Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC3DANH MỤC CÁC HÌNH5DANH MỤC CÁC BẢNG7DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT7LỜI MỞ ĐẦU10CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI TỰ ĐỘNG111.1 Giới thiệu về hệ thống tưới tự động111.2 Các hệ thống tưới tự động hiện nay121.3 Giới thiệu về Internet Of Tthing151.4 NodeMCU Lua V3171.5 Các loại cảm biến261.6 Hiển thị LCD331.7 Relay371.8 Các phương thức giao tiếp391.9. Giao thức TCPIP451.10 IDE471.11 ThingSpeak481.12 App Blynk51CHƯƠNG II: THIẾT KẾ VÀ KẾT NỐI HỆ THỐNG532.1 Xây dựng bài toán532.2Yêu cầu của hệ thống542.3 Sơ đồ khối hệ thống542.4 Chức năng của từng khối:552.5 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống562.6 Kết nối khối cảm biến562.7. Kết nối khối hiển thị572.8. Kết nối khối Relay572.10. Kết nối toàn hệ thống59CHƯƠNG III: THI CÔNG HỆ THỐNG603.1. phần cứng603.2 Thiết kế phần mềm61KẾT LUẬN76TÀI LIỆU THAM KHẢO77DANH MỤC CÁC HÌNHHình 1.1: Bộ điều khiển tưới tự động qua wifi của hãng OrbitUSA12Hình 1.2: Bộ điều khiển GIQEUWIF01 (GreenIQ Smart Garden Hub)13Hình 1.3: Giới thiệu về IOT14Hình 14: Ứng dụng IOT16Hình 1.5: ESP826612E17Hình 1.6: Các phiên bản Esp826622Hình 1.7 Các chân NodeMCU Lua V323Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý NodeMCU Lua V324Hình 1.9: Cảm biến DHT2226Hình 1.10: Sơ đồ chân DHT2227Hình 1.11: Cảm biến độ ẩm đất30Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lý module chuyển đổi cảm biến độ ẩm đất32Hình 1.14: Hình ảnh LCD 16x0435Thông số kỹ thuật35Hình 115: Hình ảnh rơle36Hình 1.16: Sơ đồ nguyên lý mạch module relay37Hình 1.18: Quá trình gửi bít 140Hình 1.19: Quá trình gửi bit 040Hình 1.20: Quá trình đọc bit40Hình 1.21: Quá trình Reset và Presence41Hình 1.22: Kết nối trên I2C42Hình 1.23: Kết nối thiết bị vào bus I2C ở chế độ chuẩn (standard mode) và chế độ nhanh42Hình 1.24: Quá trình bắt đầu và kết thúc trong giao tiếp I2C44Hình 1.25: Chồng giao thức TCPIP45Hình 1.26: Các giao thức bên trong TCPIP46Hình 1.27: Giao diện Arduino IDE46Hình 1.28: Giao diện ThingSpeak48Hình 1.29: Cài đặt trường nhận dữ liệu ThingSpeak49Hình 1.30: Lấy URL cần thiết để upload dữ liệu50Hình 1.31: Upload dữ liệu từ Blocky50Hình 1.32: Kết nối Blynk51Hình 2.2 : Kết nối khối cảm ứng55Hình 2.3: Kết nối khối LCD56Hình 2.4: Kết nối khổi Relay57Hình 2.5: Khối nguồn57Hình 2.6: Kết nối toàn khối58Hình 3.1: Sản phẩm sau khi kết nối59Hình 3.2: Lưu đồ thuật toán60Hình 3.3: Hiển thị trên Blynk73Hình 3.4: Hiển thị trên ThingSpeak74Hình 3.5: Quá trình truyền dữ liệu74DANH MỤC CÁC BẢNGBảng 11: Bảng chức năng các chân ESP826612E15Bảng 12: Bảng thông số kỹ thuật ESP826612E16Bảng 13: Bảng mô tả giao tiếp16Bảng14: Bảng chế độ hoạt động của các chân.18Bảng 15: Chức năng các chân LCD29DANH MỤC TỪ VIẾT TẮTPLC 1: Programmable logic Controller) thiết bị điều khiển lập trình được.IOT 2: Internet Of ThingRFID 3: (Radio Frequency Identification) công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến.NFC 4: (NearField Communications) công nghệ kết nối không dây trong phạm vi tầm ngắn trong khoảng cách 4 cm. QR 5: (Quick Response) một mã ma trận (hay mã vạch hai chiều) cho phép mã được giải mã ở tốc độ cao.MCU 6: (Micro Controller Unit) Vi điều khiểnRTOS 7: (Real Time Operating System) hệ điều hành thời gian thực.TCPIP 8: giao thức kiểm soát truyền tải (Transmis sion Control Protocol)giao thức internet ( Internetn protocol –IP).CTS 9: (Clear To Send): Xóa để gửi ,bô nhận đặt đường này lên mức kích hoạt động để thông báo cho bộ truyền là nó sẵn sàng nhận tín hiệu.RTS 10: (Request To Send): DTE báo cho DCE biết nó có thể nhận data.TXD 11: (Transmit Data) Truyền dữ liệuRXD 12: (Receive Data) Nhận dữ liệuI2S 13: (Inter Intergrated _ circuit Sound) sử dụng cho truyền thông nối tiếp đồng bộ , của các dữ liệu âm thanh giữa các ADC, DSP, DAC nó không phải là đường bus , nó là điểm tới điểm.mPWM 14: (Pulsewidth modulation) Điều chế độ rộng xung.WPAWPA2 15: WiFi Protected Access là phương thức được Liên minh WiFi đưa ra để thay thế WEP.WEP 16: (Wired Equivalent Privacy) là thuật toán bảo mật WiFi được dùng nhiều nhất trên thế giới.TKIP 17: (Temporal Key Integrity Protocol) giao thức khóa toàn vẹn thời gian.IPV4 18: (Internet Protocol version 4) là phiên bản thứ tư trong quá trình phát triển của các giao thức Internet (IP).HTTP 19: (HyperText Transfer Protocol) giao thức truyền tải siêu văn bản, Đây là một giao thức ứng dụng trong bộ các giao thức TCPIP (gồm một nhóm các giao thức nền tảng cho internet).FTP 20: (File Transfer Protocol) Giao thức truyền tập ti thường được dùng để trao đổi tập tin qua mạng lưới truyền thông dùng giao thức TCPIP.PCB 21: (Printed Circuit Board) mạch in MPU 22: (Micro Processor Unit) vi xử lýMSB 23: (Most Significant Bit) Bit trọng số caoLSB 24: (Least Significant Bit) Bit trọng số thấpI2C 25: (InterIntergrated Circuit) đường Bus giao tiếp giữa các IC với nhau, sử dụng cho truyền thông tốc độ thấp.URL 26: (Uniform Resource Locator) được dùng để tham chiếu tới tài nguyên trên Internet. URL mang lại khả năng siêu liên kết cho các trang mạng. Các tài nguyên khác nhau được tham chiếu tới bằng địa chỉ, chính là URL, còn được gọi là địa chỉ mạng hay là liên kết mạng (hay ngắn gọn là liên kết).Sánh bước với sự phát triển của nhân loại là sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, nhờ sự thay đổi đó làm thay đổi diện mạo cuộc sống của con người. Do nhu cầu cuộc sống của con người ngày càng cao mà ngành kỹ thuật đặc biệt là kỹ thuật điện tử không ngừng phát triển, sáng tạo mang lại những ứng dụng hữu ích cho con người trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, giao thông vận tải, hàng không vũ trụ, vv... Tại các nước phát triển, ngoài áp dụng công nghệ kỹ thuật vào công nghiệp thì ứng dụng trong sản xuất và đời sống được chú trọng. Chính vì vậy mà mang lại hiệu quả cao trong cả sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên ở việt nam là một nước có 82% đất nông nghiệp trong tổng diện tích đất sử dụng được nhưng lại có nền sản xuất nông nghiệp còn lạc hậu. Canh tác còn phụ thuộc chủ yếu vào thiên nhiên, khí