Xem mẫu
- TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ----o0o----
Tp. HCM, ngày 6 tháng 6 năm 2019
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Vũ Ngọc Duy Tín MSSV: 14141321
Nguyễn Hoàng Quốc Hưng MSSV: 14141142
Chuyên ngành: Điện Tử Công Nghiệp Mã ngành: 141
Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1
Khóa: 2014 Lớp: 1411DT
I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU
KHIỂN MÔ HÌNH TRỒNG NẤM RƠM
II. NHIỆM VỤ
1. Các số liệu ban đầu:
Chọn nấm rơm làm đối tượng nghiên cứu.
Thiết kế mô hình điều khiển 2 khu riêng biệt.
Sử dụng LCD hiển thị dữ liệu trên mô hình.
Kích thước mô hình 60x40x40.
2. Nội dung thực hiện:
NỘI DUNG 1: Tìm hiểu và nghiên cứu về cấu tạo phần cứng, nguyên lý hoạt
động, tính năng của các module Arduino, module NODEMCU ESP8266,
DHT11, cảm biến mực nước, IC ULN2803.
NỘI DUNG 2: Tìm hiểu và nghiên cứu về lập trình Webserver, tìm hiểu về
ngôn ngữ HTML, PHP, cơ sở dữ liệu MySQL.
NỘI DUNG 3: Các giải pháp thi thiết kế hệ thống, thi công mô hình.
NỘI DUNG 4: Thiết kế hệ thống điều khiển, lưu đồ giải thuật và chương trình
điều khiển mô hình.
NỘI DUNG 5: Thiết kế hoàn chỉnh mô hình thực tế.
NỘI DUNG 6: Chạy thử nghiệm hệ thống.
NỘI DUNG 7: Cân chỉnh hệ thống.
NỘI DUNG 8: Viết sách luận văn.
NỘI DUNG 9: Bảo vệ đề tài tốt nghiệp.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 18/02/2019
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/06/2019
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Nguyễn Thanh Nghĩa
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
- TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ----o0o----
Tp. HCM, ngày 6 tháng 6 năm 2019
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên 1: Vũ Ngọc Duy Tín
Lớp:14141DT2A MSSV: 14141321
Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Hoàng Quốc Hưng
Lớp: 14141DT1B MSSV: 14141142
Tên đề tài: Hệ Thống Giám Sát Và Điều Khiển Mô Hình Trồng Nấm Rơm.
Xác nhận
Tuần/Ngày Nội Dung
GVHD
1 - Gặp GVHD để phổ biến quy định: thực hiện
(19-25/3) chọn đề tài, tên đề tài, thời gian làm việc.
- Duyệt đề tài.
- Viết đề cương cho đề tài.
2 - Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về web.
(26/3-1/4) - Tìm hiểu các cảm biến sử dụng trong đề tài.
- Tìm hiểu về cách thức lập trình thiết kế Web
Server.
3 - Thiết kế sơ đồ khối, giải thích chức năng.
(2/4-8/4) - Tính toán lựa chọn linh kiện cho từng khối.
4 - Thiết kế sơ đồ nguyên lý và giải thích hoạt
(9/4-15/4) động của mạch.
5 - Viết chương trình.
(16/4-22/4) - Thi công mạch, xây dựng mô hình.
- Thiết kế Web Server.
6 - Viết chương trình.
(23/4-29/4) - Thi công mạch, xây dựng mô hình.
- - Thiết kế Web Server.
7 - Viết chương trình.
(30/4-6/5) - Thi công mạch, xây dựng mô hình.
- Thiết kế Web Server.
8 - Viết chương trình.
(7/5-13/5) - Thi công mạch, xây dựng mô hình.
- Thiết kế WebServer.
9 - Kiểm tra, hoàn thiện mô hình, chạy thử và
(14/5-20/5) sửa lỗi.
- Viết báo cáo.
10 - Hoàn thiện mô hình, chạy thử và sửa lỗi.
(21/5-27/5) - Viết báo cáo.
11 - Hoàn thiện, chỉnh sửa báo cáo gửi cho
(28/5-3/6) GVHD để xem xét góp ý lần cuối trước khi
in báo cáo.
12 Nộp quyển báo cáo và làm Slide báo cáo.
(4/6-10/6)
GV HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ và tên)
- LỜI CAM ĐOAN
Đề tài này là do tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép
từ tài liệu hay công trình đã có trước đó.
Người thực hiện đề tài
Vũ Ngọc Duy Tín
Nguyễn Hoàng Quốc Hưng
- LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Thanh Nghĩa _ Giảng viên
bộ môn Điện Tử Công Nghiệp – Y Sinh đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ
tạo điều kiện để em có thể hoàn thành tốt đề tài.
Em chân thành cảm ơn Thầy Việt và Thầy Khoa _ Giảng viên bộ môn Điện
Tử Công Nghiệp – Y Sinh đã góp ý và chia sẻ nhiều kinh nghiệm quý báu cho em
thực hiện tốt đề tài.
Em xin gửi lời chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử đã
tạo những điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đề tài.
Em cũng gửi lời đồng cảm ơn đến các bạn lớp thực hiện ĐATN đã chia sẻ
trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong thời gian thực hiện
đề tài.
Cảm ơn đến cha mẹ đã tận tâm chăm sóc, lo lắng giúp đỡ em là nguồn động
viên vô cùng lớn giúp em có thể hoàn thành đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện đề tài
Vũ Ngọc Duy Tín
Nguyễn Hoàng Quốc Hưng
- MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ....................................................................................... 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 1
1.2 MỤC TIÊU........................................................................................................... 2
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................................ 2
1.4 GIỚI HẠN ............................................................................................................ 3
1.5 BỐ CỤC ............................................................................................................... 3
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................................... 5
2.1 GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP TRỒNG NẤM RƠM TRUYỀN THỐNG ....... 5
2.2 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH NÔNG NGHIỆP SỬ DỤNG NHÀ KÍNH TRONG
THỰC TẾ .................................................................................................................... 8
2.3 TỔNG QUAN VỀ ARDUINO ............................................................................ 9
2.4 TỔNG QUAN VỀ IOT ...................................................................................... 11
2.5 TỔNG QUAN VỀ WEB .................................................................................... 12
2.6 CÁC CHUẨN GIAO TIẾP ................................................................................ 13
2.6.1 CHUẨN GIAO TIẾP UART ...................................................................... 13
2.6.2 CHUẨN GIAO TIẾP I2C ........................................................................... 14
2.6.3 CHUẨN GIAO TIẾP ONE-WIRE ............................................................. 15
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ............................................................. 17
3.1 GIỚI THIỆU ....................................................................................................... 17
3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ....................................................... 18
3.2.1 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ..................................................... 18
3.2.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ........................................................ 19
3.2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA TOÀN MẠCH ............................................. 40
CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG .................................................................... 42
4.1 GIỚI THIỆU ....................................................................................................... 42
4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG ................................................................................... 42
4.2.1 Thi công mạch điều khiển trung tâm .......................................................... 42
4.2.2 Thi công mạch điều khiển trực tiếp và hiển thị........................................... 43
4.2.3 Thi công mô hình ........................................................................................ 44
4.2.4 Lắp ráp và kiểm tra ..................................................................................... 44
4.3 ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH ........................................................... 45
4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG.................................................................................. 48
4.4.1 Lưu đồ giải thuật ......................................................................................... 48
- 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển......................................................... 49
4.4.3 Phần mềm lập trình cho web. ...................................................................... 52
4.4.4 Công cụ lập trình Web server...................................................................... 53
4.4.5 Công cụ lập trình gửi và nhận tin nhắn ....................................................... 57
4.5 SƠ ĐỒ TOÀN BỘ HỆ THỐNG ........................................................................ 62
4.6 TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC ........................................ 62
4.6.1 Tài liệu hướng dẫn sử dụng ........................................................................ 62
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ ............................................... 64
5.1 KẾT QUẢ ........................................................................................................... 64
5.2 NHẬT XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ............................................................................ 70
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .......................................... 71
6.1 KẾT LUẬN ........................................................................................................ 71
6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ..................................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 72
- DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG
Hình 2.1: Đóng mô nấm .............................................................................................6
Hình 2.2: Chăm sóc mô nấm .......................................................................................6
Hình 2.3: Nấm rơm có thể thu hoạch được .................................................................7
Hình 2.4: Mô hình nhà kính thực tế ............................................................................8
Hình 2.5: Mô hình nhà lưới kín thực tế.......................................................................9
Hình 2.6: Một số loại board Arduino phổ biến .........................................................11
Hình 2.7: Mô hình sơ đồ IOT....................................................................................11
Hình 2.8: Giao tiếp UART ........................................................................................14
Hình 2.9: Giao tiếp I2C..............................................................................................14
Hình 2.10: Giao tiếp One-Wire .................................................................................15
Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống ..................................................................................18
Hình 3.2: Sơ đồ khối hệ thống thiết bị thực tế ..........................................................18
Hình 3.3: Khối xử lý trung tâm sử dụng Arduino Nano ...........................................20
Hình 3.4: ESP8266 NODEMCU ..............................................................................21
Hình 3.5: Sơ đồ nối dây giữa Arduino Nano và NODEMCU ..................................23
Hình 3.6: Công cụ để tạo máy chủ của Webserver và Database ..............................24
Hình 3.7: Kết nối LCD với Arduino Nano ...............................................................25
Hình 3.8: Nút nhấn 2 chân ........................................................................................26
Hình 3.9: Còi Buzzer.................................................................................................26
Hình 3.10: Sơ đồ kết nối của Button và Buzzer với Arduino ...................................27
Hình 3.11: Hình cảm biến DHT11 ............................................................................27
Hình 3.12: Kết nối cảm biến DHT11 với Arduino Nano ..........................................28
Hình 3.13: Hình ảnh cảm biến đo mực nước ............................................................29
Hình 3.14: Kết nối cảm biến mực nước với Arduino Nano ......................................29
Hình 3.15: Cấu tạo của IC đệm dòng ULN2803.......................................................30
Hình 3.16: Sơ đồ nguyên lý 1 kênh của ULN2803 ...................................................30
Hình 3.17: Kết nối ULN2803 với Arduino Nano .....................................................31
Hình 3.18: Hình ảnh Relay thực tế............................................................................32
Hình 3.19: Sơ đồ nguyên lý của Relay .....................................................................32
Hình 3.20: Kết nối ULN2803 với Relay ...................................................................33
Hình 3.21: Hình ảnh phun sương siêu âm HB20-12 .................................................34
Hình 3.22: Kết nối phun sương với Relay ................................................................35
Hình 3.23: Đèn sợi tóc ..............................................................................................35
Hình 3.24: Kết nối đèn sợi tóc với Relay..................................................................36
Hình 3.25: Quạt .........................................................................................................36
Hình 3.26: Kết nối quạt với Relay ............................................................................37
Hình 3.27: Hình đèn báo ...........................................................................................37
Hình 3.28: Kết nối đèn báo với Relay.......................................................................38
Hình 3.29: Hình ảnh module hạ áp LM2596 ............................................................39
Hình 3.30: Hình sơ đồ nguyên lý mạch hạ áp LM2596 ............................................39
- Hình 3.31: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển trung tâm ..........................................40
Hình 3.32: Sơ đồ nguyên lý của khối điều khiển trực tiếp và hiển thị .....................41
Hình 4.1: Sơ đồ mạch in khối điều khiển trung tâm .................................................42
Hình 4.2: Sơ đồ mạch in khối điều khiển trực tiếp và hiển thị .................................43
Hình 4.3: Mô hình sau khi hoàn thành ......................................................................44
Hình 4.4: Mạch điều khiển sau khi hoàn thành.........................................................45
Hình 4.5: Mạch điều khiển trực tiếp và hiển thị sau khi hoàn thành ........................45
Hình 4.6: Mô hình sau khi lắp...................................................................................46
Hình 4.7: Giao diện đăng nhập của web ...................................................................47
Hình 4.8: Giao diện trang chủ của web .....................................................................47
Hình 4.9: Lưu đồ của NODEMCU ESP8266 ...........................................................48
Hình 4.10: Lưu đồ của Arduino Nano ......................................................................49
Hình 4.11: Giao diện của phần mềm viết code cho mạch Arduino .........................50
Hình 4.12: Những thư viện có sẵn trong phần mềm .................................................51
Hình 4.13: Giao diện Notepad++ ..............................................................................53
Hình 4.14: Đăng ký tài khoản mới ............................................................................55
Hình 4.15: Giao diện email xác nhận tài khoản ........................................................55
Hình 4.16: Tạo tên miền mong muốn .......................................................................56
Hình 4.17: Tạo Database mới ...................................................................................56
Hình 4.18: Các File đã update lên server ..................................................................57
Hình 4.19: Màn hình truy cập IFTTT .......................................................................58
Hình 4.20: Màn hình đăng nhập IFTTT ....................................................................58
Hình 4.21: Thêm dịch vụ ..........................................................................................59
Hình 4.22: Thêm dịch vụ SMS .................................................................................59
Hình 4.23: Nhập từ khóa tác động ............................................................................59
Hình 4.24: Thêm dịch vụ ..........................................................................................60
Hình 4.25: Chọn dịch vụ Webhook ..........................................................................60
Hình 4.26: Key do Webhook cung cấp .....................................................................61
Hình 4.27: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của toàn bộ hệ thống ...................................62
Hình 5.1: Mô hình sau khi hoàn thành ......................................................................64
Hình 5.2: Mô hình khi hoạt động ..............................................................................64
Hình 5.3: Trang thống kê sản lượng .........................................................................65
Hình 5.4: Bảng lưu các thông số khu 1 .....................................................................65
Hình 5.5: Trang điều khiển khu 1 .............................................................................65
Hình 5.6: Trang điều khiển giọng nói .......................................................................66
Hình 5.7: Hệ thống sấy khi tắt ..................................................................................66
Hình 5.8: Hệ thống sấy khi bật .................................................................................67
Hình 5.9: Nhiệt độ khu 1 cao hơn 40 oC ...................................................................67
Hình 5.10: Hệ thống tự động tắt toàn bộ phần cứng, Buzzer kêu .............................67
Hình 5.11:Gửi tin nhắn cảnh báo ..............................................................................68
Hình 5.12: Chế độ chờ ..............................................................................................68
Hình 5.13: Chế độ kích hoạt .....................................................................................68
- Bảng 4.1: Danh sách linh kiện mạch điều khiển trung tâm ...................................... 43
Bảng 4.2: Danh sách linh kiện mạch điều khiển trực tiếp và hiển thị ...................... 44
- CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay cùng với sự phát triển của xã hội, cuộc sống ngày càng được nâng
cao thì việc áp dụng công nghệ khoa học kỹ thuật vào đời sống công việc hằng ngày
càng ngày cần thiết. Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, công
nghệ kỹ thuật điện tử mà trong đó đặt biệt là kỹ thuật điều khiển tự động đóng vai
trò quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiệp, nông
nghiệp, đời sống, quản lý thông tin, …
Nước ta là một đất nước nông nghiệp, tuy nhiên trong nhiều năm quy mô cũng
như chất lượng và sản lượng nông nghiệp của nước ta luôn thấp hơn so với các
nước khác mà nguyên nhân chính là việc công nghệ sản xuất của nước ta quá lạc
hậu, chủ yếu dựa vào tay chân. Mô hình nhà kính là nền tảng cho tiêu chuẩn về chất
lượng, công năng và giá trị của sản phẩm trong việc sản xuất nông nghiệp theo
hướng nông nghiệp công nghệ cao. Tính linh hoạt của nhà kính giúp cho người
trồng trọt có thể trồng trọt trên bất cứ môi trường nào, diện tích trồng trọt có thể từ
vài trăm mét vuông đến hàng chục hecta. Nhà kính có khả năng loại bỏ các điều
kiện môi trường bất lợi, cung cấp một môi trường phát triển tối ưu, tạo ra mùa sinh
trưởng dài hơn, có thể trồng các loại cây trái mùa và các giống cây khác nhau, bảo
vệ cây trồng khỏi thời tiết lạnh, mưa đá, gió, mưa...gây thiệt hại, loại bỏ dịch bệnh,
sâu bệnh hại, tăng tốc độ sinh trưởng nhanh hơn và năng suất cao hơn, chất lượng
tốt hơn. Tất cả được điều chỉnh và điều khiển hoàn toàn tự động và áp dụng công
nghệ khoa học kỹ thuật vào quy trình giám sát và sản xuất. Việc sử dụng nhà kính
tự động giúp chúng ta có thể tiết kiệm nhân lực, tăng độ chính xác trong giám sát và
điều khiển môi trường.
Nấm là một loại thực vật giàu dinh dưỡng chiếm 45% protein, 60 nguyên tố
khoáng, 19 loại axit amin và rất nhiều loại vitamin như: B1, B6, B12, … Đặc biệt,
nấm còn có nhiều dược tính quý mà không phải loại thực phẩm nào cũng có. Vì vậy
nấm là một loại rau sạch, một loại thuốc trong y dược đang được nhiều người tiêu
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 1
- CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
dùng lựa chọn và nhu cầu người dân sử dụng ngày càng tăng cao. Tuy nhiên hiện
nay quá trình sản xuất nấm của nước ta còn chịu nhiều tác động từ môi trường, từ
biến đổi khí hậu. Từ đó sản lượng nấm sản xuất ra chưa cao, còn hao hụt nhiều và
chất lượng nấm cũng chưa cao do hay bị ảnh hưởng bởi dịch bệnh.
Trên nhu cầu thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của thị trường, cộng với sự
phát triển mạnh của khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ thông tin, kỹ thuật
điện- điện tử. Phát triển kỹ thuật điều khiển tự động từ khoảng cách xa trong nông
nghiệp đang là xu thế phát triển nông nghiệp cao nói chung và nhà kính tự động nói
riêng. Chúng tôi chọn đề tài liên quan đến giám sát quá trình trồng nấm, cụ thể là
nấm rơm. Từ đó chúng tôi đề xuất đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH
GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH TRỒNG NẤM RƠM”.
1.2 MỤC TIÊU
Sau khi thực hiện đề tài nhóm xây dựng được một bộ điều khiển giám sát
trồng nấm rơm trong đó đề tài điều khiển được nhiệt độ, độ ẩm bằng bằng cách điều
khiển hệ thống quạt và hệ thống phun sương, gửi được dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, số
lượng sản phẩm lên website, gửi dữ liệu bằng sms khi gặp sự cố hoặc khi người
dùng muốn.
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
NỘI DUNG 1: Tìm hiểu và nghiên cứu về cấu tạo phần cứng, nguyên lý hoạt
động, tính năng của các module Arduino, module NODEMCU ESP8266,
DHT11, cảm biến mực nước, IC ULN2803.
NỘI DUNG 2: Tìm hiểu và nghiên cứu về lập trình Webserver, tìm hiểu về
ngôn ngữ HTML, PHP, cơ sở dữ liệu MySQL.
NỘI DUNG 3: Các giải pháp thi thiết kế hệ thống, thi công mô hình.
NỘI DUNG 4: Thiết kế hệ thống điều khiển, lưu đồ giải thuật và chương trình
điều khiển mô hình.
NỘI DUNG 5: Thiết kế hoàn chỉnh mô hình thực tế.
NỘI DUNG 6: Chạy thử nghiệm hệ thống.
NỘI DUNG 7: Cân chỉnh hệ thống.
NỘI DUNG 8: Viết sách luận văn.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 2
- CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
NỘI DUNG 9: Bảo vệ đề tài tốt nghiệp.
1.4 GIỚI HẠN
Đề tài chỉ giám sát khâu chăm sóc nấm rơm và đóng gói.
Sử dụng Arduino để đọc giá trị cảm biến đo được và điều khiển các thiết bị để
điều chỉnh các thông số nhiệt độ độ ẩm thích hợp cho sự sinh trưởng của nấm
rơm.
Các dữ liệu được gửi lên server gồm: Thời gian, nhiệt độ, độ ẩm, số lượng sản
phẩm, trạng thái của các thiết bị lên Web server và hiển thị lên màn hình LCD.
Chỉ gửi dữ liệu bằng tin nhắn SMS để báo nếu gặp sự cố hoặc khi người dùng
muốn.
Giới hạn kích thước mô hình 60x40x40cm để quá trình thay đổi nhiệt độ độ
ẩm được nhanh chóng và hiệu quả vì mô hình chỉ sử dụng các thiết bị có công
suất nhỏ.
1.5 BỐ CỤC
Chương 1: Tổng Quan
Chương này trình bày về đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội
dung nghiên cứu, giới hạn thông số và bố cục đồ án.
Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết
Trong chương này trình bày về các lý thuyết có liên quan đến các vấn đề mà
đề tài sẽ dùng để thực hiện thiết kế, thi công cho đề tài.
Chương 3: Tính Toán Và Thiết Kế
Chương này giới thiệu tổng quan về các yêu cầu của đề tài mà mình thiết kế
và các tính toán, thiết kế gồm những phần nào. Như: thiết kế sơ đồ khối hệ thống,
sơ đồ nguyên lý toàn mạch, tính toán thiết kế mạch.
Chương 4: Thi Công Hệ Thống
Chương này trình bày về quá trình vẽ mạch in lắp ráp các thiết bị, đo kiểm tra
mạch, lắp ráp mô hình. Thiết kế lưu đồ giải thuật cho chương trình và viết chương
trình cho hệ thống. Hướng dẫn quy trình sử dụng hệ thống.
Chương 5: Kết Quả_Nhận Xét_Đánh Giá
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3
- CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
Trình bày về những kết quả đã được mục tiêu đề ra sau quá trình nghiên cứu
thi công. Từ những kết quả đạt được để đánh giá quá trình hoàn thành được bao
nhiêu phần trăm.
Chương 6: Kết Luận Và Hướng Phát Triển
Chương này trình bày về những kết quả mà đồ án đạt được, những hạn chế, từ
đó rút ra kết luận và hướng phát triển để giải quyết các vấn đề tồn đọng để đồ án
hoàn thiện hơn
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4
- CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP TRỒNG NẤM RƠM TRUYỀN
THỐNG
Khí hậu Việt Nam rất thích hợp để nấm rơm sinh trưởng và phát triển. Nhiệt
độ thích hợp để nấm phát triển từ 30-32oC; độ ẩm nguyên liệu (cơ chất) từ 65-75%;
độ ẩm không khí 80%; pH=7, thoáng khí. Nấm rơm sử dụng dinh dưỡng cellulose
trực tiếp từ nguyên liệu trồng.
Chu kỳ sinh trưởng và phát triển của nấm rơm rất ngắn. Từ lúc trồng đến khi
thu hoạch chỉ sau 10-12 ngày.
Nguyên liệu và thời vụ trồng:
Hầu hết các phế thải của ngành nông nghiệp giàu chất cellulose đều có thể là
nguyên liệu trồng nấm. Thời vụ trồng nấm từ đó cũng phụ thuộc vào nguyên liệu,
thường sẽ bắt đầu vụ trồng nấm rơm sau khi người dân thu hoạch lúa xong nhằm
tận dụng nguồn rơm rạ có sẵn.
Quy trình trồng nấm:
Xử lý nguyên liệu:
Rơm rạ được làm ướt trong nước vôi (3,5kg vôi hòa với 1.000 lít nước), vun
đống, ủ 2-3 ngày đảo một lần. Thời gian ủ kéo dài 4-6 ngày. Nguyên liệu quá ướt
cần trải rộng ra phơi trước khi đem trồng. Rơm rạ đủ ướt (khi vắt cọng rơm có nước
chảy thành giọt) là tốt nhất. Nếu khô quá cần bổ sung thêm nước khi đảo đống ủ.
Đóng mô cấy giống:
Đặt khuôn (có thể vun luống không cần dùng khuôn) sao cho thuận lợi khi đi
lại, chăm sóc nấm và tiết kiệm diện tích.
Chiều ngang mặt mô từ 0.3-0.4m, chiều cao từ 0.35-0.4m. Trải một lớp rơm rạ
dày 10-20cm. Cấy một lớp meo giống viền xung quanh cách mép khuôn 4-5cm.
Tiếp tục làm như vậy đủ 3 lớp. Lớp trên cùng trải meo giống đều khắp bề mặt (lớp
thứ 4).
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5
- CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Lượng meo giống cấy cho 1,2m mô khoản 200-250g. Mỗi lớp giống cấy xong
dùng tay ấn chặt, nhất là xung quanh làm thành mô. Trung bình 1 tấn rơm rạ khô
trồng được 90-100m mô nấm.
Hình 2.1: Đóng mô nấm
Chăm sóc mô nấm đã cấy giống:
Đóng mô nấm ngoài trời thường bị các đợt mưa lớn, nắng nóng làm hư hỏng,
vì thế cần che phủ một lớp rơm rạ trên bề mặt mô nấm. Lớp rơm rạ này được xếp
theo một chiều, phủ theo kiểu lợp mái nhà, chiều dày 4-5cm.
Nhiệt độ mô nấm trong những ngày đầu khoảng 38-40oC. Sau 3-5 ngày đầu
không cần tưới nước. Nếu kiểm tra thấy mô nấm bị khô có thể tưới nước lên lớp áo
phủ nhiều lần trong ngày.
Đến ngày thứ 7-8 bắt đầu xuất hiện nấm con (giai đoạn ra quả). 3-4 ngày tiếp
theo nấm lớn nhanh to bằng quả trứng, để thêm vài tiếng đồng hồ có thể nấm sẽ nở
ô dù. Nấm ra mật độ dày, kích thước lớn cần tưới 3-4 lượt nước một ngày. Lượng
nước tưới một lần rất ít (0,1 lít cho một mô/ngày). Nếu tưới nhiều nấm sẽ bị thối
chân và chết.
Hình 2.2: Chăm sóc mô nấm
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6
- CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Cách thu hái nấm:
Kể từ lúc cấy giống đến khi hái hết đợt 1 khoảng 15 – 17 ngày. Nấm ra rộ từ
ngày thứ 12 đến 15.
Hái nấm khi chúng ở giai đoạn hình trứng là tốt nhất, bảo đảm chất lượng và
năng suất cao. Một ngày hái nấm 2 – 3 lần. Những ngày nắng nóng, nhiệt độ không
khí cao, nấm phát triển rất nhanh, vì vậy nên quan sát nấm hơi nhọn đầu là hái
được. Nấm thường mọc từng cụm, ta có thể hái cả cụm hoặc hái tỉa nhưng phải
khéo léo không để ảnh hưởng đến những chân nấm con.
Nấm hái đợt 1 khoảng 3 – 4 ngày. Năng suất 70 – 80%, sau 7 – 8 ngày ra tiếp
đợt 2.
Năng suất nấm đợt 2 khoảng 15 – 25%.
Một đợt nuôi trồng (từ lúc xử lý nguyên liệu đến khi kết thúc thu hái) khoảng
25 – 30 ngày.
Sau mỗi đợt nuôi trồng dọn vệ sinh sạch sẽ: tưới nước vôi (giống vôi quét
tường) để 3 – 4 ngày lại trồng đợt tiếp theo.
Năng suất nấm dao động từ 12 – 20% so với nguyên liệu khô, một tấn rơm rạ
khô cho thu hoạch khoảng 120 – 200kg nấm tươi. Năng suất nấm cao hay thấp tùy
thuộc vào chất lượng giống nấm, kỹ thuật nuôi trồng và yếu tố khí hậu.
Hình 2.3: Nấm rơm có thể thu hoạch được
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7
- CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Hạn chế:
Do trồng ngoài trời nên chịu ảnh hưởng trực tiếp từ môi trường như nắng,
mưa, mầm bệnh. Từ làm nấm rơm có thể sẽ phát triển kém, nhiễm bệnh, thối
chân gây chết nấm làm giảm năng suất.
Do mô nấm đặt ngoài trời nên phải tốn thêm lượng rơm để che phủ mặt mô để
bảo vệ meo nấm.
2.2 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH NÔNG NGHIỆP SỬ DỤNG NHÀ KÍNH
TRONG THỰC TẾ
Trên thế giới, ở nhiều quốc gia phát triển mạnh về nông nghiệp họ đã áp dụng
mạnh mẽ trong việc lắp đặt nhà kính nông nghiệp bởi những ưu thế ưu việt của hệ
thống này mang lại. Ở Việt Nam, một đất nước có thế mạnh về nông nghiệp cũng
đã và đang dần thay đổi với các phương pháp thủ công thông thường bằng nhà kính
nông nghiệp công nghệ cao.
Trong đó nổi bật là 2 loại nhà kính sau:
Loại nhà kính (glass house): là loại nhà công trình xây dựng có tấm lợp mái
và vách xung quanh được bằng kính là một ứng dụng công nghệ cao trong sản
xuất nông nghiệp nhằm tránh tác động xấu của thời tiết cũng như sự thâm
nhập của côn trùng gây hại, làm ảnh hưởng đến cây trồng. Còn nhà màng
(poly-greenhouse) thì có cấu trúc và công dụng tương tự nhà kính nhưng vách
và mái che lại được thay thế bằng polyetylen.
Hình 2.4: Mô hình nhà kính thực tế
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 8
- CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Loại nhà lưới kín: Là loại nhà lưới được phủ hoàn toàn bằng lưới cả trên mái
cũng như xung quanh, có cửa ra vào cũng được phủ kín bằng lưới. Được sử
dụng để che chắn ngăn ngừa côn trùng thâm. Về thiết kế với kiểu mái bằng và
mái nghiêng hai bên. Khung nhà được làm bằng cột bê tông hoặc bằng khung
sắt hàn hoặc bắt ốc vít. Vật liệu lưới che sản xuất bằng vật liệu trong nước
bằng kỹ thuật dệt lưới đơn giản. Lưới hoàn toàn không được xử lý để tăng khả
năng chống chịu tia tử ngoại, nắng, gió…nên độ bền không cao, chỉ sử dụng
tốt từ 6 - 8 tháng là rách, hư hỏng.
Hình 2.5: Mô hình nhà lưới kín thực tế
Bên cạnh những ưu điểm, các mô hình nhà kính thực tế vẫn có nhiều hạn chế:
Nhà kính tạo ra môi trường có nhiệt độ và độ ẩm cao hơn so với môi trường
bên ngoài từ đó nếu không có biện pháp giám sát xử lý sẽ dễ phát sinh nấm
mốc, …
Giá thành lắp đặt và đầu tư thường cao gấp 5 đến 10 lần so với giá thành của
phương pháp canh tác truyền thống.
2.3 TỔNG QUAN VỀ ARDUINO
Arduino là một board mạch vi xử lý, nhằm xây dựng các ứng dụng tương tác
với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn. Phần cứng bao gồm một board
mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARM
Atmel 32- bit. Những Model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6
chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 9
- CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
khác nhau. Các ứng dụng nổi bật của board mạch Arduino: robot đơn giản, điều
khiển nhiệt độ, phát hiện chuyển động, game tương tác…
Được giới thiệu vào năm 2005, Những nhà thiết kế của Arduino cố gắng mang
đến một phương thức dễ dàng, không tốn kém cho những người yêu thích, sinh viên
và giới chuyên nghiệp để tạo ra những thiết bị có khả năng tương tác với môi
trường thông qua các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Những ví dụ phổ biến cho
những người yêu thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, điều khiển nhiệt độ
và phát hiện chuyển động. Đi cùng với nó là một môi trường phát triển thích hợp
(IDE) chạy trên các máy tính cá nhân thông thường và cho phép người dùng viết
các chương trình cho Arduino bằng ngôn ngữ C hoặc C++.
Một mạch Arduino bao gồm một vi điều khiển AVR với nhiều linh kiện bổ
sung giúp dễ dàng lập trình và có thể mở rộng với các mạch khác. Một khía cạnh
quan trọng của Arduino là các kết nối tiêu chuẩn của nó, cho phép người dùng kết
nối với CPU của board với các module thêm vào có thể dễ dàng chuyển đổi, được
gọi là shield. Vài shield truyền thông với board Arduino trực tiếp thông qua các
chân khác nhau, nhưng nhiều shield được định địa chỉ thông qua serial bus I²C
nhiều shield có thể được xếp chồng và sử dụng dưới dạng song song. Arduino chính
thức thường sử dụng các dòng chip megaAVR, đặt biệt là Atmega8, Atmega168,
Atmega328, Atmega1280 và Atmega2560. Một vài các bộ xử lý khác cũng được sử
dụng bởi các mạch Arduino tương thích. Hầu hết các mạch gồm một bộ điều khiển
tuyến tính 5V và một thạch anh dao động 16MHz (hoặc bộ cộng hưởng ceramic
trong một vài biến thể), mặc dù một vài thiết bị như LilyPad chạy tại 8MHz và bỏ
qua bộ điều chỉnh điện áp onboard do hạn chế về kích cỡ thiết bị. Một vi điều khiển
Arduino cũng có thể được lập trình sẵn với một bootloader cho phép đơn giản là
upload chương trình vào bộ nhớ flash on-chip, so với các thiết bị khác thường phải
cần một bộ nạp bên ngoài. Điều này giúp cho việc sử dụng Arduino trực tiếp hơn
bằng cách cho phép sử dụng 1 máy tính gốc như là một bộ nạp chương trình.
Một số loại Arduino phổ biến trên thị trường hiện tại có thể kể đến là: Arduino
Nano, Arduino Uno R3, Arduino Mega 2560 R3, Arduino Due,... Ngoài ra còn có
một số dòng hỗ trợ Internet như Arduino Internet, NODEMCU ESP8266,...
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 10
nguon tai.lieu . vn
