20 byte mang giỏ trị 2552 byte mó
3.6. CHẠY THỬ À ĐÁNH GIÁ
3.6.1. Ch ạy thử à đỏnh giỏ v khi s dử ụng àn phớm ỳt ấn b n Quy trỡnh chạy thử
Sau khi thiết kế được bộ điều khiển với cỏc chức năng trờn, chỳng tụi tiến hành thử nghiệm bằng cỏch thiết kế cỏc biến vào như nhiệt độ, bức xạ, cường độ ỏnh sỏng và ỏp suất được thay thế bằng cỏc tớn hiệu tương tự điện ỏp thay đổi từ 0 → 5 V. Quỏ trỡnh mụ phỏng trong chương trỡnh tương ứng cứ một ngày lấy bằng 4 phỳt tương ứng với 240 s, xỏc định thời gian mụ phỏng được thể hiện ở bảng 3.6.
Ở ảng b 3.6 gồm 5 loại c y rau tương õ ứng với tổng thời gian m phụ ỏng, được chia 5 giai oạn sinh trđ ưởng của cỏc loại c y rau k hiệu t GĐõ ý ừ 1 cho đến GĐ5.
Hệ thống
Tạo File ghi dữ liệu Xem dữ liệu
Chọn khoảng thời gian ghi dữ liệu Thiết lập cổng truyền thụng
Truyền dữ liệu Đồ thị theo dừi tớn hiệu Khởi động cựng Window
Thoỏt ch ng trỡnhươ
Hỡnh 3.43 ơ đồ phõn bố cỏc chức năng của hệ thống. S - Quay về bước đợi ngắt UART
Chương trỡnh trờn PSoC Slaver: Kiểm tra ngắt
Nếu cú ngắt thỡ lấy dữ liệu về Lấy 2 byte ra để giải mó
Gọi chương trỡnh con xử lý tương ứng với từng mó
Cập nhật thời gian thực (mỗi lần ngắt là 1 giõy )
Ra lệnh điều khiển cỏc hệ thống ngoài.
Bảng 3.6. Thời gian chạy m phỏng của h thống trong phụ ệ ũng ớ th nghiệm STT Loại cõy Tổng thời
gian (s)
Thời gian tương ứng trong từng giai đoạn (s) GĐ1 GĐ2 GĐ3 GĐ4 GĐ5 1 2 3 4 5 Dưa chuột Cà chua Đậu vàng Ớt ngọt Đậu đũa 28800 31200 21600 26400 24000 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 9600 12000 7200 12000 9600 9600 9600 9600 7200 4800 7200 7200 2400 4800 7200 Kết quả: với qui trỡnh thẩm định trờn bộ điều khiển cho kết quả sau: - Ở chế độ tự động: Sau khi nhập số liệu và điều chỉnh cỏc tớn hiệu tương tự từ đầu vào, cụ thể như sau: Chọn Km = 1; Tưới 3 luống ứng với gúc mở động cơ bước là 4680 khi đú lưu lượng mỏy bơm tưới là 0,08 (l/s) diện tớch cần tưới là 6 m2 v là ựa chọn cõy cần tưới là cõy dưa chuột.
Chọn thời gian nghỉ là 5 (s); Số chu kỳ cần tưới là: 10 ; Chọn chế độ mở van là cả 3 van cho 3 luống. Lỳc đú khởi tạo quỏ trỡnh làm việc bằng nỳt 6 từ đú bộ điều khiển nhận cỏc thụng số từ mụi trường bờn ngoài, trong thời gian 4 phỳt trong mụ phỏng ứng với 1 ngày thực, lỳc đú số liệu nhận được nhiệt độ trung bỡnh Ta = 27.760C và Qs = 301,4 (Cal/cm2/ngày) để đưa ra kết quả cỏc lần tưới cho cỏc ngày: lần 1: thời gian cần tưới ngày thứ nhất là 133 (s) với số lần tưới là 10, khi đú thời gian mỗi lần tưới là 13 (s), sau đú nghỉ 5 (s) lại tiếp tục cho đến 10 lần; Lần 2 lấy số liệu từ ngày thứ nhất và thực hiện quy trỡnh như lần thứ nhất. Cỏc lần tiếp theo được thực hiện tương tự với số liệu được đo từ ngày trước đú.