hậu và những phương pháp truyền thống mang lại năng suất thấp. Nhằm khắc phục những vấn đề đó thì các nhà kính xuất hiện cùng với đó là sự phát triển của các thiết bị có khả năng tự động đo đạc điều khiển các thiết bị tưới tiêu, cung cấp nhiệt độ, ánh sáng... cho cây trong từng giai đoạn phát triển của cây.Trong những năm gần đây, mạng Internet ngày càng đóng một vai trò quan trọng. Mạng Internet đã và đang phủ kín toàn bộ đất nước là phương tiện giúp con người kết nối truyền dẫn thông tin nhanh và tiện lợi. Cũng nhờ những ưu điểm đó mà ứng dụng của Internet vào các thiết bị điện tử là một hướng đi được chú ý và phát triển trong những năm gần đây mang tên “Internet vạn vật”. Kế thừa sự phát triển của các thiết bị điện tử cũng như những nhu cầu thực tế hiện nay nhằm mang lại sự phát triển mới trong ngành nông nghiệp em quyết định tìm hiểu và hoàn thành đề tài: “Giám sát và điều khiểm hệ thống tưới nước tự động qua mạng Internet” do thầy ```hướng dẫn.CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI TỰ ĐỘNG1.1. Giới thiệu về hệ thống tưới tự động 1.1.1. Khái niệm về hệ thống tự động điều khiểnHệ thống điều khiển tự động bao gồm các phần tử tự động nhằm điều khiển các quá trình xảy ra trong tự nhiên, cuộc sống mà không có sự tham gia trực tiếp của con người. Hệ thống là tập hợp các thành phần vật lý có mối liên hệ tác động qua lại lẫn nhau để chỉ huy, tự hiệu chỉnh hoặc điều khiển một hệ thống khác.Hệ thống điều khiển tự động xuất hiện ngày nay rất phổ biến:Hệ thống báo cháyHệ thống điều chỉnh nhiệt độ Hệ thống chiếu sángHệ thống bơm nướcTrong môi trường sản xuất:Các máy tự động Các đường dây sản xuất, lắp ráp tự độngCác máy điều khiển theo chương trình, robot.v.v...1.1.2. Vai trò của tự động hóa trong quá trình sản xuất Lịch sử phát triển và hoàn thiện của công cụ, phương tiện sản xuất phát triển trên cơ sở cơ giới hóa và điện khí hóa. Khi có những đột phá mới trong lĩnh vực công nghệ vật liệu và tiếp theo là điện tử và tin học thì công nghệ tự động có cơ hội phát tiển mạnh mẽ, đem lại muôn vàn lợi ích cho xã hội. Đó là mấu chốt của năng suất, giá thành, chất lượng.Trong thực tiễn khi áp dụng tự động hóa vào sản xuất
1 BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ tên: Ngành: Điện-Điện tử Hệ đào tạo: Đại học quy Khố: Ngày nhận đề tài: Ngày hoàn thành: Tên đề tài Giám sát điều khiển hệ thống tưới trong nông nghiệp qua Internet MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH PLC [1]: Programmable logic Controller) - thiết bị điều khiển lập trình IOT [2]: Internet Of Thing RFID [3]: (Radio Frequency Identification) - cơng nghệ nhận dạng đối tượng sóng vơ tuyến NFC [4]: (Near-Field Communications) - công nghệ kết nối không dây phạm vi tầm ngắn khoảng cách cm QR [5]: (Quick Response) - mã ma trận (hay mã vạch hai chiều) cho phép mã giải mã tốc độ cao MCU [6]: (Micro Controller Unit) - Vi điều khiển RTOS [7]: (Real Time Operating System) - hệ điều hành thời gian thực TCP/IP [8]: giao thức kiểm soát truyền tải (Transmis sion Control Protocol)-giao thức internet ( Internetn protocol –IP) CTS [9]: (Clear To Send): Xóa để gửi ,bơ nhận đặt đường lên mức kích hoạt động để thơng báo cho truyền sẵn sàng nhận tín hiệu RTS [10]: (Request To Send): DTE báo cho DCE biết nhận data TXD [11]: (Transmit Data) - Truyền liệu RXD [12]: (Receive Data) - Nhận liệu I2S [13]: (Inter Intergrated _ circuit Sound) - sử dụng cho truyền thông nối tiếp đồng , liệu âm ADC, DSP, DAC khơng phải đường bus , điểm tới điểm.m PWM [14]: (Pulse-width modulation) Điều chế độ rộng xung WPA/WPA2 [15]: WiFi Protected Access phương thức Liên minh WiFi đưa để thay WEP WEP [16]: (Wired Equivalent Privacy) thuật toán bảo mật WiFi dùng nhiều giới TKIP [17]: (Temporal Key Integrity Protocol) giao thức khóa tồn vẹn thời gian IPV4 [18]: (Internet Protocol version 4) phiên thứ tư trình phát triển giao thức Internet (IP) HTTP [19]: (HyperText Transfer Protocol) giao thức truyền tải siêu văn bản, Đây giao thức ứng dụng giao thức TCP/IP (gồm nhóm giao thức tảng cho internet) FTP [20]: (File Transfer Protocol) Giao thức truyền tập ti thường dùng để trao đổi tập tin qua mạng lưới truyền thông dùng giao thức TCP/IP PCB [21]: (Printed Circuit Board) mạch in MPU [22]: (Micro Processor Unit) vi xử lý MSB [23]: (Most Significant Bit) Bit trọng số cao LSB [24]: (Least Significant Bit) Bit trọng số thấp I2C [25]: (Inter-Intergrated Circuit) - đường Bus giao tiếp IC với nhau, sử dụng cho truyền thông tốc độ thấp URL [26]: (Uniform Resource Locator) dùng để tham chiếu tới tài nguyên Internet URL mang lại khả siêu liên kết cho trang mạng Các tài nguyên khác tham chiếu tới địa chỉ, URL, gọi địa mạng liên kết mạng (hay ngắn gọn liên kết) LỜI MỞ ĐẦU Sánh bước với phát triển nhân loại phát triển khoa học kỹ thuật, nhờ thay đổi làm thay đổi diện mạo sống người Do nhu cầu sống người ngày cao mà ngành kỹ thuật đặc biệt kỹ thuật điện tử không ngừng phát triển, sáng tạo mang lại ứng dụng hữu ích cho người nhiều lĩnh vực công nghiệp, giao thông vận tải, hàng không vũ trụ, vv Tại nước phát triển, áp dụng cơng nghệ kỹ thuật vào cơng nghiệp ứng dụng sản xuất đời sống trọng Chính mà mang lại hiệu cao sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên việt nam nước có 82% đất nơng nghiệp tổng diện tích đất sử dụng lại có sản xuất nơng nghiệp lạc hậu Canh tác phụ thuộc chủ yếu vào thiên nhiên, khí hậu phương pháp truyền thống mang lại suất thấp Nhằm khắc phục vấn đề nhà kính xuất với phát triển thiết bị có khả tự động đo đạc điều khiển thiết bị tưới tiêu, cung cấp nhiệt độ, ánh sáng cho giai đoạn phát triển Trong năm gần đây, mạng Internet ngày đóng vai trò quan trọng Mạng Internet phủ kín tồn đất nước phương tiện giúp người kết nối truyền dẫn thông tin nhanh tiện lợi Cũng nhờ ưu điểm mà ứng dụng Internet vào thiết bị điện tử hướng ý phát triển năm gần mang tên “Internet vạn vật” Kế thừa phát triển thiết bị điện tử nhu cầu thực tế nhằm mang lại phát triển ngành nơng nghiệp em định tìm hiểu hoàn thành đề tài: “Giám sát điều khiểm hệ thống tưới nước tự động qua mạng Internet” thầy ```hướng