HỆ THỐNG KIỂM SOÁT MỰC NƯỚC SỬ DỤNG CẢM BIẾN SIÊU ÂM VÀ NODE-RED

File báo cáo đồ án thiết kế hệ thống kiểm soát mực nước sử dụng vi điều khiển esp32 và node-red để lập trình giao diện người dùng .Nguồn : Sinh viên KCN trường ĐH Cần Thơ . Hi vọng sẽ có ích cho các bạn sinh viên cần tham khảo

KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HĨA BÁO CÁO CUỐI KỲ Học phần: Đo lường điều khiển máy tính (CT397) Đề tài: “TÌM HIỂU CẢM BIẾN SIÊU ÂM VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT MỰC NƯỚC” NỘI DUNG BÁO CÁO I Mục tiêu II Phương pháp thực III Kết thực IV Hướng phát triển V Tài liệu tham khảo VI.Phụ lục I MỤC TIÊU  Hiểu cấu tạo, nguyên lý ứng dụng cảm biến siêu âm  Xây dựng hệ thống đo mực nước với cảm biến HY SRF-05 ứng dụng kiến thức học đo lường  Xây dựng giao diện giám sát điều khiển hệ thống đo máy tính II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Cách tính khoảng cách cảm biến siêu âm Sóng âm truyền khơng khí với vận tốc 343m/s Nếu cảm biến phát sóng siêu âm thu sóng phản xạ đồng thời, dễ dàng đo khoảng thời gian từ lúc sóng phát đến lúc thu (t) khoảng thời gian lần khoảng thời gian từ lúc sóng phát đến lúc sóng chạm vào chướng ngại vật (t/2) II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Cách tính khoảng cách cảm biến siêu âm Từ đó, tính khoảng cách từ cảm biến tới chướng ngại vật:  II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Sơ đồ tổng quan hệ thống: II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Thiết kế phần cứng: Sơ đồ khối mạch điện: II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Thiết kế phần cứng: Sơ đồ khối mạch điện: ‒ Khối cảm biến: Sử dụng module cảm biến siêu âm HY SRF-05, đo khoảng cách cách thu - phát sóng âm truyền tín hiệu đến khối điều khiển ‒ Khối vi điều khiển: Sử dụng kit vi điều khiển ESP32 NodeMCU-32S, xử lý tín hiệu nhận từ cảm biến, xuất tín hiệu khối hiển thị xuất tín hiệu điều khiển cấu chấp hành, kết nối wifi tải liệu lên server để quan sát máy tính ‒ Khối hiển thị: Sử dụng module LCD I2C 16x2, hỗ trợ người dùng giám sát điều khiển trường ‒ Khối cấu chấp hành: Sử dụng module relay 5V có opto cách ly, nhận tín hiệu từ khối điều khiển, tắt – mở relay để điều khiển máy bơm hoạt động ‒ Khối nguồn: Sử dụng laptop cấp nguồn cho hệ thống thông qua cổng micro usb II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Thiết kế phần cứng Sơ đồ kết nối mạch điện Mode SW Pump SW Level input II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Thiết kế phần mềm Mô tả chức phần mềm: ‒ Cho người dùng nhập vào % mức chất lỏng mong muốn bồn chứa điều khiển bật tắt bơm tự động trường ‒ Tải nhận liệu từ server cho phép người sử dụng giám sát điều khiển từ xa thơng qua máy tính ‒ Người dùng linh hoạt chủ động việc bật – tắt bơm cần thiết II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Thiết kế phần mềm Lưu đồ giải thuật II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Thiết kế phần mềm Lập trình Node-red: II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Thiết kế phần mềm Giao diện dashboard server adafruit II PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Thiết kế phần mềm Giao diện dashboard Node-red III KẾT QUẢ THỰC HIỆN Sơ đồ mạch điện thực tế Cảm biến siêu âm LCD quan sát trường Công tắc gạt chuyển chế độ công tắc bật bơm Relay bật – tắt bơm Biến trở điều chỉnh mực chất lỏng mong muốn III KẾT QUẢ THỰC HIỆN Đánh giá ưu, nhược điểm hệ thống Ưu điểm:    Hệ thống linh hoạt giám sát, điều khiểu trường điều khiển máy tính Hệ thống có kết nối tương đối đơn giản tải liệu từ xa lên server thông qua wifi Giao diện giám sát trực quan, người dùng dễ dàng vận hành hệ thống Nhược điểm  Do giới hạn server, tốc độ publish, subcribe liệu từ server bị delay so với thực tế  Hệ thống dừng lại mức demo dạng mơ hình, chưa kết nối với động bơm AC thực tế IV HƯỚNG PHÁT TRIỂN • Sử dụng module relay chịu dịng lớn để điều khiển máy bơm công suất lớn (0.5 – 1hp) • Sử dụng server có đáp ứng truyền tải liệu tốt để tối ưu hệ thống giám sát điều khiển máy tính • Phát triển thêm việc giám sát điều khiển thông qua ứng dụng Blynk smartphone V TÀI LIỆU THAM KHẢO https://hoplongtech.com/tin-tuc/cam-bien-sieu-am-la -gi-cau-tao-nguyen-ly-ung-dung https://dientusangtaovn.com/cam-bien-sieu-am-la-gi/ https://huphaco.vn/uu-nhuoc-diem-cua-cam-bien-sie u-am/ https://www.hivemq.com/blog/industry-4-0-part2-mqt t-sparkplug-b-messages-raspberrypi-nodered-hivemqcloud/ VI PHỤ LỤC • Bảng kế hoạch thực hiện: VI PHỤ LỤC • Bảng phân chia cơng việc: VI PHỤ LỤC • Demo hệ thống Xin cảm ơn thầy bạn ý lắng nghe! ... tạo, nguyên lý ứng dụng cảm biến siêu âm  Xây dựng hệ thống đo mực nước với cảm biến HY SRF-05 ứng dụng kiến thức học đo lường  Xây dựng giao diện giám sát điều khiển hệ thống đo máy tính II... trở điều chỉnh mực chất lỏng mong muốn III KẾT QUẢ THỰC HIỆN Đánh giá ưu, nhược điểm hệ thống Ưu điểm:    Hệ thống linh hoạt giám sát, điều khiểu trường điều khiển máy tính Hệ thống có kết nối... IV HƯỚNG PHÁT TRIỂN • Sử dụng module relay chịu dịng lớn để điều khiển máy bơm công suất lớn (0.5 – 1hp) • Sử dụng server có đáp ứng truyền tải liệu tốt để tối ưu hệ thống giám sát điều khiển