Đề tài THIẾT KẾ KHU VƯỜN THÔNG MINH

� TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  - ĐỒ ÁN CDIO Đề tài: “THIẾT KẾ KHU VƯỜN THÔNG MINH” Giảng viên: Ths Trương Văn Trương Sinh viên: Võ Quang Duy, Phạm Lê Trung Hiếu, Trần Phước Toàn Lớp : CR 397 A MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Đôi lời tác giả Thuật ngữ hay sử dụng .3 DANH MỤC CÁC HÌNH CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU .5 1.1 Tổng quan khu vườn thông minh 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Mục tiêu nghiên cứu .6 1.5 Kết thực tiển CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LINH KIỆN 2.1 Các linh kiện nghiên cứu 2.2.1 Esp8266 .8 2.1.2 Cảm biến DHT11 10 2.1.3 Động bơm nước mini 11 2.1.4 Arduino IDE 12 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG 15 3.1 Sơ đồ hệ thống .15 3.1.1 Thiết kế gia công mạch .15 3.1.2 Nguyên lý hoạt động .16 3.2 Mơ hình mini thực nghiệm 18 Chương IV: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ .19 4.1 Thiết lập hệ thống 19 4.2 Kết 21 4.3 Kết luận 22 4.4 Hướng phát triển đề tài .22 4.5 Đánh giá .23 LỜI NÓI ĐẦU Internet Of Things (IoT) – Internet vạn vật dường đứng trước bước ngoặt để đến giai đoạn cho giới đại, văn minh Đó viễn cảnh mà vật kết nối với thơng qua Internet khơng dây Các doanh nghiệp có xu hướng ứng dụng sản phẩm công nghệ IoT vào sản xuất ngày nhiều thị trường sáng tạo tiềm chi phí sản xuất ngày thấp Chứng kiến phát triển vũ bão sản phẩm ứng dụng công nghệ IoT thị trường công nghệ Start up tiềm ngày sôi động hết, sách cung cấp nội dung IoT với triết lí Khơng thực tế – không rời rạc, hướng đến người trẻ tuổi đã, muốn tập trung lực cho khơng gian Internet Of Things Mong muốn cho đời sản phẩm độc đáo, sáng tạo, ngày hồn thiện đồng để đáp ứng nhu cầu sống Nội dung thiết kế cách giúp học viên có nhìn tổng quan việc xây dựng hệ thống, sản xuất thiết bị dễ dàng tham gia vào lĩnh vực IoT mẻ Đôi lời tác giả Chủ biên sách ông Phạm Minh Tuấn, có nhiều năm kinh nghiệm làm việc mảng IoT phát triển thư viện mã nguồn mở cho cộng đồng Tác giả xây dựng sách với mục đích đóng góp phần nhỏ kiến thức vào phát triển ngành cơng nghiệp mẻ tiềm Thuật ngữ hay sử dụng      IoT - Internet of Things hay Internet vạn vật ESP8266 - Chip xử lí tích hợp thu phát WiFi Git - Trình quản lý phiên Github - Mạng xã hội dành cho lập trình viên IDE - Viết tắt Integrated Development Enviroment - môi trường phát triển tích hợp  Compiler - Trình biên dịch  Logic Level - Mức điện áp để chip hiểu (1 hay 0) DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Tăng suất cách trồng nông trại thẳng đứng Hình 2.1: Các loại Arduino Hình 2.2: Mạch Arduino Hình 2.3 : ESP8266 Hình 2.4 : Sơ đồ chân Node MCU ESP8266-12E v3 10 Hình 2.5: DHT11 .11 Hình 2.6: Sơ đồ kết nối DHT11 11 Hình 2.7 : Máy Bơm mini .12 Hình 2.8 : I2C 13 Hình 2.9 : Arduino IDE 14 Hình 2.10 : Webserver .15 Hình 3.1 : Sơ đồ khối 17 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý .18 Hình 3.3 : Lưu đồ thuật toán 19 Hình 343: Mơ hình nghiên cứu 20 Hình 4.1 : Thiết lập thư viện cho thiết bị ngoại vi .21 Hình 4.2 : Thiết lập thơng số kết nối Wifi .21 Hình 4.3 : Thiết lập chuỗi 22 Hình 4.4 :Thiết lập thông số ban đầu cho thiết bị ngoại vi 22 Hình 4.5 : kết nối Wifi Webserver 23 Chương I: GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan khu vườn thông minh - Trong năm qua, việc trồng thực phẩm khu vực thành thị trở thành xu hướng toàn cầu, tiếp tục phát triển Nó trở nên đại, tạo thành xu thế, khẳng định tương lai thực phẩm, thương hiệu làm vườn thông minh xuất nhanh hết Những lợi ích mà vườn thơng minh Hình 1.1: Tăng suất cách trồng nông trại thẳng đứng mang lại phủ nhận: - Tại số địa phương canh tác số loại cây, hoa, rau có giá trị kinh tế cao, nhiên cịn đơn vị tiến hành nghiên cứu thiết kế mơ hình tự động đáp ứng điều kiện kinh tế, môi trường nước ta Thực tế sống ngày bận rộn, nhiều người có thú vui trồng cảnh, vườn rau không gian trống nhà sân thượng, ban cơng Tuy nhiên, lúc bạn bận công việc ngày cảnh vườn hoa nhà khơng tưới nước - Ngồi phương pháp tưới thủ cơng, phương pháp tưới cịn lại cần thiết kế, tính tốn thơng số cho phù hợp - Nhìn chung, phương pháp tưới có dùng ống có ngun lý tính tốn sở mơn học cấp nước thủy lực đường ống, là: xác định diện tích tưới, nguồn nước, nhu cầu nước tưới phù hợp với loại trồng, diện tích, địa hình vùng tưới Từ thơng số này, ta tính tốn đường kính ống chính, ống phụ, ống nhánh, vận tốc nước chảy ống, áp lực nước ống, tính tốn chiều dài loại ống, chi tiết nối (co, tê, van, lơi vv…), số lượng bét phun, bét đế chân, ống dẫn đến gốc vv… cuối lập bảng tổng hợp số lượng loại vật tư, tính tốn chí mua vật tư, tiền cơng xây lắp vv… 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Hệ thống có khả đo lường thơng số như: Nhiệt độ, Độ ẩm - Hệ thống có khả giám sát trì mơi trường sống tốt cho trồng nhà bạn - Các thông số giám sát môi trường cập nhật liên tục theo thời gian thực đưa lên webserver để bạn dễ theo dõi 1.3 Đôi tượng nghiên cứu - Nghiên cứu cách hoạt động thiết bị ESP8266, DHT11, Motor, Relay - Nghiên cứu cách phát triễn tốt cho trồng, cho có mơi trường tốt để phát triễn - Tìm hiểu ngơn ngữ lập trình, phần cứng, phần mềm: Arduino IDE, Proteus 1.4 Mục đích phạm vi nghiên cứu * Mục đích nghiên cứu : - Giúp người nơng dân người ni trồng dễ dàng quan sát - Tiện lợi , nhanh chăm sóc trồng từ xa - Ln đảm bảo độ ẩm tốt nhất, tốt cho sinh trưởng - Giúp đạt xuất tốt * Phạm vi nghiên cứu - Module ESP8266 - Module DHT11 - Module Relay 5v - Webserver 1.5 Kết thực tiển - Mơ hình tưới tự động theo yêu cầu người dân làm vườn - Dễ giám sát môi trường phát triển đạt xuất - Có thể thay đổi chế theo mùa thông qua webserver Chương II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LINH KIỆN 2.1 Các linh kiện nghiên cứu 2.2.1 Module ESP8266 Module IOT ESP8266 ESP-12E CH340 - Module IoT ESP8266  là board phát triển dự án, sản phẩm IoT (Internet of Things).Thay mua linh kiện riêng lẻ kết nối, Node MCU ESP8266 giúp bạn làm quen sử dụng dễ dàng - Làm sản phẩm đơn giản ban đầu đề tài phức tạp sau này.Nó thực hữu ích bạn đam mê với IoT Hình 2.3 : ESP8266 Thơng số kĩ thuật Module IOT - Điện áp sử dụng: 3.3V - Tích hợp sẵn anten - Chuẩn kết nối không dây 802.11 - Wifi : 2.4GHz,hỗ trợ bảo mật WPA/WPA2 - Hỗ trợ chế độ hoạt động STA/AP/STA+AP - Cơng suất đầu vào: 4.5V-9V( max:10V) - Dịng : ~70mA ( max:200mA),tiêu chuẩn: