Xem mẫu
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
MÁY ẤP TRỨNG TỰ ĐỘNG
Võ Ngọc Tiếng*
Trường Đại Học Phạm Văn Đồng
*Tác giả liên lạc: ngoctieng1996@gmail.com
TÓM TẮT
Việc ứng dụng cơ khí hóa- Kỹ thuật vào việc chế tạo “Máy ấp trứng tự động” kết hợp công
nghệ IoT (Internet of Thing) được xử lý bởi vi điều khiển Arduino cùng các tính năng đo nhiệt
độ, độ ẩm, đảo trứng tự động, cùng hệ thống bơm nước tự động, diệt khuẩn sau mỗi lần vào
trứng nhằm tạo điệu kiện thuận lợi tăng tỷ lệ nở đạt trên 90% được ra đời sẽ giảm bớt sức lao
động cho người ấp trứng, tăng chất lượng cuộc sống góp phần thúc đẩy việc ấp, nuôi gia cầm
tại địa phương. Một nghề hái ra tiền và ta cần tận dụng triệt để để mang lại hiệu quả nhất
phát triển kinh tế địa phương.
Từ khóa: Máy ấp trứng tự động, IoT (Internet of Thing), kinh tế địa phương.
AUTOMATIC INCUBATOR
Võ Ngọc Tiếng*
University of Pham Van Dong
*
Corresponding authour: ngoctieng1996@gmail.com
ABSTRACT
The application of mechanization – engineering to manufacturing “Automatic Incubator”
combines with the technology of IoT (Internet of Thing) is processed by microcontroller
Arduino along with the feature of checking the temperature, humidity, the automatic egg
inversion as well as the automatic water pump system , sterilization after putting eggs in each
time. This facilitates to increase the hatch rate of reaching over 90%. It will reduce the labor
force for incubation and simultaneously increase the quality of life. Thus it contributes to
foster the incubation and raise poultry in local area. This work earns much money and people
should take great advantages of method in with a view to bringing the best effect and
developing the local economy.
Keywords: Automatic Incubator, IoT (Internet of Thing), local economy.
TỔNG QUAN kém, hay bị dị tật, ... Gây hao hụt, thời gian,
Với bản thân em cho rằng việc lập kế hoạch chi phí, của người nuôi- ấp trứng gia cầm.
cho chiến lược về phát triển kinh tế địa Tuy nhiên, với các khó khăn đó, việc đầu tư
phương là một công cụ thực tế và hữu hiệu, máy móc thay thế con người vấp phải chi
có thể hỗ trợ một cách đáng kể trong việc phí, khó đến được người dùng.
giải quyết các vấn đề khó khăn tại địa Máy ấp trứng chế tạo thành công mang lại
phương. Bằng cách lập kế hoạch chiến lược hiệu quả kinh tế cao hơn so với cách ấp trứng
vào phát triển kinh tế địa phương bền vững truyền thống hay các máy trên thị trường giả
thì chắc chắn sẽ mang lại những kết quả tích cả không rẻ, vừa khó thao tác, trứng nở
cực, góp phần thúc đẩy Đất nước đi lên bởi không đồng đều, tỉ lệ nở thấp dưới 90%. Với
mỗi địa phương vững mạnh thì Đất nước mới máy ấp 300 trứng giá 4.000.000vnd này sẽ
vững mạnh, phát triển. giải quyết các vấn đề trên 1 cách triệt để. Với
Ý tưởng bắt nguồn từ nghề nuôi gà từ các hộ giá khoảng 20.000 đồng/con gà, trong khi giá
gia đình, trang trại tại địa phương vẫn thường mỗi trứng gà chỉ ở 5.500 đồng/trứng, khoản
ấp trứng một cách thủ công theo kinh nghiệm tiền chênh lệch khá lớn và đây chính là nghề
dân gian nên tỉ lệ ấp nở tự nhiên không đạt có kinh tế thu lại hiệu quả cao.
hiệu quả cao, trứng nở ra không đồng đều,
382
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
Hình 1. Giai đoạn trứng phát triển
Nhận xét: Qua việc khảo sát sự hình thành
và phát triển của trứng thì việc tạo ra công cụ KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
để phát hiện trứng hỏng, không đạt chất Kết quả
lượng là rất cần thiết. Đó là lý do cơ cấu soi Hệ thống của máy được điều khiển thông
trứng và cơ cấu đảo trứng nhằm giúp con vật minh, chương trình điều khiển được vi điều
không bị dính vào vỏ trứng được tích hợp khiển Arduino xử lý nhận và tạo tín hiệu cần
trong “Máy ấp trứng tự động” này. thiết điều khiển các thiết bị là nền tảng mã
nguồn mở được sử dụng để xây dựng các ứng
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP dụng điện tử (Hình 2). Không chỉ thế, mạch
Áp dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết còn tích hợp công nghệ Bluetooth cho phép
kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm nhằm người dùng kết không dây tới mạch điều
tìm hiểu các phương pháp ấp trứng của các khiển điều khiển “Máy ấp trứng tự động”
máy ấp trứng trên thị trường hiện nay nhằm qua smartphone Android (Hình 3) nhằm điều
tìm ra những ưu, nhược điểm để có biện pháp khiển thiết bị hệ thống của máy ấp trứng
khắc phục. Đồng thời xác định các thông số cùng các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT22
tối ưu cho từng loại trứng gia cầm nhằm thiết giúp đo thông số nhiệt- ẩm độ chính xác.
kế, chế tạo máy ấp trứng tự động - Tỷ lệ nở quyết định hiệu quả kinh tế của
Máy được mô phỏng trên phần mềm máy. Với giá máy 300 trứng/ mẻ
Autodesk Inventor Professional trực quan. 4.000.000vnd cùng tỉ lệ nở từ 91% trở lên và
Các bộ phận, chi tiết máy được lắp rời hoàn sử dụng hết công suất của máy thì việc thu
toàn nên trong quá trình bão dưỡng người sử hồi vốn trong vòng 1 tháng và có được lợi
dụng có thể thay thế hoặc sửa chữa một cách nhuận cao sau đó.
thuận lợi mà không cần chuyên môn. Máy có - Tiệu thụ năng lượng ít với 153W.
kích thước 600x650x950mm cấu tạo bởi các - Có thể mở rộng chức năng sử dụng dùng
chi tiết như: bộ tạo nhiệt bằng đèn hồng trong việc ấp trứng lộn.
ngoại chuyên dùng cho việc ấp trứng, bộ tạo - Dễ vận hành, sửa chữa, tháo lắp trong quá
ẩm thích hợp ch từng loại trứng, quạt tuần trình sử dụng máy bởi các linh kiện, chi tiết
hoàn không khí, động cơ đảo trứng, đèn soi được tách rời nhau.
trứng, đèn UV dùng tia cực tím để diệt khuẩn - Độ bền cao, mẫu mã đẹp và giá cả
trong mỗi lần vào trứng, hệ thống bơm nước 4.000.000vnd với phiên bản 300 trứng.
tự động hay mạch điều khiển thông minh kết - Trang bị nguồn điện dự phòng 1 chiều (DC)
hợp công nghệ không dây Bluetooth thông thay cho dòng điện 2 chiều (AC) khi dòng
qua Smartphone để điều khiển “”Máy ấp điện 2 chiều không có.
trứng tự động”.
383
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
Hình 2. Bộ điều khiển V3 của máy
Hình 3. Điều khiển qua smartphone Android
Hình 4. Tổng thể Máy ấp trứng tự động
Hiệu quả kinh tế của giải pháp: + Máy ấp trứng được thiết kế hoàn toàn tự
+ Sử dụng công nghệ thông minh IoT cùng động từ nhiệt độ, độ ẩm đến độ đảo trứng, hệ
hệ thống Arduino đưa giải pháp lên tầm cao thống cấp nước, … với các cảm biến nhiệt -
mới. Ngoài ra, còn được tích hợp điều khiển độ ẩm cho từng khay, hao phí điện năng ít,
mạch ấp qua công nghệ không dây bởi tiền điện cũng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến
Bluetooth, cả mạch và ứng dựng trên điện lợi nhuận của chúng ta. Ngược lại, với mức
thoại android đã được đồng bộ với nhau tiêu thụ điện gấp đôi, thậm chí gấp 3 thì chi
+ Tỷ lệ nở cao hơn 90% là yếu tố quan trọng phí tiền điện là một gánh nặng, đặc biệt trong
nhất quyết định hiệu quả kinh tế của máy. trường hợp máy không sử dụng hết công suất
Với tỉ lệ nở hơn 90% và sử dụng hết công + Máy dễ vận hành và ấp được nhiều loại
suất của máy thì người sử dụng sẽ thu hồi trứng gia cầm, có thể ấp đa kỳ được hiển thị
vốn rất nhanh và sẽ bắt đầu phát sinh lợi trên màn màn lcd trực quan, sinh động, cùng
nhuận cao sau đó. Nếu chọn phải máy cho tỷ các led hiển thị trạng thái hoạt động của máy.
lệ nở thấp, bạn thậm chí không thu hồi được + Mỗi loại máy ấp trứng đều có cấu tạo khác
vốn và có khả năng từ bỏ nghề ấp trứng gia nhau và đều gây ít nhiều khó khăn đối với
cầm – một nghề cho hiệu quả kinh tế cao. khách hàng khi sửa chữa bởi độ bền không
384
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
cao. Đó là lý do nên chọn cho máy ấp dễ sửa tạo ra một lượng đầu ra tối đa từ một lượng
chữa nhưng vẫn đảm bảo được tỷ lệ nở cao. đầu vào cho trước, ứng với một trình độ công
Bởi lẽ, điểm thuận lợi là khi có hỏng hóc xảy nghệ nhất định. Đó chính là tạo ra con giống
ra khách hàng hoàn toàn có thể tự xử lý mà khỏe mạnh từ những quả trứng gà. Thay thế
không cần đến nhà sản xuất, không phải tháo phương pháp ấp trứng thủ công thành ấp tự
gửi các linh kiện hay bộ điều khiển gửi cho động có năng suất và chất lượng cao cho ra
nhà sản xuất sửa chữa sẽ mất nhiều thời gian con giống khỏe mạnh.
và tốn nhiều chi phí. Đôi khi, tiền trứng trong Hiệu quả xã hội của giải pháp:
máy đang ấp sẽ làm hao tổn tiền bạc, thậm + Kéo theo sự phát triển trong việc ấp trứng
chí có một số loại trứng gia cầm giá trị cao gia cầm, chăn nuôi gia cầm, bảo vệ con giống
như Trĩ, vịt trời, vịt Pháp, … tiền trứng cao quý hiếm.
hơn tiền máy. + Cải thiện điều kiện, môi trường làm việc
+ Máy sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn so cho người lao động, sinh hoạt, tiết kiệm công
với cách ấp trứng truyền thống hay các máy sức người sủ dụng, dễ kiểm soát trứng mình
trên thị trường giả cả không rẻ, vừa khó thao đang ấp.
tác, trứng nở không đồng đều, tỉ lệ nở thấp. + Phân phối thu nhập và công bằng xã hội:
+ Giá cả, mẫu mã là tâm lý của người mua Thể hiện qua sự đóng góp của công cuộc đầu
thông thường đưa tiêu chí giá này lên hàng tư vào việc phát triển các vùng kinh tế kém
đầu, vì nó phù hợp với điều kiện kinh tế thì phát triển và việc đẩy mạnh công bằng xã
mới mua được. Tuy nhiên giá tỉ lệ thuận với hội.
chất lượng. Để sản xuất ra chiếc máy ấp chất Thảo luận
lượng thì không thể sử dụng linh kiện cũng Giải quyết được chiến lược về phát triển kinh
như các vật liệu rẻ tiền. Xét về góc độ kinh tế tại địa phương tác giả. Bằng việc thay đổi
tế, việc đầu tư mua những dòng máy mang ấp trứng từ vật chủ sang ấp máy trứng tự
lại hiệu quả kinh tế cao, nhanh thu hồi vốn và động, bơm nước, đảo trứng,... nhằm tiết kiệm
từ đó kiếm lời nhanh chóng, mà điều này thời gian, công sức của người sử dụng.
những dòng máy rẻ không đáp ứng được. Ở đây, thử làm bài toán lợi nhuận một mẻ
Không nên chọn mua chiếc máy ấp trứng vì 300 trứng với chiếc máy ấp trứng gà ta - Lợi
thấy nó mẫu mã đẹp bởi yếu tố đẹp – xấu đối nhuận = Tiền gà – (Tiền trứng + Chi phí tiền
với một chiếc máy ấp trứng chỉ là yếu tố phụ. điện)
Qua đó, hiệu quả làm lợi thực tế trong trường - Ở đây tiền nhân công không đáng kể vì máy
hợp giải pháp được áp dụng vào thực tiễn sản tự động hoàn toàn
xuất và đời sống rất khả thi. Mục tiêu của - Tỷ lệ nở quyết định hiệu quả kinh tế của
một chiếc máy ấp trứng là mang lại hiệu quả máy. Với giá máy 300 trứng/ mẻ cùng tỉ lệ
kinh tế, hiệu quả ấp nở như bạn mong muốn nở từ 91% trở lên và sử dụng hết công suất
chứ không phải để ngắm nó. của máy thì việc thu hồi vốn trong vòng 1
Hiệu quả kỹ thuật của giải pháp: tháng và có được lợi nhuận cao sau đó, bởi
Khả năng tạo ra một lượng đầu ra cho trước giá “máy ấp trứng tự động” 300 trứng này
từ một lượng đầu vào nhỏ nhất hay khả năng chỉ có giá 4.000.000 vnd.
Hình 5. Gia cầm sau khi quá trình ấp nở
385
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
Bảng 1. Lợi nhuận đạt được từ tỷ lệ nở trên 90%
Số Giá Tiền trứng Tỷ lệ Số gà Giá Tiền gà Chi phí Lợi nhuận
trứng trứng (đồng) nở nở gà con (đồng) tiền điện (VNĐ)
(trứng) (đồng) (%) (con) (con) (đồng)
300 5.500 1.650.000 70 210 20.000 4.200.000 365.200 2.184.800
300 5.500 1.650.000 80 240 20.000 4.800.000 365.200 2.784.800
300 5.500 1.650.000 91 273 20.000 5.460.000 365.200 3.444.800
Ngoài ra, kiểm tra kết quả đo nhiệt độ, độ ẩm liên quan đến giải pháp về máy ấp trứng. Bên
tại 5 điểm nhằm khảo sát độ chênh lệch cạnh những thuận lợi, người thực hiện cũng
nhiệt, độ ẩm của máy khá thấp chỉ ở nhiệt độ gặp không ít khó khăn trong quá trình thực
0,1-0,30C và độ ẩm 4%. hiện từ tỷ lệ trứng nở còn thấp so với yêu cầu
Trong thời gian thực hiện đề tài “nghiên cứu đặt ra 90%, linh kiện thiết bị còn hạn chế.
khoa học của sinh viên” ở cấp Trường từ Đồng thời những thông số về nhiệt độ, độ ẩm
tháng 08/2016- 05/2017 đã đạt được giải được sàn lọc kỹ càng để cho ra kết quả tốt
“Nhì” thì em đã đưa vào ấp 12 trứng gà với nhất cho từng giai đoạn phát triển của trứng.
máy ấp 300 trứng cùng mạch ấp phiên bản Ngoài ra, không chỉ thiết kế mạch điều khiển
V2. Sau thời gian 19-22 ngày (14/02- hoàn toàn tự động mà còn kết hợp công nghệ
08/03/2017) đã cho ra 11/12 gà con đạt tỷ lệ IoT vào giải pháp đã gặp rất nhiều khó khăn,
trên 93%. vất vả.
Không dừng lại ở đó, khi tham gia “Hội thi Tuy nhiên, với sự kiên trì, qua nhiều lần thử
Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Quảng Ngãi” lần thứ nghiệm, cải tiến giải pháp cùng sự giúp đỡ
10 (2016-2017) đã đạt được giải “Khuyến nhiệt tình từ giáo viên hướng dẫn đã hoàn
khích” với máy ấp trứng 300 trứng cùng thành giải pháp máy ấp trứng 300 trứng/mẻ
mạch ấp phiên bản V3. thành công một cách mỹ mãn, tỷ lệ nở đạt
Việc đưa “máy ấp trứng tự động” 300 trứng trên 90%. Đây là tỷ lệ nở mức lý tưởng đối
cùng mạch ấp phiên bản V3 được áp dụng với máy ấp trứng tự động, bởi còn chủ yếu
thực tế tại trang trại nuôi gia cầm của chú phụ thuộc vào chất lượng trứng dùng để ấp.
Nguyễn Phú tại xã Bình Trị, huyện Bình Một máy ấp trứng tự động với số lượng 300
Sơn, tỉnh Quảng Ngãi và đã cho ra kết quả trứng được thiết kế, mình vừa chủ động được
như mong đợi, với số lượng trứng ấp 274 nguồn gia cầm giống liên tục vừa có thể bán
trứng gà: ấp trứng lộn.
+ Thời gian ấp cho trứng nở: 20-22 ngày. Sau khi tìm hiểu, đa phần các nơi cung cấp
(02/06-24/06/2017) máy ấp trứng đều có giá thành cao hơn nhiều
+ Số trứng nở cho gà con: 257 trứng (đạt tỷ so với chi phí tự sản xuất. Nếu được đầu tư
lệ 93,8%) sản xuất và cung ứng máy cho các hộ có nhu
+ Tiết kiệm được thời gian, công sức của cầu thì nghiên cứu hoàn thiện để máy vận
người sử dụng hành ổn định, cải tiến giải pháp nhiều hơn.
+ Vệ sinh lò ấp nhanh bằng tia cực tím (UV) Đề nghị
+ Giao diện đơn giản, dễ thao tác. Áp dụng mạnh mẽ hơn nữa trong việc áp
dụng công nghệ Internet of Things (IoT) vào
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ điều khiển và kiểm soát toàn bộ máy ấp trứng
Kết luận từ xa thông qua ứng dụng hoặc web.
Bằng sự đam mê và mong muốn giúp các hộ Mong nhận được sự ủng hộ lắp đặt, khảo
ấp trứng vơi đi nổi vất vả, người thực hiện đã nghiệm máy trên hộ nuôi, trang trại tại nhiều
nghiên cứu, chế tạo ra chiếc máy ấp trứng tự vùng miền trên Toàn quốc bởi mỗi
động phù hợp với nhu cầu của hộ ấp lẫn các vùng/miền khác nhau có nhiệt độ, độ ẩm
trang trại. Quyết tâm, nỗ lực vận dụng từ khác nhau nhằm đánh giá tính hiệu quả đạt
những kiến thức tiếp thu từ nhà Trường, tìm được của máy.
tòi học hỏi, tích cực thu nhập các thông tin
386
nguon tai.lieu . vn
