ĐIỀU KHIỂN NHIỆT độ VÀ độ ẩm CỦA VƯỜN TRỒNG LAN SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỔNG HỢP www.tdtu.edu.vn Đề tài: ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM CỦA VƯỜN TRỒNG LAN SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: TS NGUYỄN PHAN THANH SVTH : NGUYỄN CHÍ HÙNG LỚP : 17040101 MSSV : 41701126 Tp HCM, ngày 07 tháng 09 năm 2021 MỤC LỤC www.tdtu.edu.vn Tổng Quan Cơ Sở Lý Thuyết Thiết Kế Hệ Thống Thi Công Hệ Thống Kết Luận Và Hướng Phát Triển TỔNG QUAN www.tdtu.edu.vn 1.1 Đặt vấn đề Hiện mô hình vườn lan đem lại hiệu kinh tế cao Tiêu biểu vườn lan trung tâm nông nghiệp cơng nghệ cao Khánh Hịa, vườn lan nhiệt đới trung tâm kỹ thuật Tiền Giang Những mơ hình sử dụng công nghệ tưới nhỏ giọt phun sương Isarel nhập từ nước ngồi với chi phí cao Việc trồng lan cần phải tỉ mỉ nhiều nhân cơng chăm sóc TỔNG QUAN www.tdtu.edu.vn 1.1 Đặt vấn đề Sự phát triển công nghệ lượng mặt trời, cơng nghệ Pin lượng mặt trời có vai trị quan trọng Việt Nam đánh giá có nguồn tài nguyên lượng mặt trời vào loại tốt giới Nguồn lượng tiềm lớn hoàn toàn tham gia đóng góp vào lĩnh vực khác nhau, đặc biệt ngành trồng trọt TỔNG QUAN www.tdtu.edu.vn 1.1 Đặt vấn đề Kết luận: Vườn trồng lan cần phải cung cấp nhiệt độ độ ẩm phù hợp với loại lan trồng, việc địi hỏi tỉ mỉ lượng nhân cơng lớn Việc tạo hệ thống tản nhiệt cung cấp độ ẩm cách tự động, kết hợp với nguồn lượng điện chuyển hóa từ PMT giúp cho việc chăm sóc vườn lan trở nên dễ dàng hiệu Giúp vườn lan phát triển tốt, tránh sâu bệnh TỔNG QUAN www.tdtu.edu.vn 1.2 Mục tiêu đề tài • Tìm hiểu, thiết kế vườn trồng lan kết hợp hệ thống điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm cách tự động cấp nguồn lượng điện sạc từ pin mặt trời • Nghiên cứu, tìm hiểu kit Arduino, module cảm biến nhiệt độ độ ẩm không khí thiết bị điện cách kết nối chúng để hồn thiện thành mơ hình • Nghiên cứu kết hợp nguồn pin lượng mặt trời vào mơ hình vườn lan CƠ SỞ LÝ THUYẾT www.tdtu.edu.vn 2.1 Đặc tính hoa lan: Nhiệt độ độ ẩm hai yếu tố quan trọng hoa lan, hai yếu tố phù hợp với loại hoa lan khác Nếu hai yếu tố bị chênh lệch nhiều so với sức chịu đựng làm cho hoa lan không đạt suất chết CƠ SỞ LÝ THUYẾT www.tdtu.edu.vn 2.2 Pin mặt trời: Pin Mặt trời, lượng mặt trời hay quang điện (Solar panel) bao gồm nhiều tế bào quang điện (Solar cells) - phần tử bán dẫn có chứa bề mặt số lượng lớn cảm biến ánh sáng điốt quang, thực biến đổi lượng ánh sáng thành lượng điện Cường độ dòng điện, hiệu điện điện trở pin mặt trời thay đổi phụ thuộc lượng ánh sáng chiếu lên chúng Tế bào quang điện ghép lại thành khối để trở thành pin mặt trời CƠ SỞ LÝ THUYẾT www.tdtu.edu.vn 2.3 Tổng quan Arduino: Arduino bo mạch vi xử lý dùng để lập trình tương tác với thiết bị phần cứng cảm biến, động cơ, đèn thiết bị khác Đặc điểm bật Arduino môi trường phát triển ứng dụng dễ sử dụng, với ngơn ngữ lập trình học cách nhanh chóng với người am hiểu điện tử lập trình THIẾT KẾ HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 3.1 Yêu cầu công nghệ: Để hệ thống hoạt động cần phải có phần cứng phần mềm Phần cứng gồm có thiết bị như: Arduino, module DHT11, hình LCD, quạt, bơm…các thiết bị điều khiển phần mềm nạp vào board Arduino thơng qua máy tính 10 THIẾT KẾ HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 3.2 Thiết kế phần cứng: 12 THIẾT KẾ HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 3.3 Thiết kế phần mềm: 13 THIẾT KẾ HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 3.3 Thiết kế phần mềm: Chương trình bắt đầu vào khởi động board Arduino, module cảm biến, LCD, khởi tạo biến Nếu chưa kết nối chương trình dừng đợi đến có kết nối Vịng lặp chương trình thực Mặc định chương trình chạy chế độ auto 14 THIẾT KẾ HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 3.3 Thiết kế phần mềm: 15 THIẾT KẾ HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 3.3 Thiết kế phần mềm: 16 THIẾT KẾ HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 3.4 Lập trình hệ thống điều khiển: Sử dụng chủ yếu hai hàm sau để thực điều khiển thiết bị: •Setup (): hàm chạy lần lúc khởi động hệ thống, dùng để khởi tạo thiết lập •Loop (): hàm lặp lại liên tục tắt hệ thống •If – else (): dùng để so sánh điều kiện tắt/bật thiết bị 17 THIẾT KẾ HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 3.5 Mô hệ thống điều khiển: 18 THIẾT KẾ HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 3.5 Mô hệ thống điều khiển: 19 THI CƠNG HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 4.1 Thi cơng hệ thống điều khiển: STT Tên linh kiện Board Arduino Uno R3 Module giảm áp sạc từ PMT vào ắc – quy Module giảm áp từ nguồn vào linh kiện Mạch relay kênh Màn hình LCD module I2C Domino nhựa Các công tắc 20 THI CÔNG HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 4.2 Thi công hệ thống vận hành: STT Tên thiết bị Quạt tản nhiệt Bơm nước tản nhiệt Phun sương tăng độ ẩm Module DHT11 21 THI CÔNG HỆ THỐNG www.tdtu.edu.vn 4.3 Sơ đồ nguyên lý: 22 KẾT LUẬN www.tdtu.edu.vn 5.1 Kết luận: Đã giải yêu cầu ban đầu đặt đồ án: •Tìm hiểu, thiết kế hệ thống điều khiển •Tính toán, lựa chọn PMT ắc – quy cách phù hợp với mơ hình •Tìm hiểu cách sử dụng, lập trình board Arduino thiết bị khác cảm biến, LCD, giao tiếp LCD với board Arduino •Theo dõi thông số nhiệt độ, độ ẩm 23 KẾT LUẬN www.tdtu.edu.vn 5.1 Kết luận: Tuy nhiên, hạn chế kiến thức nguồn tham khảo chủ yếu qua internet nên đề tài sai sót có số hạn chế định Vẫn cịn sai số độ xác cảm biến từ 1-2% Mơ hình mang tính chất mơ lại hệ thống, cần phải có thêm số thiết bị khác để áp dụng vào thực tế 24 KẾT LUẬN www.tdtu.edu.vn 5.2 Hướng phát triển: • Phát triển thêm chức hiển thị qua ứng dụng smartphone website Khi nhiệt độ độ ẩm thay đổi đột ngột, hệ thống gởi tin nhắn thông báo số điện thoại người giám sát vườn lan Giúp cho việc điều khiển giám sát nhiệt độ, độ ẩm trở nên thuận tiện có hiệu cao • Vì phạm vi đồ án nên sử dụng thiết bị linh kiện có cơng suất nhỏ, phù hợp cho mơ hình vườn lan nhỏ Nếu ứng dụng vào thực tế, sử dụng cho vườn lan có quy mơ lớn phải thay thiết bị có cơng suất lớn để phù hợp 25 www.tdtu.edu.vn 26 ... lượng mặt trời vào mơ hình vườn lan CƠ SỞ LÝ THUYẾT www.tdtu.edu.vn 2.1 Đặc tính hoa lan: Nhiệt độ độ ẩm hai yếu tố quan trọng hoa lan, hai yếu tố phù hợp với loại hoa lan khác Nếu hai yếu tố bị chênh... cho việc chăm sóc vườn lan trở nên dễ dàng hiệu Giúp vườn lan phát triển tốt, tránh sâu bệnh TỔNG QUAN www.tdtu.edu.vn 1.2 Mục tiêu đề tài • Tìm hiểu, thiết kế vườn trồng lan kết hợp hệ thống điều... www.tdtu.edu.vn 1.1 Đặt vấn đề Hiện mô hình vườn lan đem lại hiệu kinh tế cao Tiêu biểu vườn lan trung tâm nông nghiệp cơng nghệ cao Khánh Hịa, vườn lan nhiệt đới trung tâm kỹ thuật Tiền Giang Những