dẫn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI TỰ ĐỘNG 1.1 Giới thiệu hệ thống tưới tự động 1.1.1 Khái niệm hệ thống tự động điều khiển Hệ thống điều khiển tự động bao gồm phần tử tự động nhằm điều khiển trình xảy tự nhiên, sống mà khơng có tham gia trực tiếp người Hệ thống tập hợp thành phần vật lý có mối liên hệ tác động qua lại lẫn để huy, tự hiệu chỉnh điều khiển hệ thống khác Hệ thống điều khiển tự động xuất ngày phổ biến: - Hệ thống báo cháy Hệ thống điều chỉnh nhiệt độ Hệ thống chiếu sáng Hệ thống bơm nước Trong môi trường sản xuất: - Các máy tự động Các đường dây sản xuất, lắp ráp tự động Các máy điều khiển theo chương trình, robot.v.v 1.1.2 Vai trò tự động hóa trình sản xuất Lịch sử phát triển hồn thiện cơng cụ, phương tiện sản xuất phát triển sở giới hóa điện khí hóa Khi có đột phá lĩnh vực công nghệ vật liệu điện tử tin học cơng nghệ tự động có hội phát tiển mạnh mẽ, đem lại muôn vàn lợi ích cho xã hội Đó mấu chốt suất, giá thành, chất lượng Trong thực tiễn áp dụng tự động hóa vào sản xuất mang lại hiệu không nhỏ giúp giảm giá thành nâng cao suất lao động, cải thiện điều kiện sản xuất, đáp ứng cường độ cao sản xuất đại, thực chun mơn hóa hốn đổi sản xuất Từ tăng khả cạnh tranh, đáp ứng yêu cầu sản xuất Trong tương lại gần tự động hóa đóng vai trò vơ quan trọng khơng thể thiếu, khơng ứng dụng sản xuất mà ứng dụng phục vụ đời sống người Trong sản xuất thay người công việc bắp nặng nhọc, công việc nguy hiểm, độc hại, công việc tinh vi đại Còn đời sống người công nghệ ứng dụng phục vụ nhu cầu sống Nó phương tiện khơng thể thiếu đời sống 1.1.3 Ứng dụng tự động hóa tưới tiêu cho trồng Hệ thống tưới nước tự động hệ thống tưới công nghệ đại Sử dụng hệ thống tưới động 1ha giảm thiếu 70 lần mức chi phí so với cách tưới máy giảm 150 lấn so với tưới tay Hiện hệ thống ứng dụng phố biến số vùng đô thị phát triển mạnh, sân gold trang trại trồng ăn quả, hoa màu 1.2 Các hệ thống tưới tự động 1.2.1 Các hệ thống tưới nước nay: “Hệ thống tưới rau điện thoại: Bằng cách soạn tin nhắn thông thường, nội dung mã code gửi tới hộp điều khiển, sau 10 giây, béc nước bắt đầu hoạt động Đó sáng kiến tưới rau nhắn tin điện thoại độc anh Bùi Ngọc Minh Tâm TP.HCM giúp trồng rau nhà Nếu điều khiển tay nơng dân cần bấm nút bơm Còn khơng nhà nơng dân muốn tưới rau tưới cách soạn tin nhắn theo cú pháp gửi yêu cầu, tủ điều khiển phản hồi lại thực thao tác tưới rau yêu cầu tin nhắn” (Hữu Ký 2015) “Hệ thống tưới phun tự động đa - cơng trình khoa học giảng viên trường Cao đẳng Công nghiệp (CĐCN) Huế: T.S Lê Văn Luận TH.S Lê Đình Hiếu Các thiết bị hệ thống tưới phun đa gồm có cảm biến đo nhiệt độ cảm biến đo độ ẩm đất cài đặt nhà màng trồng hoa, hệ điều khiển lập trình PLC-S7-200 Khi cảm biến cho thông số độ ẩm đất nhiệt độ khơng khí nhà màng báo hiệu cần nước, tín hiệu đưa đến hộp điều khiển PLC [1] Tại chức điều khiển tự động để nhận nước đưa tưới tự động tưới phun theo vòi phun lắp đặt tự ngừng phút, cảm biến báo độ ẩm nhiệt độ đạt yêu cầu Hệ thống tưới phun tự động đa sản phẩm khoa học có ý tưởng hay, tính ứng thiết thực thử nghiệm có hiệu thực tế” (Nguyên Thu 2014) 1.2.2 Các hệ thống tưới tự động nươc a) Bộ điều khiển tưới tự động qua wifi hãng Orbit- USA Hình 1.1: Bộ điều khiển tưới tự động qua wifi hãng Orbit-USA Bộ điều khiển tưới tự động thương hiệu Orbit cho phép điều khiển từ xa thông qua wifi Người dùng điều khiển hẹn ứng dụng hệ điều hành Android, IOS thao tác trực tiếp thiết bị với giao diện trực quan, dễ dàng sử dụng Công nghệ tưới thông minh dựa yếu tố đồi dốc, loại đất, thời tiết, điều kiện ánh sáng, Các cổng kết nối với cảm biến mưa, nhiệt độ, độ ẩm đem lại hiệu tưới Bộ điều khiển có hai phiên cổng 12 cổng tùy theo nhu cầu quy mô hệ thống tưới, kết hợp với van điện tử b)Bộ điều khiển GIQ-EUWIF-01 (GreenIQ Smart Garden Hub) Hình 1.2: Bộ điều khiển GIQ-EUWIF-01 (GreenIQ Smart Garden Hub) GreenIQ công ty tiên phong cách mạng ứng dụng thiết bị thông minh ứng dụng làm vườn, nông nghiệp Mỹ Smart Garden Hub điều khiển thiết bị tứơi dựa thời tiết Thiết bị có kết nối Internet, điều khiển nơi đâu nhờ việc sử dụng app điện thoại di động, máy tính Thiết bị kết nối nhiều cảm biến độ ẩm, mưa, đồ hồ lưu lượng, 10 1.3 Giới thiệu Internet Of Tthing Hình 1.3: Giới thiệu IOT Cuối kỷ XX hệ thống thơng tin tồn cầu truy nhập cơng cộng gồm mạng máy tính liên kết với gọi mạng Internet, mạng Internet mang lại nhiều tiện ích cho người sử dụng, chứa nguồn thông tin khổng lồ kèm theo dịch vụ, với khả kết nối mở Internet trở thành mạng lớn giới, mạng mạng, xuất lĩnh vực: thương mại, trị, quân sự, nghiên cứu, giáo dục, văn hóa, xã hội Vào năm đầu kỷ 21 Internet vào phát triển Việt Nam bước tiến lớn đưa Việt Nam hòa nhập giới Để máy tính liên kết mạng với chúng cần kết nối dây đồng, cáp quang,…1997 - 2000 công nghệ kết nối cục không dây chuẩn hóa, hệ thống mạng khơng dây sử dụng sóng vơ tuyến, giống sóng điện thoại, truyền hình, radio…Sự đời phát triển mạng không dây ngày có nhiều ứng dụng mang lại nhiều tiện ích cho người sử dụng Đặc biệt ứng dụng lĩnh vực khoa học kỹ thuật với đời thiết bị thông minh Và tất “Thông minh” vật tạo nên khái niệm “Internet Of Thing” hay IOT [2], khái niệm mẻ giới đời cách lâu vào năm 1999 nhà khoa học Kenvin Ashton Ông người 53 #include #include #include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,4); #include "DHT.h" /* TIMER */ #include #define DHTPIN D3 // Chân DATA nối với D3 #define SOIL_MOIST_1_PIN A0 // Chân PE4 nối với cảm biến độ ẩm // Relay, nút nhấn #define PUMP_PIN D6 //Bom // Uncomment loại cảm biến bạn sử dụng, DHT11 uncomment DHT11 comment DHT22 #define DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321 /* Thông số cho chế độ tự động */ #define DRY_SOIL 70 #define WET_SOIL 90 #define COLD_TEMP #define HOT_TEMP 20 35 54 #define TIME_PUMP_ON 60 #define TIME_LAMP_ON 60 /* TIMER */ #define READ_SOIL_HUM_TM 10L //Đọc cảm biến ẩm đất 10s đọc lần #define READ_AIR_DATA_TM 5L //Đọc DHT 5s lần #define DISPLAY_DATA_TM 10L //Gửi liệu lên terminal 10s #define SEND_UP_DATA_TM 10L //Gửi liệu lên blynk 10s #define AUTO_CTRL_TM 60L //Chế độ tư động phút //Token Blynk wifi char auth[] = "0f9e0c56d7e641ab9ebccf04aed95279"; // Blynk token char ssid[] = "fpt Telecom"; //Tên wifi char pass[] = "trang95TB"; //Mật const char* server = "api.thingspeak.com"; String apiKey = "1ZXJGH6KRLZN6YP2"; // Biến lưu giá trị cảm biến float humDHT = 0; float tempDHT = 0; //int lumen; 55 int soilMoist = 0; // Biến lưu trạng thái bơm boolean pumpStatus = 0; int timePumpOn = 10; // Thời gian bật bơm nước // Biến cho timer long sampleTimingSeconds = 10; // ==> Thời gian đọc cảm biến (s) long startTiming = 0; long elapsedTime = 0; // Khởi tạo timer SimpleTimer timer; // Khởi tạo cảm biến DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); WiFiClient client; void setup() { lcd.init(); lcd.backlight(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("DO AN TOT NGHIEP"); lcd.setCursor(0,2); lcd.print("D:"); 56 lcd.setCursor(6,2); lcd.print("T: "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("do am dat:"); lcd.setCursor(0,3); lcd.print("B:"); ////// pinMode(PUMP_PIN, OUTPUT); aplyCmd(); showDataLCD(); // Khởi tạo cổng serial baud 115200// Serial.begin(115200); delay(2000); dht.begin(); // Bắt đầu đọc liệu Blynk.begin(auth, ssid, pass); WiFi.begin(ssid, pass); startTimers(); } void loop() { timer.run(); // Bắt đầu SimpleTimer 57 Blynk.run(); if (client.connect(server, 80)) { //server thingspeak "184.106.153.149" api.thingspeak.com // Gửi liệu lên thingspeak field1 field2 String postStr = apiKey; postStr += "&field3="; postStr += String(tempDHT); postStr += "&field2="; postStr += String(humDHT); postStr += "&field1="; postStr += String(soilMoist); postStr += "\r\n\r\n"; client.print("POST /update HTTP/1.1\n"); client.print("Host: api.thingspeak.com\n"); client.print("Connection: close\n"); client.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + apiKey + "\n"); client.print("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\n"); client.print("Content-Length: "); client.print(postStr.length()); 58 client.print("\n\n"); client.print(postStr); Serial.print("Temperature: "); Serial.print(t); Serial.print(" oC Humidity: "); Serial.print(h); Serial.println("% send to Thingspeak"); } client.stop(); Serial.println("Waiting…"); // Đợi 20s gửi tiếp liệu delay(20000); } /**************************************************************** * Hàm điều khiển nhận tín hiệu từ blynk ****************************************************************/ BLYNK_WRITE(3) // Điều khiển bơm { 59 int i = param.asInt(); if (i == 1) { pumpStatus = !pumpStatus; aplyCmd(); } } void getSoilMoist(void) { int i = 0; soilMoist = 0; for (i = 0; i < 10; i++) // { soilMoist += analogRead(SOIL_MOIST_1_PIN); //Đọc giá trị cảm biến độ ẩm đất delay(50); // Đợi đọc giá trị ADC } soilMoist = soilMoist / (i); soilMoist = map(soilMoist, 4095, 0, 0, 100); //Ít nước:0% ==> Nhiều nước 100% } void showDataLCD(void) 60 { lcd.setCursor(10,1); lcd.print(soilMoist); lcd.print("%"); lcd.setCursor(3,2); lcd.print(humDHT); lcd.print("%"); lcd.setCursor(10,2); lcd.print(tempDHT); lcd.print("C"); lcd.setCursor (3,3); lcd.print(pumpStatus); } void getDhtData(void) { tempDHT = dht.readTemperature(); humDHT = dht.readHumidity(); if (isnan(humDHT) || isnan(tempDHT)) // Kiểm tra kết nối lỗi thơng báo { Serial.println("Failed to read from DHT sensor!"); 61 return; } } void printData(void) { // IN thơng tin hình Serial.print("Do am: "); Serial.print(humDHT); Serial.print(" %\t"); Serial.print("Nhiet do: "); Serial.print(tempDHT); Serial.print(" *C\t"); Serial.print(" %\t"); Serial.print("Do am dat: "); Serial.print(soilMoist); Serial.println(" %"); } /*************************************************** Thực điều khiển bơm ****************************************************/ 62 void aplyCmd() { if (pumpStatus == 1) { Blynk.notify("NDTRBOT: Canh bao ==>> BOM ON"); digitalWrite(PUMP_PIN, LOW); } } /*************************************************** * Chế độ tự động dựa thông số cảm biến ****************************************************/ void autoControlPlantation(void) { if (soilMoist < DRY_SOIL) { turnPumpOn(); } if (tempDHT > HOT_TEMP && humDHT < DRY_SOIL) { 63 turnPumpOn(); } } /*************************************************** * Bật bơm thời gian định sẵn ****************************************************/ void turnPumpOn() { pumpStatus = 1; showDataLCD(); aplyCmd(); delay (TIME_PUMP_ON * 1000); pumpStatus = 0; showDataLCD(); aplyCmd(); } /*************************************************** * Bật đèn thời gian định sẵn ****************************************************/ /*************************************************** 64 Khởi động Timers ****************************************************/ void startTimers(void) { timer.setInterval(READ_AIR_DATA_TM * 1000, getDhtData); timer.setInterval(READ_SOIL_HUM_TM * 1000, getSoilMoist); timer.setInterval(SEND_UP_DATA_TM * 1000, sendUptime); timer.setInterval(AUTO_CTRL_TM * 1000, autoControlPlantation); // timer.setInterval(DISPLAY_DATA_TM * 1000, printData); } /*************************************************** * Gửi liệu lên Blynk **************************************************/ void sendUptime() { Blynk.virtualWrite(10, tempDHT); //Nhiệt độ với pin V10 Blynk.virtualWrite(11, humDHT); // Độ ẩm với pin V11 Blynk.virtualWrite(12, soilMoist); // Độ ẩm đất với V12 } 65 3.3 Hình ảnh hệ thống hoạt động Hình 3.3: Hiển thị Blynk 66 Hình 3.4: Hiển thị ThingSpeak Hình 3.5: Quá trình truyền liệu 67 ... gồm IC so sánh LM393, biến trở, điện trở dán 100Ω tụ dán Biến trở có chức định ngưỡng so sánh với tín hiệu độ ẩm đất đọc từ cảm biến Ngưỡng so sánh tín hiệu cảm biến đầu vào IC so sánh với LM393... trọng Chính mà mang lại hiệu cao sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên việt nam nước có 82% đất nơng nghiệp tổng diện tích đất sử dụng lại có sản xuất nơng nghiệp lạc hậu Canh tác phụ thuộc chủ yếu vào... giao diện trực quan, dễ dàng sử dụng Công nghệ tưới thông minh dựa yếu tố đồi dốc, loại đất, thời tiết, điều kiện ánh sáng, Các cổng kết nối với cảm biến mưa, nhiệt độ, độ ẩm đem lại hiệu tưới