HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ÁNH SÁNG VÀ TƯỚI RAU TỰ ĐỘNG

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO DỰ ÁN THI CỦA CUỘC THI KHOA HỌCKĨ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌCTên đề tài:HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ÁNH SÁNG VÀ TƯỚI TỰ ĐỘNG ÁP DỤNG CHO VƯỜN RAULĩnh vực dự thi: HỆ THỐNG NHÚNGTên học sinh: ……………………………………Tên giáo viên hướng dẫn: …………………………Trường:…………………………………………… …………….,THÁNG:………………………MỤC LỤC:+ Lí do chọn đề tài+ Ý nghĩa khoa học và thực tiễn+ Giới hạn và phạm vi nghiên cứu+Mục tiêu nghiên cứu+ Nội dung nghiên cứu+ Phương pháp đưa ra + Phương pháp nghiên cứu + Sơ đồ khối vận chuyển của mô hình + Hình ảnh về mô hình + Kết quả và thảo luận+Tài liệu tham khảoLỜI CẢM ƠN Chúng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Sở Giáo Dục và Đào Tạo đã tổ chức cuộc thi hết sức ý nghĩa, xin cảm ơn Ban giám hiệu trường THPT luôn hỗ trợ chúng em về nhiều mặt khi tham gia cuộc thi, xin cảm ơn thầy giáo hướng dẫn người đã nhiệt tình tham gia hướng dẫn và giúp đỡ tận tình chúng em trong quá trình thực hiện dự án, và chân thành cảm ơn gia đình đã luôn sát cánh và động viên chúng em mỗi khi gặp khó khăn. I. TÓM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN1. Lí do chọn đề tài và tính cấp thiết của đề tài.Ô nhiễm môi trường ngày càng nặng nên việc trồng ra được một bó rau sạch khó có thể được và chưa có nơi cung cấp rau sạch đáng tin cậy cho người mua,và diện tích đất ở Huyện lớn nên mỗi nhà có thể bỏ ra một khoảng đất để trồng rau sạch. Người nông dân vốn làm thuần nông nên làm rất nhiều công việc nên không thể chú trọng mỗi việc chăm sóc cây rau nên phải thuê nhân công tưới,chăm sóc cây nên làm tốn rất nhiều chi phí, làm dập nát cây rau trong khi tưới và chăm sóc cây rau.Vườn rau có lắp đặt hệ thống cảm biến tự động của chúng em giải quyết được tất cả vấn đề như là: Che nắng cho cây khi cần thiết,tháp sáng tự động vào ban đêm, tưới cho cây khi cần thiết, nó còn giảm được chi phí thuê nhân công tưới cho cây rau trên diện tích lớn, tăng năng suất cây trồng,giảm thiểu đến mức tối đa cây rau bị dập nát, hư thối do thực hiện quá trình chăm sóc cây không đúng tiêu chí, giúp cho nhà nông có thể làm trái vụ 1 cách hiệu quả,tăng thu nhập cho người dân.Nó góp phần giảm thiều sức người trong lao động,tự động hóa quy trình sản xuất của người nông dân, chi phí để sản xuất ra một vườn rau như trên cũng không quá là đắt so với trên thị trường,những bó rau được làm ra từ vườn rau của em nó có được vẻ bề ngoài đẹp và nó có thể tạo nên thương hiệu rau sạch,tạo được số lượng rau bán ra nhiều hơn so với cách truyền thống.Nên vườn rau của em có thể áp dụng cho tất cả các hộ gia đình muốn sản xuất rau sạch.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO *** DỰ ÁN THI CỦA CUỘC THI KHOA HỌC KĨ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC Tên đề tài: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ÁNH SÁNG VÀ TƯỚI TỰ ĐỘNG ÁP DỤNG CHO VƯỜN RAU Lĩnh vực dự thi: HỆ THỐNG NHÚNG Tên học sinh: …………………………………… Tên giáo viên hướng dẫn: ………………………… Trường:…………………………………………… …………….,THÁNG:……………………… MỤC LỤC: + Lí chọn đề tài + Ý nghĩa khoa học thực tiễn + Giới hạn phạm vi nghiên cứu +Mục tiêu nghiên cứu + Nội dung nghiên cứu + Phương pháp đưa + Phương pháp nghiên cứu + Sơ đồ khối vận chuyển mơ hình + Hình ảnh mơ hình + Kết thảo luận +Tài liệu tham khảo LỜI CẢM ƠN Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Sở Giáo Dục Đào Tạo tổ chức thi ý nghĩa, xin cảm ơn Ban giám hiệu trường THPT hỗ trợ chúng em nhiều mặt tham gia thi, xin cảm ơn thầy giáo hướng dẫn người nhiệt tình tham gia hướng dẫn giúp đỡ tận tình chúng em trình thực dự án, chân thành cảm ơn gia đình sát cánh động viên chúng em gặp khó khăn I TĨM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN Lí chọn đề tài tính cấp thiết đề tài Ơ nhiễm mơi trường ngày nặng nên việc trồng bó rau khó chưa có nơi cung cấp rau đáng tin cậy cho người mua,và diện tích đất Huyện lớn nên nhà bỏ khoảng đất để trồng rau Người nông dân vốn làm nông nên làm nhiều công việc nên khơng thể trọng việc chăm sóc rau nên phải th nhân cơng tưới,chăm sóc nên làm tốn nhiều chi phí, làm dập nát rau tưới chăm sóc rau Vườn rau có lắp đặt hệ thống cảm biến tự động chúng em giải tất vấn đề là: Che nắng cho cần thiết,tháp sáng tự động vào ban đêm, tưới cho cần thiết, cịn giảm chi phí th nhân cơng tưới cho rau diện tích lớn, tăng suất trồng,giảm thiểu đến mức tối đa rau bị dập nát, hư thối thực trình chăm sóc khơng tiêu chí, giúp cho nhà nơng làm trái vụ cách hiệu quả,tăng thu nhập cho người dân.Nó góp phần giảm thiều sức người lao động,tự động hóa quy trình sản xuất người nơng dân, chi phí để sản xuất vườn rau không đắt so với thị trường,những bó rau làm từ vườn rau em có vẻ bề ngồi đẹp tạo nên thương hiệu rau sạch,tạo số lượng rau bán nhiều so với cách truyền thống.Nên vườn rau em áp dụng cho tất hộ gia đình muốn sản xuất rau Một số hình ảnh rau sản xuất vườn rau thông minh Một số sản phẩm có thị trường Trồng rau thủy canh Khí canh Nhà kính tự động Tiêu chí * Ưu điểm vườn rau có thị trường: + Đều tưới diện tích lớn + Giảm chi phí thuê nhân công + Giảm thiều hết mức tối đa làm ảnh hưởng đến q trình chăm sóc + Tăng suất trồng + Tăng thu nhập cao cho người nơng dân + Tự động hóa q trình sản xuất, thay hồn tồn sức lao động người + Tiết kiệm tới 60 phần trăm lượng nước so với cách trồng truyền thống + Tiết kiệm thời gian + Phủ toàn đất tưới * Nhược điểm vườn rau có thị trường: + Chi phí đầu tư ban đầu lớn + Phải đảm bảo lượng nước cần thiết để tưới + Tưới phun làm bốc lượng nước lớn + Hệ thống dùng mạch in sẵn lập trình nên khơng hiệu việc sử dụng cảm biến * Ưu điểm hệ thống chúng em làm là: +Đảm bảo lượng nước cần thiết cho q trình chăm sóc tưới câykhơng làm dư thừa lượng nước q trình hoạt động +Tính tốn số liệu đưa quy trình tưới với lượng nước mà cần thiết không dư, không thiếu +100% không làm chết lượng nước dư thừa tưới +Khống chế nhiệt độ làm mát cho rau thời tiết nắng +Hạn chế tối đa việc làm dập nát rau tưới chăm sóc + Dùng cảm biến nên việc chăm sóc xác II GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Như giới thiệu trên, vấn đề áp dụng hệ thống tự động vào sản xuất rau phân vân có nên áp dụng vào thực tiễn hay khơng nhóm nghiên cứu đặt nhiều câu hỏi vấn đề nghiên cứu,cụ thể: - Hệ thống có áp dụng cho tất mơ hình trồng rau khơng? - Chi phí để đầu tư hệ thống có cao không? - Hoạt động nào, sao? - Nó giúp vào việc sản xuất người nơng dân? - Ngồi việc áp dụng vào trồng rau hệ thống có phát triển kinh tế hay không? - Thực tiễn việc áp dụng hệ thống vào việc sản suất có tăng hay giảm suất Để đảm bảo dự án mục tiêu đặt ra, nhóm cố gắng bám sát câu hỏi tìm câu trả lời cụ thể cho câu hỏi, qua ngày hồn thiện sản phẩm III GIẢ THUYẾT KHOA HỌC VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Giả thuyết khoa học: Từ thực tế đời sống, nhận thấy người ta có xu hướng thích thú cảm thấy nhàm chán, tẻ nhạt quen với phương thức truyền thống, phương thức cũ không lạc hậu.Cùng phương thức sản xuất,sao ta không áp dụng vào sản xuất phải dùng phương thức sản suất cũ lạc hậu hiệu quả, áp dụng phương thức sản xuất vào sản suất mà làm tăng suất trồng tăng thu nhập, giảm chi phí sản xuất cho người nơng dân khơng áp dụng vào,cụ thể Nhật Bản,thì phương thức sản suất họ cãi tiến nhiều so với Việt Nam chúng ta,họ áp dụng hệ thống tự động sản suất phổ biến,cịn Việt Nam có vài nơi chưa phổ biến,đa số người nông dân áp dụng phương thức sản xuất lạc hậu,hiệu kém.Trong thời đại tự động hóa cách mạng công nghiệp lần thứ tư năm gần đây, khơng q khó để tìm thiết hệ thống tự động hóa để đưa vào sản xuất , giải phần vấn đề.Tiếp theo chi phí để đưa hệ thống vào sản xuất,phải đảm bảo yếu tố sau: Chi phí giá thành rẻ, hiệu kinh tế phải cao, phải áp dụng rộng rãi vào sản xuất Và vấn đề cuối cách thức bảo quản linh kiện hoạt động cách hiệu khơng có xảy vấn đề q trình sản xuất,nhóm đề xuất linh kiện nhỏ gọn,dễ bảo quản,giá thành thấp.Như vậy, lại, đặt giả thuyết phương thức với đặc điểm, tính vượt trội so với phương thức sản xuất cũ mang lại xuất hiệu cao góp phần tự động hóa sản xuất Mục đích nghiên cứu Mục đích cuối tạo sản phẩm với tính như: Tăng suất trồng,góp phần tự động hóa vào sản xuất Tuy nhiên sản phẩm phải bảo đảm tính tự động hóa dễ quản lý, thực tiễn, tiện dụng Giải pháp Từ nêu lên trên,chúng em xin đưa giải pháp cho tất vấn đề trên,đó vườn rau thơng minh, vườn rau em đáp ứng tất u cầu nêu cịn tối ưu hệ thống thị trường là: Chi phí lắp đặt vườn rau thông minh thấp, tự động hóa quy trình thực chăm sóc rau, mang lại nguồn thu nhập cao so với cách làm truyền thống thị trường có, giảm tối đa đến mức làm tổn hại đến trồng,dễ sử dụng bảo quản, tạo thương hiệu rau sạch,uy tín chất lượng,dùng hồn tồn cảm biến nên quy trình chăm sóc rau xác IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Giai đoạn 1: + Ý tưởng để giải vấn đề nghiên cứu + Đầu vào cảm biến ánh sáng,cảm biến độ ẩm đất, cảm biến nhiệt độ + Cần có trung tâm xử lí liệu đầu vào xuất thiết bị đèn, máy bơm nước - Giai đoạn 2: + Tìm hiểu phương pháp dụng cụ, thiết bị để giải vấn đề nghiên cứu + Thu thập thông tin, số liệu linh kiện điện tử trang web: lazada,sendo,banlinkkien + Tham khảo mạch cảm biến thị trường - Giai đoạn 3: + Lắp ráp - Giai đoạn 4: Thực nghiệm: + Tiến hành lắp đặt sản phẩm hộ gia đình + Ghi lại mức độ hoạt động cảm biến + Quan sát ghi lại số liệu Sơ đồ khối vận chuyển Nguồn điện Arduino uno mưa trung tâm điều khiển Đầu12V cảm biến nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm đất nước Nguồn điện 5V Các động điện môtơ, dàn che nắng Mạch,đèn côngchiếu suất sáng điều khiển động điện MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MƠ HÌNH 10 11 Cảm biến ánh sáng chưa nhận tín hiệu nên chưa sáng Cảm biến ánh sáng nhận ánh Sáng nên reylay đóng,đèn sáng 12 Cảm biến nhiệt độ chưa Cảm biến nhiệt độ nhận đủ nhiệt đủ nhiệt nên chưa đóng che nắng che nắng lại 13 ẩmrau tới 70 cảm biến dừng hoạt động tưới cho Độ ẩm đất 62 cảm biến độ ẩm đất tưới choĐộcây 14 Khi trời mưa Cảm biến mưa đóng reylay Dàn che nắng đóng lại 15 Qua số tìm hiểu từ trang web mạng,em thấy giá thành sản phẩm lắp đặt đại trà vào sản xuất rau đắt,chi phí ban đầu chưa có hệ thống che nắng 15 triệu,nếu lắp thêm dàn che nắng chi phí khoảng triệu,vậy chi phí cho hệ thống khoảng 21 triệu Còn hệ thống em ưu điểm nêu giá thành thấp,khoảng 15 triệu, áp dụng vào đại trà để sản xuất huyện BẢNG CHI PHÍ ĐỂ ĐƯA MỘT HỆ THỐNG VƯỜN RAU VÀO THỰC TẾ cam ma tưới nước dàn bóng điện thắp sáng (10 bóng ) dàn che nắng hệ thống điều khiển dàn phun tưới (50 péc phun) 1dàn ống tưới 1.500.000 600.000 Khoảng 10 triệu 500.000 300.000 2.000.000 V KẾT LUẬN – HƯỚNG PHÁT TRIỂN NGHIÊN CỨU Từ kết nghiên cứu trên, thấy hệ thống đáp ứng tương đối tốt yêu cầu mục tiêu nghiên cứu, có tính khả thi cao đưa vào thực tiễn + Kết nối tất mạch cảm biến bảng mạch + Sử dụng thêm tính gọi điện từ xa + Đầu tư nghiên cứu để giảm chi phí giá thành sản phẩm 16 + Phát triển cảm biến nhạy ,tích hợp mạch phân tích số liệu từ cảm biến đại + Sử dụng Raspberry Pi để nâng cao hiệu suất tốc độ xử lí hệ thống + Đơn giản hóa hệ thống nhiều người sử dụng cách thông thạo Tài liệu tham khảo 1) Lazada.com 2) Sendo.com 3) Banlinhkien.com 4) Mualinhkien.com Người hướng dẫn Người viết báo cáo 17 ... chi phí, làm dập nát rau tưới chăm sóc rau Vườn rau có lắp đặt hệ thống cảm biến tự động chúng em giải tất vấn đề là: Che nắng cho cần thiết,tháp sáng tự động vào ban đêm, tưới cho cần thiết,... côngchiếu suất sáng điều khiển động điện MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MƠ HÌNH 10 11 Cảm biến ánh sáng chưa nhận tín hiệu nên chưa sáng Cảm biến ánh sáng nhận ánh Sáng nên reylay đóng,đèn sáng 12 Cảm biến... áp dụng vào đại trà để sản xuất huyện BẢNG CHI PHÍ ĐỂ ĐƯA MỘT HỆ THỐNG VƯỜN RAU VÀO THỰC TẾ cam ma tưới nước dàn bóng điện thắp sáng (10 bóng ) dàn che nắng hệ thống điều khiển dàn phun tưới (50