BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
74 4.5 TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC
4.5.1 Tài liệu hướng dẫn sử dụng
Mơ hình hệ thống gồm khối điều khiển, tải và khối hiển thị. Các bước thao tác sử dụng gồm:
❖ Điều khiển trực tiếp trên mơ hình:
Bước 1: Cấp nguồn cho hệ thống, hệ thống sử dụng nguồn pin năng lượng mặt
trời và mạch giảm áp LM2596. Đợi hệ thống khởi động xong, LCD hiển thị nhiệt độ và độ ẩm khơng khí và độ ẩm đất, giá trị mode.
Bước 2: Mặc định khi khởi động hệ thống hoạt động chế độ tự động. Hệ thống
gửi dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm khơng khí và độ ẩm đất lên địa chỉ wed.
Bước 3: Nếu muốn chuyển chế độ sang Tay(MANUAL) chỉ việc nhấn phím
Mode, khi LCD hiển thị Mode=1 thì có thể điểu khiển trực tiếp hệ thống.
• Muốn mở hay tắt bơm chỉ việc nhấn phím BƠM .
• Muốn mở hay tắt phun sương chỉ việc nhấn phím PHUN SƯƠNG.
• Muốn mở hay tắt quạt chỉ việc nhấn phím QUẠT.
• Muốn mở hay tắt đèn chỉ việc nhấn phím ĐÈN.
• Muốn mở mái che chỉ việc nhấn phím MỞ MÁI CHE.
• Muốn đóng mái che chỉ việc nhấn phím ĐĨNG MÁI CHE.
❖ Điều khiển trên web:
Bước 1: Cấp nguồn cho hệ thống, hệ thống sử dụng nguồn 5V. Khởi động
module wifi NodeMCU. Đợi hệ thống khởi động xong. LCD hiển thị nhiệt độ, độ ẩm. Tên module phát wifi để NodeMCU kết nối là “tuanphuong” pass “phuong1997” khi đó NodeMCU tự động kết nối và truyền nhận dữ liệu lên web.
Bước 2: Nếu muốn kiểm tra, điều khiển các thiết bị điện hay kiểm tra nhiệt độ,
độ ẩm qua mạng wifi thì truy cập vào web. Các giá trị nhiệt độ, độ ẩm, độ ẩm đất cũng được hiển thị trên web.
Nếu người dùng muốn bật các thiết bị tương ứng với các thiết bị 1, thiết bị 2, thiết bị 3, thiết bị 4, thiết bị 5 thì người dùng thao tác vào chọn chế độ bằng tay sau đó hành động bật hay tắt thì các thiết bị điện trên hệ thống sẽ hoạt động .
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
75
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ
5.1 KẾT QUẢ
Qua quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, nhóm chúng em nhận thấy được đề tài có khả năng ứng dụng vào thực tiễn cao, có thể giám sát trực tiếp trên Web Server và có thể điều chỉnh hệ thống trực tiếp trên web mà không cần phải đến trang trại, đáp ứng được nhu cầu xã hội hiện đại ngày nay và đi đúng với xu hướng của thời đại. Đồng thời đề tài này cũng là một nguồn tài liệu có giá trị cho các bạn sinh viên những khóa tiếp theo có thể tham khảo khi nghiên cứu những đề tài có liên quan cũng như là phát triển thêm đề tài từ nền tảng có sẳn mà nhóm đã nghiên cứu. Bên cạnh đó, nhóm chúng em cũng bổ sung cho mình những kiến thức hay và bổ ích như:
• Hiểu biết sâu hơn về sử dụng và các tính năng của ARM như giao tiếp giữa ARM với các module, cảm biến như: cảm biến DHT11, cảm biến độ ẩm đất, cảm biến mưa, cảm biến ánh sáng, các module relay, module điều khiển động cơ DRV8825, các loại động cơ như động cơ bước, động cơ bơm nước, NodeMCU,...
• Nghiên cứu và biết cách kết nối giữa ARM với các cảm biến.
• Hiểu được cấu tạo, chức năng, chuẩn kết nối, giao tiếp của module ESP8266 Node MCU để qua đó hiểu được hơn về lĩnh vực IoTs đang rất có tiềm năng phát triển.
• Biết cách tạo cơ sở dữ liệu và gửi dữ liệu lên Webserver.
• Có thể sử dụng thành thạo phần mềm Keyc uvision 5, Arduino và Altium. • Biết cách kết nối điều khiển bằng điện thoại thơng qua Webserver.
• Biết cách sử dụng động cơ bước thông qua module điều khiển. • Biết vẽ lưu đồ cho hệ thống.
• Biết làm một mơ hình thực tế.
Sau thời gian nghiên cứu và áp dụng những kiến thức đã được học, chúng em căn bản đã hoàn thành được đồ án với đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ
HÌNH HỆ THỐNG TRỒNG HOA LAN SỬ DỤNG NGUỒN PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI” nhóm đã có được kết quả như sau:
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH
76
• Thi cơng được mơ hình hệ thống trồng hoa Lan, có thể thu thập được nhiệt
độ và độ ẩm, ánh sáng, độ ẩm đất từ môi trường. Nhận biết được thời tiết có mưa hoặc khơng mưa.
• Có thể khống chế được các yếu tố của môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, ánh
sáng, độ ẩm đất bằng cách:
▪ Đóng mở mái che tự động khi trời mưa.
▪ Bật tắt đèn, quạt, bơm tưới, phun sương tự động để khống chế nhiệt độ, độ
ẩm khơng khí, độ ẩm đất.
• Có thể điều chỉnh bằng tay các thiết bị trực tiếp thông qua bảng điều khiển. • Có thể giám sát từ xa các thơng số của mơi trường thơng qua Internet. • Có thể điều khiển thiết bị thơng qua wed
❖ Mơ hình hồn chỉnh.
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH
77 Hình 5.2 Mơ hình khi hoạt động
❖ Giao diện web.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH
78
➢ Khi có dữ liệu từ mơ hình gởi lên wed được kết nối thơng qua NodeMCU thì
trên wed sẽ hiển thị các thơng số nhiệt độ mơi trường, độ ẩm khơng khí, độ ẩm đất và biểu đồ cho người dùng giám sát.
❖ Bảng thực nghiệm kết quả chạy thực tế trên wed Bảng 5.1 Kết quả chạy thực tế trên wed
Số lần Nội dung Kết quả
30 Điều khiển các nút nhấn
trên Wed 27/30
30 Hiển thị thông số môi
trường 30/30
30 Hiển thị các trạng thái
thiết bị 30/30
30 Thời gian đáp ứng <5s 24/30
Điều khiển mơ hình.
Điều khiển hệ thống đèn sấy (các hệ thống khác cũng điều khiển tương tự).
• Tắt từ web.
• Tắt trực tiếp trên mơ hình
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH
79
• Bật từ web.
• Bật trực tiếp trên mơ hình
Hình 5.5 Hệ thống sấy khi bật
❖ Măt trước bảng điều khiển:
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
80
❖ Hiển thị dung lượng bình ắc quy
Hình 5.7 Hiển thị dung lương bình ắc quy
❖ Mái che đang đóng khi có mưa hoặc người dùng điều khiển
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
81
❖ Mái che đang mở khi khơng có mưa và người dùng khơng tác động
Hình 5.9 Mái che đang mở
❖ Hệ thống tưới, phun sương, đèn, chuông báo
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
82
❖ Bảng thực nghiệm kết quả chạy thực tế trên bảng điều khiển Bảng 5.2 Kết quả chạy khi điều khiển trực tiếp trên hệ thống
Số lần Nội dung Kết quả
30 Các nút nhấn trên bảng điều khiển 23/30
30 Màn hình LCD hiển thị 25/30
30 Đèn, bơm, phun sương, mái che hoạt động khi có
lênh điều khiển. 30/30
❖ Cơ chế bảo vệ khi gặp sự cố
Khi nhiệt độ mơi trường trong mơ hình cao hơn mức cho phép hệ thống sẽ bật quạt và chuông sẽ kêu.
Hình 5.11 Nhiệt độ cao hơn 30 oC 5.2 NHẬT XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
• Tồn bộ hệ thống có thể chạy trong thời gian dài, tương đối ổn định, đạt kết
quả tốt.
• Màn hình LCD hiển thị kết quả của cảm biến khá chính xác.
Tuy nhiên hệ thống vẫn còn một số hạn chế tồn tại như:
• Điều khiển bằng nút nhấn còn chưa ổn định do sự cố về mạng và do trình độ
lập trình cịn hạn chế.
• Mơ hình to và cồng kềnh, đi dây tủ điều khiển cịn chưa được đẹp, tính thẩm
mỹ chưa cao.
• Màn hình LCD hiển thị khá đơn điệu. • Nút nhấn đơi lúc bị dội.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
83
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRIỂN
6.1 KẾT LUẬN
Sau q trình nghiên cứu, thi cơng đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ
HÌNH HỆ THỐNG TRỒNG HOA LAN SỬ DỤNG NGUỒN PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI” nhóm chúng em căn bản đã hồn thiện.
• Mơ hình đã hoạt động ổn định, có thể làm việc liên tục.
• Điều khiển được bằng nút nhấn trên mơ hình hoặc từ trên web. • Relay đóng cắt tải tốt.
• Website có giao diện thân thiện với người dùng, hiển thị được các thông tin
cần thiết như các thông số cảm biến dưới dạng biểu đồ và số liệu và các trạng thái thiết bị và có thể điều khiển được hệ thống dễ dàng ngay trên web.
• Chức năng cảnh báo khi xảy ra sự cố nhiệt độ bất thường hoạt động tốt. • Đã lắp đặt được mơ hình hệ thống tương đối hồn chỉnh.
• Dễ dàng quản lý cơ sở dữ liệu trên web.
6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• Có thể kết hợp với camera để giám sát thơng qua hình ảnh trực tiếp.
• Giám sát và điều khiển thiết bị thơng tin nhắn điện thoại khi khơng có wifi. • Kết hợp với một số module cảm biến đo độ dinh dưỡng.
• Kết hợp với khóa vâng tay để tăng tính bảo mật của hệ thống.
• Phát triển hệ thống với quy mơ lớn kết hợp các nguồn năng lượng sạch như
gió thay thế pin mặt trời khi khơng có nắng đáp ứng hoạt động liên tục của hệ thống
• Cải thiện thêm hiệu suất cho mơ hình, phát triển hệ thống khơng chỉ có thể
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Sách tham khảo
[1] Nguyễn Đình Phú, “Giáo trình vi xử lý II”, NXB ĐH Quốc Gia Tp.HCM, 2007. [2] Trần Thu Hà, Trương Thị Bích Ngà, Nguyễn Thị Lưỡng,... “Giáo trình Điện tử cơ bản”, Đại học Quốc gia Tp. HCM, Tp. Hồ Chí Minh, 2013.
[3] Nguyễn Việt Hùng, Hà A Thồi. “Giáo trình kỹ thuật số”, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, 2007. DATASHEET [4] Module NodeMCU, https://www.elecrow.com/download/ESP8266%20NodeMCU%20kit.pdf [5] STM32F103C8T6, https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- pdf/view/201596/STMICROELECTRONICS/STM32F103C8T6.html WEBSITE [6] Tìm hiểu về STM32, https://vips.com.vn/tong-quan-ve-vi-dieu-khien-stm32- bien-dich-va-nap-code-vao-vi-dieu-khien.html [7] Tìm hiểu dht11, http://www.dientuspider.com/san-pham/nhiet-do-do-am/cam- bien-nhiet-do-do-am-dht11-187.html [8] Tìm hiểu MQTT, https://www.vultr.com/docs/how-to-install-mosquitto-mqtt- broker-server-on-ubuntu-16-04
[9] Tìm hiểu về hoa lan, https://tuoithongminh.com/nhiet-do-anh-sang-do-am-cho- hoa-lan-sinh-truong-n60
[10] Tìm hiểu về NodeMCU, https://lophocvui.com/iot-internet-of-things/smart- home/openhab/tong-quan-ve-esp8266/
[11] Tìm hiểu về pin năng lương mặt trời, https://Tấm-Pin-Năng-Lượng-Mặt-Trời- 10W i.74542081.1243433748
[12] Tổng quan về IoTs, http://iboss.vn/internet-of-things-la-gi-va-no-co-anh- huong-nhu-the-nao-trong-cuoc-song-cua-chung-ta/
[13] Chuẩn giao tiếp uart, https://advancecad.edu.vn/khai-niem-co-ban-ve-truyen- thong-uart-so-do-khoi-ung-dung/
[14] Chuẩn giao tiếp i2c, https://robotlab.vn/chuan-i2c-la-gi-gioi-thieu-ve-chuan- i2c/
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 85