5. Cấu trúc khoá luận
2.3.7.2 Nội dung lập trình cho chủ đề
Hình 2.11. Đoạn chương trình trên phần mềm lập trình Arduino
Dựa vào bảng số liệu về giá trị hiệu điện thế mà HS đo được theo độẩm, HS sẽ thay đổi giá trị được tô vàng cho phù hợp với cây của mình. Tuy nhiên, Arduino không hiểu các giá trịdưới dạng điện thế mà thông tin truyền đến Arduino được mã hoá dưới dạng bit vì vậy giá trị tô vàng phải được thay bằng giá trị bit. HS thực hiện nhân chéo chia ngang để tìm ra giá trị tín hiệu bit cần thay thế vào khung vàng.
5V tương đương với 210− 1 bit
Khi độẩm tăng thì hiệu điện thế giảm hay tín hiệu bit giảm, như vậy điều kiện để tưới cây là giá trịđộẩm nhỏhơn ngưỡng hay giá trị hiệu điện thế và tín hiệu bit phải lớn hơn ngưỡng.
Tên loài cây Độ ẩm Điện thế Tín hiệu bit
Sống đời 30% 0.221 V 47
Cúc và cẩm nhung
50% 0.046 V 9
2.3.7.3 Lập trình với mBlock
Trong triển khai dạy học trên lớp, việc lập trình từng dòng lệnh sẽ dễ dẫn đến sai sót, gây ra lỗi, việc kiểm tra lỗi cho từng nhóm HS sẽ mất thời gian. Để khắc phục
25
vấn đề này, GV có thể sử dụng phần mềm lập trình mBlock theo hình thức scratch hay lập trình khối.
Hướng dẫn sử dụng mBlock: http://tinyurl.com/mBlock-using
Đoạn code sử dụng mBlock:
Bước 1. Chọn Boards Arduino Nano Bước 2. Chọn Edit Arduino mode Bước 3.
+ Nhóm Robot và
+ Nhóm Operator
+ Nhóm Control và
+ Nhóm Data&Block
Bước 4. Kết nối các thẻ lệnh và chỉnh sửa giá trị phù hợp với chậu cây của mình
Bước 5. Kết nối với Arduino
+ Cắm cáp nối giữa Laptop và Arduino + Chọn Connect Serial Port COM…. + Chọn Upload to Arduino
Như vậy cả ba thiết bị đều cần nguồn cấp vào. Và để giải quyết vấn đề nguồn cho cả hệ thống ta kết hợp cấp 1 nguồn chung cho cả mạch.
26
2.3.8Sơ đồ kết nối các bộ phận của hệ thống tưới tựđộng
Hình 2.12. Sơ đồ kết nối các bộ phận
2.3.9Bảng mạch đồng
Mạch đồng được thiết kế sẵn cho HS.
Hình 2.13. Mạch đồng được in và hàn một số chi tiết cơ bản
2.3.10 Hệ thống tưới nước tựđộng
2.3.10.1 Bộ dụng cụ hệ thống tưới nước tựđộng
STT Dụng cụ Số lượng Kích thước Ghi chú/ Hình vẽ
1 Chậu cây 1
Chậu cây kiểng nhỏ, có thể sử dụng trang trí. Gợi ý: sống đời, sen đá, cúc…
27 2 Cảm biến độ ẩm 1 3 Role 5V 1 4 Nano Arduino 1 5 Nguồn 1 6 Công tắc 1 7 Header 1 8 Domino 4
28 9 Dim 3 1 dim 4 chân, 1 dim 3 chân, 2 dim 15 chân 10 Dây nối 5 dây dài khoảng 10cm Dây dẫn và dây đực đực 11 Motor máy bơm 12V 1 12 Mạch đồng 1 8cm x 6cm 13 Ống nhựa mềm trong suốt 2 ∅ 8mm Dài 30cm
Tuỳ theo khoảng cách có thể thay đổi chiều dài ống
14 Chai nước 1 500 ml, 1 lit Tuỳ theo ý thích có thể thay bằng bất cứ vật gì làm bình trữ nước
15 Ốc vít 4 bộ
2.3.10.2 Dụng cụ khác
STT Dụng cụ Số lượng Kích thước Ghi chú/ Hình vẽ
1 Kiềm 1
2 Tua vít 1
3 Súng bắn
keo 1 Để giữ cố định công tắc vào mạch
2.3.10.3 Quy trình lắp đặt và vận hành
29
1 Lắp Role bằng cách bắt 4 ốc vít vào 4 đầu của Role
2 Cắm chân DC+, DC- và IN theo thứ tự lần lượt vào 3 chốtcủa dim
3 Nối hai đầu NO và COM vào chốt Domino
4 Lắp Arduino vào hai Dim 15 chân
30
6 Lắp Cảm biến độ ẩm vào Dim 4 chân
7 Kết nối máy bơm và chạy thử
Ở bước số 7, HS sẽ thử nghiệm trên đất khô để xem hệ thống hoạt động tưới và sau đó ngưng khi tưới đến độ ẩm thích hợp. Sau đó HS sẽ thiết kế, bố trí vị trí hệ thống, ống dẫn nước sao cho phù hợp với chậu cây của mình.
Kế hoạch bài dạy