- Ở chế độ bằng tay: Chuyển sang bằng nỳt 7 sau đú căn cứ vào yờu cầu tưới trong ngày giả sử tưới 80 lớt ứng với thời gian tưới 1000 (s); nếu chọn 25 lần
thỡ lỳc đú mỗi lần 40 (s); thời gian nghỉ chọn 5 (s). Sau đú chọn chế độ luống tưới là 3 luống.
Một số hỡnh ảnh ở bộ điều khiển
Hỡnh 3.44. Nhập số liệu và hiển thị LCD
Hỡnh 3.46. Hệ thống rơ le điều khiển
Hỡnh 3.45. Bộ điều khiển quỏ trỡnh
Hỡnh 3.47. Hệ thống thiết bị chăm súc
Thụng qua việc chạy thử với 5 loại cõy: Dưa chuột; cà chua; đậu vàng; ớt ngọt và đậu đũa bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau sạch bằng phương , phỏp khụng dựng đất trong nhà lưới làm việc t . Chương trỡnh phần mềm dễ ốt dàng thay đổi để phự hợp với quy trỡnh cụng nghệ trồng rau sạch theo từng loại rau hoặc cỏc khu vực trồng rau. Bộ điều khiển được nhập cỏc thụng số về quy trỡnh sản xuất rau sạch bằng nỳt ấn được hiển thị bằng màn hỡnh tinh thể lỏng LCD, do đú cú thể thay đổi theo từng quy trỡnh trồng rau. Quỏ trỡnh sử
dụng bộ điều khiển đơn giản, kớch thước nhỏ gọn, linh kiện cú ở trờn thị trường Việt Nam.
3.6.2. Ch ạy thử à đỏnh giỏ v khi s dử ụng ỏy ớnh PC m t Qui trỡnh thẩm định
Sau khi thiết kế được phần mềm của hệ thống với cỏc chức năng như trờn, chỳng tụi tiến hành thử nghiệm cho 5 loại cõy rau bằng cỏch thiết kế cỏc biến vào như nhiệt độ, bức xạ nhi , cường độ ỏnh sỏng và ỏp suất được thay ệt thế bằng cỏc tớn hiệu tương tự với điện ỏp thay đổi từ 0 đến 5V. Quỏ trỡnh mụ phỏng trong chương trỡnh tương ứng cứ một ngày lấy bằng 4 phỳt tương ứng với 240s. Tiến hành đặt và chọn cỏc thụng số được trỡnh bày ở bảng 3.7.
STT Thụng số Đơn vị Giỏ trị 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Thời gian dung dịch A Thời gian dung dịch B Thời gian dung dịch C Thời gian mở động cơ trộn Hệ số mựa
L u lư ượng mỏy bơm Diện tớch cần tưới Thời gian nghỉ Chu kỳ tưới Chọn loại cõy trồng Chọn luống cần tưới giõy giõy giõy giõy lớt/giõy m2 giõy cõy luống 10 20 30 40 1.0 0.08 06 5 10 Dưa chuột 3 luống Bảng 3.7. Một số thụng số và chế đ đặt của hệ thống ộ
Cỏc chức năng chớnh của chương trỡnh được thể hiện ở menu trong hỡnh 3.43.
- Tạo File ghi dữ liệu
Để tạo được file ghi dữ liệu ta vào chương trỡnh chớnh trong bộ điều khiển đó lập trỡnh cho 5 loại cõy từ đú ghi tờn File ở mục File Name. Vớ dụ như cõy dưa chuột thỡ đặt file: Cay dua chuot.ntd với cỏch ghi này chỉ mở File được viết bởi phần mềm theo kiểu: Save as type Only Ngo Tri Duong File. - Xem dữ liệu
Quỏ trỡnh xem dữ liệu được thiết kế theo 2 cỏch xem đú là: thứ nhất xem từ ngoài màn hỡnh chớnh bằng cỏch vào mục “Xem du lieu” từ đú chỳng ta kớch chuột vào; cỏch thứ hai vào mục “Do thi theo doi tin hieu Analog của he thong” tiếp theo chỳng ta kớch chuột vào mục “SEE DATA’’.
- Chọn khoảng thời gian ghi dữ liệu
Cỏch thức chọn khoảng thời gian ghi dữ liệu tuỳ thuộc yờu cầu của quy trỡnh cụng nghệ, cỏch thức thiết kế ở hai chế độ: Chế độ thứ nhất là chọn
khoảng thời gian đó đặt sẵn trong chương phần mềm ta chỉ việc vào mục “Chọn khoảng thời gian ghi dữ liệu” sau đú chọn và kớch chuột vào nỳt “OK”. Chế độ thứ hai là chọn khoảng ghi bất kỳ ta đưa số liệu thụng qua bàn phớm vào mục “Chọn khoảng thời gian ghi dữ liệu”, sau đú nhập giỏ trị vào, thời gian tớnh bằng giõy, cuối cựng kớch chuột vào nỳt “OK”.
- Thiết lập cổng truyền thụng
Việc thiết lập cổng truyền thụng, căn cứ vào việc thiết kế phần cứng bộ điều khiển được kết nối vào cổng COM của mỏy tớnh cú thể COM1; COM2: COM3… trong quỏ trỡnh thiết lập cổng truyền để phự hợp cho từng loại mỏy tớnh cũng như việc sử dụng USB với việc thiết kế từ COM1 đến COM4 ta chỉ việc kớch chuột vào hỡnh 3.50. Đối với cỏc cổng khỏc ta vào “cổng khỏc” đỏnh
giỏ trị cổng trỡnh bày hỡnh 3.51. Đối với loại này tốc độ truyền dữ liệu 19.200 baud. Như vậy khoảng thời gian của mỗi bớt là: 52 às.
- Truyền dữ liệu về hệ thống
Quỏ trỡnh truyền dữ liệu về hệ thống là khõu quan trọng của thiết kế phần mềm, việc truyền dữ liệu về hệ thống được thực hiện khi cỏc thụng số đặt, cỏc giỏ trị chọn và dữ liệu được lấy từ hệ thống cảm biến như nhiệt độ, cường độ ỏnh sỏng, bức xạ … Vỡ vậy trong quỏ trỡnh thiết kế việc truyền dữ liệu được thể hiện ở hỡnh 3.52, chỳng tụi chia thành hai phần: Phần thứ nhất chọn loại cõy trồng; hệ số mựa; lưu lượng mỏy bơm; diện tớch cần tưới; cỏc luống cần tưới; thời gian nghỉ và chu kỳ tưới sau đú thực hiện “SET DATA” để kiểm tra hệ thống cuối cựng thực hiện lệnh truyền “GET DATA”, nếu việc truyền thành cụng thỡ trờn hỡnh 3.52 ở phần thứ 2 “Xem dữ liệu đó thiết lập cho hệ thống” thể hiện toàn bộ những thụng số cũng như dữ liệu vừa chọn.
Ngoài ra trờn cửa sổ giao diện này cũn thể hiện cỏc chế độ khỏc như: chế độ làm việc tự động thỡ kớch chuột vào “AUTOMATIC”; chế độ làm việc bằng tay “MANUAL”; chế độ dừng hệ thống “STOP”; ghi dữ liệu “SAVE” kiểm tra dữ liệu “LOAD”; xem dữ liệu “SEE DATA” và thoỏt cửa sổ bằng “CANCEL”.
Hỡnh 3.50. Thiết lập cổng truyền cố
- Đồ thị theo dừi tớn hiệu tương tự của hệ thống
Ở hỡnh 3.53 đồ thị cỏc biến đầu vào của hệ thống, trờn sơ đồ thể hiện tớn hiệu được nhận từ năm cảm biến, cỏc tớn hiệu này thay đổi theo khớ hậu mụi trường. Hệ thống sẽ nhận và thực hiện tớnh toỏn từ đú xỏc định được ngày tưới và thời gian cần tưới từng ngày. Ngoài ra cũn cú thể theo phần điều khiển nhiệt độ, cường độ ỏnh ỏng s trong mụi trường trồng rau với cỏc chế độ làm việc của quạt thụng giú, phun mưa, cuối mỏi hay thả mỏi che.
Hỡnh 3.52. Truyền dữ liệu về hệ thống
Hỡnh 3.53 Đồ thị theo dừi cỏc biến .
- Chế độ điều khiển bằng tay
Ở chế độ này chỳng ta vào chế độ làm việc bằng tay “MANUAL” thỡ trờn màn hỡnh xuất hiện hỡnh 3.53, từ đú chỳng ta tiến hành đặt cỏc giỏ trị như thời gian tưới; thời gian nghỉ; chu kỳ tưới và chọn luống cần tưới. Giả sử ở hỡnh 3.49 chọn 3 luống và hỡnh 3.55 chọn tưới luống 1.
Sau đú tiến hành chạy thử, chỳng tụi ghi lại được dữ liệu qua 5 file tương ứng với 5 loại cõy dưa chuột; cà chưa; đậu vàng; ớt ngọt và đậu đũa.
Kết quả thẩm định
Với quy trỡnh thẩm định trờn kết quả thẩm định như sau: - Ở chế độ tự động
Kết quả được lưu trữ dưới dạng file dữ liệu .
Hỡnh 3.55. Chế độ bằng tay tưới luống 1
Hỡnh 3.56. Cửa sổ của file mở dữ liệu
- Ở chế độ bằng tay: Giả sử yờu cầu tưới 80 lớt với lưu lượng mỏy bơm 0.08 lit/giõy ứng với tưới cho cả 3 luống lỳc đú tổng thời gian cần tưới là 1000 giõy thỡ chỳng ta cần đặt cụ thể như sau: Chu kỳ tưới là 25; thời gian nghỉ là 5 giõy; thời gian tưới mỗi lần 40 giõy được trỡnh bày ở hỡnh 3.55.
Đỏnh giỏ hệ thống
Thụng qua quỏ trỡnh chạy thử với hai chế độ: Chế độ thứ nhất là chế độ tự động với 5 loại cõy, hệ thống làm việc t trong suốt quỏ trỡnh, dữ liệu cỏc ốt thụng số được ghi thành 5 File ờn giỳp cho cỏc chuyờn gia cõy trồng đỏnh n giỏ được quỏ trỡnh sinh trưởng của từng loại cõy rau. Chế độ tưới bằng tay hệ thống hoạt động đỳng cỏc thụng số đặt và rất thuận tiện khi sử dụng bất kỳ thời điểm nào.
Hỡnh 3.59. Kết quả của cõy đậu vàng Hỡnh 3.58. Kết quả của cõy đậu ũa đ
Việc thiết kế phần mềm hệ thống điều khiển quỏ trỡnh đảm bảo được cụng nghệ trồng rau sạch bằng phương phỏp khụng dựng ấtđ . Phần mềm ứng dụng cho cỏc mụ hỡnh sản xuất rau sạch qui mụ lớn sử dụng cụng nghệ khụng dựng đất giỳp cho người sản xuất điều khiển quỏ trỡnh cỏc qui trỡnh cụng nghệ. Ngụn ngữ được viết trong giao diện bằng tiếng việt nờn rất tiện ớch cho người sử dụng. Quỏ trỡnh thiết kế phần mềm đó tiến hành chạy mụ phỏng thử nghiệm cho 5 loại cõy rau đảm bảo chế độ làm việc theo cụng nghệ trồng cõy rau.