Thiết kế,chế tạo hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính (Full)



Trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa như ngày nay, các thiết bị điện tử, tự động hóa đóng một vai trò rất quan trọng, Ngay cả trong lĩnh vực nông nghiêp,tự động hóa cũng đã được ứng dụng một cách sâu rộng.Trong nội dung đồ án này tích hợp mức 2 này,chúng em muốn nghiên cứu việc ứng dụng của tự động hóa trong trồng cây trong nhà kính.Áp dụng những kiến thức đạt được trong quá trình học môn Vi Điều Khiển, chúng em quyết định chọn đề tài: Thiết kế,chế tạo hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính

   

Sau một thời gian thực hiện đồ án chuyên ngành nhóm sinh viên đã được mở rộng và hiểu biết thêm về các thiết bị chế tạo, cũng như phát hiện ra nhiều thiếu sót của bản thân. Ngoài ra, nó còn giúp nhóm sinh viên tìm hiểu thêm một số ứng dụng thực tế của nhiều thiết bị, linh kiện trong thực tiễn và làm cho kiến thức chúng em ngày càng được nâng cao.

     Qua đó, nhóm sinh viên xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Trung Thành đã nhiệt tình giúp đỡ và hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt nội dung của đồ án.

    Đồ án được trình bày thành 03 phần

Phần 1 Tổng quan về đề tài: Xác định đối tượng nghiên cứu, mục tiêu ngiên cứu và ý nghĩa đề tài

Phần 2. Cơ sở lý thuyết :Tìm hiểu qua và khảo sát thực tế về các linh kiện, các loại IC,LCD, hoạt động của các loại cảm biến sử dụng trong hệ thống.

Lựa chọn giải pháp: Chọn giải pháp công nghệ, giải pháp thiết kế, các yêu cầu và giới hạn cho hệ thống.Thiết kế nguyên lý: Sơ đồ tổng quát,lựa chọn và tổng quan về linh kiện.Thiết kế kỹ thuật: Module mạch điều khiển , module điều khiển, module hiển thị.Sơ đồ mạch, chương trình demo, các module chương trình.

Phần 3 : Kết luận.Đánh giá kết quả thu được, ưu điểm nhược điểm và hướng phát triển đề tài


PHẦN I:TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI. 6

1.1.Cơ sở thực hiện. 6

1.2.Mục tiêu nghiên cứu. 6

1.3.Phương tiện nghiên cứu. 6

1.4.Đối tượng nghiên cứu : 7

1.5.Ý nghĩa đề tài. 7

PHẦN II : CƠ SỞ LÍ THUYẾT 8

Chương 1.Tổng quan về hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính 8

1.1 Cơ bản về hệ thống tự động 8

1.1.1 Khái niệm về hệ thống tự động 8

1.1.2.Vai trò của tự động hóa trong quá trình sản xuất 8

1.1.3 Ứng dụng của tự động hóa trong tưới tiêu và ổn định nhiệt độ cho vườn cây trong nhà kính. 9

1.2..Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với quá trình sinh trưởng của thực vật 9

1.3. Vai trò của việc tưới nước tới quá trình sinh trưởng của thực vật 11

1.3.1 Vai trò của tưới nước 11

1.3.2 Xác định lượng nước cần tưới của cây trồng 11

Chương 2. Các phần tử của mạch điều khiển hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính 15

2.1.Vi điều khiển Pic 16F877A. 15

2.1.1.Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý của PIC16F877A 15

2.1.2. Khái quát và chức năng của các port trong PIC16F877A 17

2.1.3. Tìm hiểu về vi điều khiển PIC16F877A. 18

2.1.4.Tổ chức bộ nhớ PIC16F877A 19

2.2.Cảm biến nhiệt độ LM35 25

2.3. Màn hình LCD 2 dòng 16 kí tự 26

CHƯƠNG 3: Thiêt kế hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính 33

3.1. Xây dựng bài toán 33

3.2. Thiết kế phần cứng cho phẩn tưới cây tự động 33

3.2.1. Chọn phương pháp tưới cây 33

3.2.2 Tính toán thiết kế, bố trí hệ thống ống dẫn nước, vòi phun. 36

3.3. Thiết kế phần cứng cho phần ổn định nhiệt độ 39

3.3.1 Quy trình đo nhiệt độ 39

3.3.2.Một số thông số chính của cảm biến đo nhiệt độ LM35 40

3.3.3.Tính toán nhiệt độ đầu ra của phép đo nhiệt độ khi hiển thị 40

3.4. Thiết kế mạch điều khiển 41

3.4.1. Sơ đồ khối của hệ thống 41

3.4.2. Sơ đồ nguyên lý của mạch 45

3.4.3. Thuật toán điều khiển 46

3.4.4. Mạch thực tế sau khi thiết kế và chạy thử 51

PHẦN 3 KẾT LUẬN 55

1. Đánh giá kết quả 55

2. Hạn chế đề tài 55

3. Hướng phát triển đề tài 55

Tài liệu tham khảo 56





Trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa như ngày nay, các thiết bị điện tử, tự động hóa đóng một vai trò rất quan trọng, Ngay cả trong lĩnh vực nông nghiêp,tự động hóa cũng đã được ứng dụng một cách sâu rộng.Trong nội dung đồ án này tích hợp mức 2 này,chúng em muốn nghiên cứu việc ứng dụng của tự động hóa trong trồng cây trong nhà kính.Áp dụng những kiến thức đạt được trong quá trình học môn Vi Điều Khiển, chúng em quyết định chọn đề tài: Thiết kế,chế tạo hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính

   

Sau một thời gian thực hiện đồ án chuyên ngành nhóm sinh viên đã được mở rộng và hiểu biết thêm về các thiết bị chế tạo, cũng như phát hiện ra nhiều thiếu sót của bản thân. Ngoài ra, nó còn giúp nhóm sinh viên tìm hiểu thêm một số ứng dụng thực tế của nhiều thiết bị, linh kiện trong thực tiễn và làm cho kiến thức chúng em ngày càng được nâng cao.

     Qua đó, nhóm sinh viên xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Trung Thành đã nhiệt tình giúp đỡ và hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt nội dung của đồ án.

    Đồ án được trình bày thành 03 phần

Phần 1 Tổng quan về đề tài: Xác định đối tượng nghiên cứu, mục tiêu ngiên cứu và ý nghĩa đề tài

Phần 2. Cơ sở lý thuyết :Tìm hiểu qua và khảo sát thực tế về các linh kiện, các loại IC,LCD, hoạt động của các loại cảm biến sử dụng trong hệ thống.

Lựa chọn giải pháp: Chọn giải pháp công nghệ, giải pháp thiết kế, các yêu cầu và giới hạn cho hệ thống.Thiết kế nguyên lý: Sơ đồ tổng quát,lựa chọn và tổng quan về linh kiện.Thiết kế kỹ thuật: Module mạch điều khiển , module điều khiển, module hiển thị.Sơ đồ mạch, chương trình demo, các module chương trình.

Phần 3 : Kết luận.Đánh giá kết quả thu được, ưu điểm nhược điểm và hướng phát triển đề tài


PHẦN I:TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI. 6

1.1.Cơ sở thực hiện. 6

1.2.Mục tiêu nghiên cứu. 6

1.3.Phương tiện nghiên cứu. 6

1.4.Đối tượng nghiên cứu : 7

1.5.Ý nghĩa đề tài. 7

PHẦN II : CƠ SỞ LÍ THUYẾT 8

Chương 1.Tổng quan về hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính 8

1.1 Cơ bản về hệ thống tự động 8

1.1.1 Khái niệm về hệ thống tự động 8

1.1.2.Vai trò của tự động hóa trong quá trình sản xuất 8

1.1.3 Ứng dụng của tự động hóa trong tưới tiêu và ổn định nhiệt độ cho vườn cây trong nhà kính. 9

1.2..Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với quá trình sinh trưởng của thực vật 9

1.3. Vai trò của việc tưới nước tới quá trình sinh trưởng của thực vật 11

1.3.1 Vai trò của tưới nước 11

1.3.2 Xác định lượng nước cần tưới của cây trồng 11

Chương 2. Các phần tử của mạch điều khiển hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính 15

2.1.Vi điều khiển Pic 16F877A. 15

2.1.1.Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý của PIC16F877A 15

2.1.2. Khái quát và chức năng của các port trong PIC16F877A 17

2.1.3. Tìm hiểu về vi điều khiển PIC16F877A. 18

2.1.4.Tổ chức bộ nhớ PIC16F877A 19

2.2.Cảm biến nhiệt độ LM35 25

2.3. Màn hình LCD 2 dòng 16 kí tự 26

CHƯƠNG 3: Thiêt kế hệ thống điều hòa nhiệt độ và tưới cây tự động vườn cây trong nhà kính 33

3.1. Xây dựng bài toán 33

3.2. Thiết kế phần cứng cho phẩn tưới cây tự động 33

3.2.1. Chọn phương pháp tưới cây 33

3.2.2 Tính toán thiết kế, bố trí hệ thống ống dẫn nước, vòi phun. 36

3.3. Thiết kế phần cứng cho phần ổn định nhiệt độ 39

3.3.1 Quy trình đo nhiệt độ 39

3.3.2.Một số thông số chính của cảm biến đo nhiệt độ LM35 40

3.3.3.Tính toán nhiệt độ đầu ra của phép đo nhiệt độ khi hiển thị 40

3.4. Thiết kế mạch điều khiển 41

3.4.1. Sơ đồ khối của hệ thống 41

3.4.2. Sơ đồ nguyên lý của mạch 45

3.4.3. Thuật toán điều khiển 46

3.4.4. Mạch thực tế sau khi thiết kế và chạy thử 51

PHẦN 3 KẾT LUẬN 55

1. Đánh giá kết quả 55

2. Hạn chế đề tài 55

3. Hướng phát triển đề tài 55

Tài liệu tham khảo 56



M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: