BÀI tập lớn học PHẦN IOT và ỨNG DỤNG tên đề tài hệ THỐNG tưới THÔNG MINH sử DỤNG IOT

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGKHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 1 ----o0o----BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN IOT VÀ ỨNG DỤNG TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG TƯỚI THÔNG MINH SỬ DỤNG IOT Nhóm: 16 Giảng viên hư

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 1

o0o BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN IOT VÀ ỨNG DỤNG TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG TƯỚI THÔNG MINH SỬ DỤNG IOT

NHÓM: 16

Hà Nội, tháng 10 năm 2022

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 1

o0o BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN IOT VÀ ỨNG DỤNG TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG TƯỚI THÔNG MINH SỬ DỤNG IOT

Nhóm: 16 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Tài Tuyên

Trưởng nhóm:

Dương Văn Duân B19DCCN118 Thành viên:

1 Nguyễn Trung Anh B19DCCN034

3 Kim Huy Hoàng B19DCCN274

Hà Nội, tháng 10 năm 2022

LỜI CẢM ƠN

Xuyên suốt quá trình học tập rèn luyện tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, chúng em luôn nhận được sự giúp đỡ, hỗ trợ tận tình cùng những bài giảng tuyệt vời từ các thầy cô giảng viên tại học viện Em xin chân thành cảm ơn đến tất cả những giảng viên trong trường đã dẫn dắt chúng em và cung cấp những kiến thức quan trọng về chuyên môn, nghề nghiệp cũng như những đạo đức và tư cách cần có của một kỹ sư ngành Công nghệ thông tin

Em cũng xin gửi tới giảng viên Ts Nguyễn Tài Tuyên lời cảm ơn sâu sắc nhất vì những hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy trong quá trình làm bài, giúp chúng em có thể hoàn thành bài tập lớn lần này

Dù đã chuẩn bị chỉn chu và cố gắng thực hiện bài báo cáo tốt nhất, thời gian có hạn cũng như những hạn chế trong năng lực của bản thân khiến cho bài báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy, em rất mong có thể nhận được những đóng góp và ý kiến của các thầy cô giáo để hoàn thiện hơn bài tập lớn này

Em xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Chúng em xin cam đoan đề tài: “Hệ thống tưới thông minh sử dụng IoT” do nhóm

16 nghiên cứu và thực hiện

Chúng em đã kiểm tra dữ liệu theo quy định hiện hành

Kết quả bài làm của đề tài “Hệ thống tưới thông minh sử dụng IoT” là trung thực

và không sao chép từ bất kỳ bài tập của nhóm khác

Các tài liệu được sử dụng trong tiểu luận có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng

Trưởng nhóm

Duân Dương Văn Duân

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

PHẦN MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

1 YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG 2

1.1 Về lý thuyết: 2

1.2 Về thực nghiệm 2

1.3 Nguyên lý hoạt động 3

2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG 3

2.1 Sơ đồ khối chức năng 3

2.2 Sơ đồ chi tiết 3

2.3 Lưu đồ thuật toán 5

2.4 Code 6

CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 11

1 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 11

1.1 Kết quả mô phỏng 11

KẾT LUẬN 12

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 13

PHỤ LỤC 14

PHẦN MỞ ĐẦU

Nền nông nghiệp nước ta hiện nay đã có bước phát triển nhưng vẫn chưa có nhiều ứng dụng khoa học kỹ thuật áp dụng vào thực tế Rất nhiều quy trình kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc được tiến hành một cách chủ quan, và không đảm bảo được đúng yêu cầu Có thể nói trong nông học, ngoài những kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc thì tưới nước và tăng thời gian quang hợp của cây là một trong các khâu quan trọng nhất của trồng trọt, để đảm bảo cây sinh trưởng và phát triển bình thường, tưới đúng và tưới đủ theo yêu cầu nông học của cây trồng sẽ không chịu sâu bệnh, hạn chế thuốc trừ sâu cho sản phẩm an toàn, đạt năng suất và hiệu quả cao

Hệ thống tưới nước tự động kết hợp theo dõi từ xa thông qua điện thoại là hệ thống thiết

bị phụ trợ tốt nhất đáp ứng theo nhu cầu sinh trưởng của cây trồng, đang được ứng dụng rộng trên các nước đang phát triển Hệ thống tưới nước tự động kết hợp theo dõi từ xa là một hình thức tưới nước hợp lý, tiết kiệm sức lao động và chi phí nhân công, vốn đã được phát triển ở nhiều nước trên thế giới Tuy nhiên, ở Việt Nam chỉ vài ba năm trở lại đây, việc tận dụng hệ thống này mới trở thành xu hướng Hệ thống tưới nước trên cũng trở nên phổ biến hơn với người nông dân ở nông thôn cùng với quá trình hiện đại hóa, công nghiệp hóa nông thôn nhưng chưa dám mạnh dạng đưa vào sử dụng vì chi phí cao

Nắm bắt được nhu cầu cấp thiết trên và mong muốn được góp chút công sức của mình làm giảm bớt gánh nặng cho người làm nông, nhóm quyết định chọn: “Xây dựng hệ thống tưới tự động dựa trên độ ẩm đất và theo dõi từ xa thông qua điện thoại”để làm đề tài báo cáo của nhóm

CHƯƠNG 1: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG

Về lý thuyết:

- Đọc giá trị độ ẩm đất từ chân A0 của NodeMCU và hiển thị trên Blynk bằng chức năng Value Display (V1) chuyển về giai đo %

- Cho phép tùy chỉnh 2 chế độ Auto/Manual thông qua chức năng Styled button (V2)

- Chế độ Auto:

o Cho phép đặt ngưỡng trên và dưới của độ ẩm thông qua chức năng Numeric Input: (V3 – ngưỡng trên, V4 – ngưỡng dưới)

 Nếu độ ẩm cao hơn ngưỡng trên thì:

 Trên Blynk: bật LED vàng, gửi cảnh báo “độ ẩm cao” qua chức năng Notification và hiển thị LCD “độ ẩm cao”

 Trên NodeMCU: bật LED vàng, ngắt relay tắt máy bơm

 Nếu độ ẩm thấp hơn ngưỡng dưới thì:

 Trên Blynk: bật LED đỏ, gửi cảnh báo “độ ẩm thấp”, LCD

“đang tưới nước”

 Trên NodeMCU: bật LED đỏ, đóng relay để mở máy bơm

 Nếu độ ẩm trong ngưỡng thì:

 Trên Blynk: bật LED xanh, LCD “độ ẩm BT”

 Trên NodeMCU: bật LED xanh, đóng relay để tắt máy bơm

- Chế độ Manual:

o Sử dụng nút nhấn (button V9) trên Blynk app để điều khiển đóng ngắt relay

Về thực nghiệm

Chạy thành công hệ thống tưới nước dựa trên độ ẩm đất và theo dõi từ xa trên ứng dụng

Nguyên lý hoạt động

1.1.1 Mode Auto

Cảm biến thu tín hiệu độ ẩm và chân A0 của NodeMCU  Hiển thị trên Blynk thông qua Value Display (V1) Sau đó gửi tín hiệu về NodeMCU để thực thi các lệnh đã ràng buộc

1.1.2 Mode Manual

- Điều khiển đóng tắt relay thông qua Blynk app bằng button (V9)

- Bật: xuất tín hiệu HIGH về chân D2 trên NodeMCU để đóng relay mở máy bơm

- Tắt: xuất tín hiệu LOW về chân D2 trên NodeMCU để đóng relay tắt máy bơm

2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Sơ đồ khối chức năng

Sơ đồ chi tiết

Bảng mạch thực tế

Sơ đồ bảng mạch

Lưu đồ thuật toán

- Đầu tiên sử dụng Arduino để lập trình và Blynk để tạo hệ thống ảo và đẩy dữ liệu lên, sau đó kết nối với module NodeMCU ESP8266X để thu về tín hiệu và thực thi các lệnh đã ràng buộc

2.1.1 Thiết lập kết nối và khai báo các biến

2.1.2 Thiết lập điều khiển và giao tiếp giữa Blynk app với NodeMCU

2.1.3 Chạy chương trình và các điều kiện ràng buộc

CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 1.1 Kết quả mô phỏng

KẾT LUẬN

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC