Hệ thông điều khiển và giám sát tưới cây tự đông dùng PIC, có code

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI CÂY TỰĐỘNG 1.1 Giới thiệu Nhằm tự động hoá trong việc chăm sóc cây trồng và áp dụng khoa học côngnghệ vào lĩnh vực trồng trọt.. Hệ thống tưới cây tự động có th

SÁT TƯỚI CÂY TỰ ĐỘNG

DÙNG PIC, CLD

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI CÂY TỰ

ĐỘNG

1.1 Giới thiệu

Nhằm tự động hoá trong việc chăm sóc cây trồng và áp dụng khoa học côngnghệ vào lĩnh vực trồng trọt Hệ thống tưới cây tự động có thể giúp người trồng tiếtkiệm nhiều thời gian hơn trong việc tưới cây, hệ thống có thể phát hiện được khinào vùng đất xung quanh khu vực gốc cây thiếu nước và tự động tưới cho cây

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

1.6 Sơ đồ khối hệ thống

Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống.

1.1.1 Khối nguồn

Nguồn 12VDC ta lấy trực tiếp từ adapter 12VDC, nguồn 5VDC ta sử dụng ICLM7805 để hạ điện áp từ 12VDC xuống 5VDC Dùng để cung cấp năng lượng chotoàn hệ thống mạch, trong mô hình hệ thống tưới cây tự động ta sử dụng cấp điện

áp một chiều là 5VDC cung cấp toàn bộ hệ thống

Sơ đồ chân IC LM7805:

Hình 2.3: Sơ đồ chân LM7805 1.1.2 Khối cảm biến

Hình 2.4: Module cảm biến độ ẩm đất.

Để có thể đo được độ ẩm đất tại vị trí cây trồng ta sử dụng cảm biến độ ẩm đất.Cảm biến độ ẩm đất có cấu trúc 2 thanh kim loại với đầu ra ở vô cùng ohm khi độ

ẩm đất bằng 0% và ngắn mạch khi độ ẩm đất 100% Ngõ ra của cảm biến độ ẩm đất

đo được dưới dạng ohm biến thiên từ vô cùng ohm đến ngắn mạch Module đọccảm biến độ ẩm đất cho đầu ra dưới dạng số (chân D0) hoặc tương tự (chân A0).Thông số kỹ thuật module đọc cảm biến độ ẩm đất:

− Điện áp hoạt động: 3.3VDC đến 5VDC

− IC chính để so sánh điện áp LM393

Sơ đồ chân module đọc cảm biến độ ẩm đất:

− Chân + và –: 2 chân gắn vào cảm biến độ ẩm đất

− Chân GND: Chân nối đất

− Chân VCC: Chân nối với nguồn

− Chân D0: Cho đầu ra dưới dạng số

− Chân A0: Cho đầu ra dưới dạng tín hiệu tương tự

1.1.3 Khối xử lý

Atmega328P với số chân nhỏ gọn và được sử dụng phổ biến nên được dùng làm

vi điều khiển trung tâm cho hệ thống tưới cây tự động Từ đọc cảm biến, hiển thị dữliệu qua LCD đến điều khiển các thiết bị

Hình 2.5: Atmega328P.

Hình 2.6: Sơ đồ chân Atmega328P.

Các thông số chính của vi điều khiển Atmega328P-PU như sau:

− Kiến trúc: AVR 8bit

− Số timer: 3 timer gồm 2 timer 8-bit và 1 timer 16-bit

− Số kênh xung PWM: 6 kênh (1 timer 2 kênh)

Hình 2.7: Sơ đồ mạch nguyên lý của khối xử lý.

1.1.4 Khối hiển thị

Để hiển thị các ký tự, thông số kỹ thuật trong các hệ thống người ta thường chọnLCD là thiết bị chính Vì nó dễ đàng đưa vào các mạch điện với nhiều giao tiếpkhác nhau Tốn ít tài nguyên hệ thống và giá thành rẻ Ta chọn LCD 16x2(LCD1602) với độ rộng hiển thị là 16 hàng, 2 cột

Thông số kĩ thuật của sản phẩm LCD 1602:

− Dòng điện cấp nguồn : 350uA - 600uA

− Nhiệt độ hoạt động: -30 tới 75oC

Hình 2.8: LCD 1602.

Hình 2.9: Sơ đồ chân LCD 1602.

Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý nối chân LCD.

Hình 2.12: Relay 5VDC

Hình 2.13: Sơ đồ chân relay.

Sơ đồ chân:

● Chân 4, 5 : 2 chân của nam châm điện từ

● Chân 1, 2 : Cặp tiếp điểm thường đóng

● Chân 1, 3 : Cặp tiếp điểm thường mở

Hình 2.14: Sơ đồ nguyên lý relay có chân cắm cảm biến 1.7 Sơ đồ nguyên lý tổng quát

Hình 2.16: Mạch nguyên lý vi tổng quát.

CHƯƠNG 3 GIẢI THUẬT VÀ ĐIỀU KHIỂN

1.8 Hoạt động của hệ thống

Khi cấp nguồn 12VDC cho mạch thì IC LM7805 hạ áp và ổn áp 5VDC cấpnguồn cho vi điều khiển, cảm biến độ ẩm đất, LCD, và hệ thống Relay hoạt động.Cảm biến độ ẩm đất đo độ ẩm ở khu vực đất cần tưới được nối với chân A0 của viđiều khiển Giá trị đặt tưới là độ ẩm 50%, giá trị cảm biến đo được sẽ so sánh vớigiá trị đặt tưới để điều khiển máy bơm nước LCD hiển thị tình trạng máy bơm, tìnhtrạng đất và % theo độ ẩm để dễ dàng theo dõi

1.9 Lưu đồ giải thuật trên vi điều khiển

Hình 3.1: lưu đồ giải thuật.

CHƯƠNG 4 THỰC NGHIỆM

Hình 4.1: hệ thống khi đủ nước, bơm tắt.

Hình 4.2: hệ thống khi thiếu nước, bơm bật.

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN

1.10 Ưu điểm

− Hệ thống hoạt động tương đối ổn định, đúng yêu cầu đề tài

− Mạch đơn giản dễ sử dụng và có thể áp dụng vào thực tiễn đời sống

− Giá thành thấp

− Dễ chế tạo

1.11 Nhược điểm

− Relay công suất thấp

− Động cơ công suất nhỏ

1.12 Hướng phát triển

Từ hệ thống này, ta có thể phát triển thêm nhiều tính năng mới đáp ứng nhữngyêu cầu phức tạp hơn của đời sống cũng như tính ứng dụng thực tế cao hơn và đadạng hơn trong việc trồng trọt bằng cách sử dụng hệ thống truyền qua wifi và sửdụng các thiết bị điều khiển động cơ có công suất cao hơn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng anh:

1 The_Technocrat (n.d.) Automatic Irrigation System Using Arduino https://

U/

https://mlab.vn/index.php?_route_=18769-huong-dan-suu-dung-module-2 quocbao (2014, may 27) Đọc nhiệt độ - độ ẩm và xuất ra màn hình LCD.

http://arduino.vn/bai-viet/91-doc-nhiet-do-do-am-va-xuat-ra-man-hinh-lcd

doAm = map(doAm, 1023, 200, 0, 100); Serial.print(doAm);