Có thể nói trong nông học ngoài những kĩ thuật trồng trọt, chăm sóc thì tưới nước là một trong các khâu quan trọng nhất trong trồng trọt, để đảm bảo cây sinh trưởng và phát triển bình th
Giớ i Thi ệ u v à Chi Ti ế t Linh Ki ệ n
Gi ớ i thi ệ u linh ki ệ n
Cảm biến ánh sáng BH1750
Cảm biến độ ẩm đất
Cảm biến độ ẩm, nhiệt độ DHT21 AM2301 tích hợp cảm biến độ ẩm điện dung Màn hình text LCD2004 xanh dương sử dụng driver HD44780
Mạch Dimmer AC 2000W Động cơ bơm P385 12VDC 3W
1.2 Chi tiết từng linh kiện:
Cảm biến ánh sáng BH1750
Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750 đo cường độ ánh sáng theo đơn vị lux chính xác và đáng tin cậy Với tích hợp ADC nội và bộ tiền xử lý, cảm biến cung cấp các giá trị đo lường trực tiếp và nhanh chóng Nhờ tính năng này, BH1750 phù hợp cho nhiều ứng dụng đo sáng trong nhà, ngoài trời, và các hệ thống tự động hóa Việc sử dụng cảm biến giúp cải thiện hiệu quả trong việc giám sát ánh sáng môi trường, góp phần tối ưu hóa năng lượng và nâng cao trải nghiệm người dùng.
Một số ví dụ về độ rọi của ánh sáng:
Vào buổi tối : 0.001 - 0.02 Lux Ánh trăng : 0.02 - 0.3 lux
Trời nhiều mây trong nhà : 5 - 50 lux
Trời nhiều mây ngoài trời : 50 - 500 lux
Trời nắng trong nhà : 100 - 1000 lux Ánh sáng cần thiết để đọc sách: 50 - 60 lux
Cảm biến phát hiện độ ẩm đất thường có đầu ra mức thấp khi đất ẩm bình thường và tăng cao khi đất thiếu nước, giúp tự động hóa quá trình tưới nước Module cảm biến độ ẩm đất này có khả năng điều chỉnh độ nhạy (qua biến trở xanh trên bo mạch), đảm bảo hoạt động chính xác phù hợp với từng loại đất và nhu cầu tưới tiêu Sử dụng cảm biến độ ẩm đất là giải pháp hiệu quả để duy trì độ ẩm tối ưu cho cây trồng, nâng cao năng suất nông nghiệp.
Phần đầu dò đất được cắm vào để đo độ ẩm, giúp xác định mức độ phù hợp của đất cho các hoạt động nông nghiệp Khi độ ẩm của đất vượt ngưỡng đã thiết lập, đầu ra DO sẽ tự động chuyển từ trạng thái thấp sang trạng thái cao, cảnh báo về tình trạng đất đủ ẩm Hệ thống cảm biến độ ẩm đất này giúp tối ưu hóa quá trình tưới tiêu và duy trì độ ẩm lý tưởng cho cây trồng.
Thông số kỹ thuật: Điện áp làm việc 3.3V ~ 5V
Có lỗ cốđịnh để lắp đặt thuận tiện
PCB có kích thước nhỏ 3.2 x 1.4 cmỗ
Sửdung chip LM393 đểso sánh, ổn định làm việc
DHT21 AM2301 là cảm biến độ ẩm và nhiệt độ tích hợp công nghệ cao, có độ chính xác cao và đầu ra tín hiệu số dễ kết nối với các bộ điều khiển 8-bit Sản phẩm có kích thước nhỏ gọn, tiêu thụ điện năng thấp, khả năng truyền tín hiệu lên đến 20m, phù hợp cho các ứng dụng cần độ ổn định lâu dài Cảm biến sử dụng cảm biến độ ẩm điện dung và cảm biến nhiệt độ độc lập, đảm bảo độ chính xác cao, chống nhiễu mạnh, và quá trình hiệu chuẩn hoàn toàn tự động Giao tiếp đơn dây duy nhất giúp dễ dàng tích hợp vào hệ thống điều khiển, đáp ứng nhanh, độ ổn định lâu dài và phù hợp với các dự án yêu cầu dữ liệu ổn định và chính xác.
Thông số kỹ thuật: Áp nguồn: 3.3 - 5V
Model: AM2301 Độphân giải chính xác: 0.1
Khoảng đo nhiệt độ: -40 ℃ ~ 80 ℃ Đo lường chính xác độ ẩm: ± 3% RH Đo lường chính xác nhiệt độ: ± 0.5 ℃
LCD text LCD2004 xanh dương
Màn hình LCD2004 xanh dương sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển thị 4 dòng, mỗi dòng 20 ký tự, phù hợp cho các dự án kỹ thuật hoặc học tập nhờ dễ sử dụng và độ bền cao Với điện áp hoạt động 5V, màn hình này rất phổ biến và thích hợp cho người mới bắt đầu hoặc các dự án tự chế Đặc biệt, màn hình LCD2004 có nhiều mã nguồn mẫu, giúp người dùng dễ dàng tích hợp và phát triển ứng dụng của mình.
Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối, đi dây điện
Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để sử dụng ít điện năng hơn.
Có thểđược điều khiển với 6 dây tín hiệu
Có bộ ký tự được xây dựng hổ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật, xem thêm HD44780 datasheet để biết thêm chi tiết
Mạch Dimmer AC 2000W là thiết bị chuyên dụng để điều chỉnh độ sáng của đèn, phù hợp cho các đèn chiếu sáng cần điều chỉnh linh hoạt Nó còn được sử dụng để kiểm soát động cơ nhỏ hoạt động bằng nguồn điện 220VAC Với điện áp đầu vào chuẩn 220VAC, mạch dimmer giúp điều chỉnh điện áp đầu ra trong khoảng từ 50 đến 220VAC, mang lại sự linh hoạt và tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của các thiết bị điện tử.
Động cơ bơm P385 12VDC 3W có kích thước nhỏ gọn (60 x 40 x 45mm), phù hợp để bơm nước và dung dịch với khả năng bơm tối đa lên đến 1.8L/phút Sản phẩm sử dụng điện áp 12VDC, thích hợp cho các thiết kế máy bơm nhỏ như bơm hồ cá hoặc tưới nước cho cây Lưu ý không cấp ngược cực để tránh làm hư cơ cấu bơm của động cơ, trong đó cực dương được đánh dấu bằng màu đỏ.
Loại động cơ DC: 385. Điện áp sử dụng: 12VDC
Lưu lượng bơm: 1,8 ± 0,1 L / 1 phút Áp suất nước: 0.3Mpa
Thời gian làm việc liên tục tối đa trong 1 ngày: không quá 8h.
Sơ lược về các chân PIC 16F877A:
5 ports (A, B, C, D, E) vào ra với tín hiệu điều khiển độc lập
2 bộđịnh thời 8 bits (Timer 0 và Timer 2)
Một bộ định thời 16 bits (Timer 1) có thể hoạt động trong chế độ tiết kiệm năng lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung Clock ngoài.
2 bô CCP( Capture / Compare/ PWM)
1 bộ biến đổi AD 10 bits, 8 ngõ vào
2 bộso sánh tương tự (Compartor)
1 bộđịnh thời giám sát (WatchDog Timer).
Một cổng song song 8 bits với các tín hiệu điều khiển
Một cổng nối tiếp
Có chế độ tiết kiệm năng lượng
Nạp chương trình bằng cổng nối tiếp ICSP(In-Circuit Serial Programming) Được chế tạo bằng công nghệ CMOS
35 tập lệnh có độdài 14 bits.
Tần số hoạt động tối đa 20MHz
CƠ SỞ LÝ THUYẾ T
Board m ạch điề u khi ể n PIC 16F877A
2.1.1 Giới thiệu về thế giới PIC 16F877A
Giới thiệu về dòng vi điều khiển phổ biến, đa chức năng, phù hợp với các ứng dụng cơ bản, là lựa chọn lý tưởng cho người mới bắt đầu nhờ vào tài liệu hướng dẫn phong phú và dễ tiếp cận.
Một số đặc điểm của PIC16F877A:
- PIC 16F877A là loại vi điều khiển 8bit tầm trung của hãng microchip.
- PIC 16F877A có kiến trúc Havard, sử dụng tập lệnh kiểu RISC (Reduced
Instruction Set Computer) với chỉ 35 lệnh cơ bản.
- Tất cả các lệnh được thực hiện trong một chu kì lệnh ngoại trừ các lệnh rẽ nhánh.
- Sơ đồ chân với chip loại cắm 40 chân
Các chức năng cơ bản:
Nạp chương trình cho PIC: Để nạp được chương trình cho PIC có 2 cách:
- Nạp trực tiếp dùng mạch nạp: Có 2 loại mạch nạp hay được sử dụng đó là
Mạch nạp Pickit chính hãng với độ ổn định cao, chủ yếu hỗ trợ các dòng PIC và DSPIC, phù hợp cho các dự án cần sự chính xác và ổn định Trong khi đó, mạch BurnE, được sản xuất tại Việt Nam, có khả năng nạp cho nhiều loại vi điều khiển khác nhau như PIC và AVR nhưng độ ổn định có thể thấp hơn so với Pickit Phương pháp nạp bằng Pickit 2 là lựa chọn phổ biến để lập trình các thiết bị này, đảm bảo hiệu quả và độ chính xác trong quá trình phát triển dự án.
Cấu trúc tổng quát của PIC 16F877A như sau:
5 ports (A, B, C, D, E) vào ra với tín hiệu điều khiển độc lập
2 bộđịnh thời 8 bits (Timer 0 và Timer 2)
Một bộđịnh thời 16 bits (Timer 1) có thể hoạt động trong chếđộ tiết kiệm năng lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung Clock ngoài.
2 bô CCP( Capture / Compare/ PWM)
1 bộ biến đổi AD 10 bits, 8 ngõ vào.
2 bộso sánh tương tự (Compartor)
1 bộđịnh thời giám sát (WatchDog Timer).
Một cổng song song 8 bits với các tín hiệu điều khiển
Một cổng nối tiếp
Có chếđộ tiết kiệm năng lượng
Nạp chương trình bằng cổng nối tiếp ICSP(In-Circuit Serial Programming) Được chế tạo bằng công nghệ CMOS
35 tập lệnh có độdài 14 bits.
Tần số hoạt động tối đa 20MHz
Có rất nhiều phần mềm có thể lập trình cho vi điều khiển Pic, các bạn nên chọn một phần mềm và học theo nhé
Ngoài ra các bạn nên cài thêm một sốphàn mềm hỗ trợ:
- Virutual Serial Port ( dùng để tạo cổng COM ảo, dùng khi học vể UART)
- Driver PL2303v2: (driver dây USB to COM
- MH Terminal (Dùng để truyền nhận dữ liệu qua cổng COM)
- Phần mềm nạp chương trình cho PIC ( Mạch nạp Pickit V2)
- Phần mềm nạp chương trình cho PIC (Mạch nạp BurnE)
- Phân mềm mô phỏng Protus 7.8
Ph ầ n m ề m l ậ p tr ì nh v à vi ế t CODE
Giới thiệu về phần mềm CCS
2.2.1 Tổng quan về CCS a.Vì sao phải sử dụng CCS
Sự ra đời của một loại vi điều khiển đã đi kèm với phát triển phần mềm ứng dụng để lập trình cho con vi điều khiển đó Ban đầu, lập trình cho vi điều khiển chỉ làm việc với các dãy số 0 và 1, vì vi điều khiển chỉ hiểu và xử lý hai trạng thái này Tuy nhiên, khi kiến trúc của vi điều khiển ngày càng phức tạp, số lượng thanh ghi lệnh tăng lên, việc lập trình bằng dãy số nhị phân không còn phù hợp Điều này dẫn đến sự cần thiết phải ra đời một ngôn ngữ lập trình mới, dễ hiểu hơn, để thay thế và tối ưu hóa quá trình lập trình cho các vi điều khiển phức tạp hơn.
Trong bài viết này, chúng ta không đi sâu vào lập trình Assembly, vì sau này ngôn ngữ lập trình C ra đời nhằm giúp viết mã ngắn gọn và dễ hiểu hơn Sự phát triển của ngôn ngữ C đã thay thế Assembly trong việc mô tả các lệnh phức tạp, đặc biệt trong lập trình vi điều khiển Các chương trình biên dịch C phổ biến như Keil C, HT-PIC, MikroC và CCS đã giúp tối ưu hóa quá trình phát triển phần mềm cho vi điều khiển, nâng cao hiệu quả và dễ dàng hơn trong việc lập trình các dự án công nghiệp và dân dụng.
CCS là trình biên dịch lập trình ngôn ngữC cho Vi điều khiển PIC của hãng
Microchip Chương trình là sự tích hợp của 3 trình biên dich riêng biết cho 3 dòng PIC khác nhau đólà:
‐ PCB cho dòng PIC 12‐bit opcodes
‐ PCM cho dòng PIC 14‐bit opcodes
‐ PCH cho dòng PIC 16 và 18‐bit
Tất cả3 trình biên dich này đuợc tích hợp lại vào trong một chương trình bao gồm cả trình soạn thảo và biên dịch là CCS.
CCS giúp người dùng nhanh chóng nắm bắt và sử dụng vi điều khiển PIC trong các dự án, nhờ vào khả năng lập trình nhanh chóng và hiệu quả cao bằng ngôn ngữ C Tài liệu hướng dẫn sử dụng phong phú, đặc biệt là phần Help đi kèm phần mềm (bằng tiếng Anh), mô tả chi tiết các hàng, biến, lệnh tiền xử lý, cấu trúc câu lệnh trong chương trình và các hàm sẵn có để hỗ trợ người lập trình.
34 c Cấu trúc của một chương trình viết trong CCS
2) Các lệnh tiền khai báo :
#use delay(clock 000000) => khai báo tần số thạch anh (Hz) để sử dụng hàm delay
#use rs232 => khai báo sử dụng cổng thu phát nối tiếp
Khai báo biến toàn cục
3) Khai báotênvà kiểu biến sử dụng, có thể khai báo biến cục bộbêntrongchương trình con vàbên trong hàm
Gọi các chương trình con
Giới thiệu phần mềm PROTEUS
2.2.2 Tổng quan về phần mềm PROTEUS
Proteus là bộ công cụ chuyên về mô phỏng mạch điện tử Các phần mềm (công cụ) trong bộ là: ISIS Schematic Capture.
Proteus là phần mềm mô phỏng hoạt động của mạch điện tử, hỗ trợ thiết kế mạch và lập trình cho các vi điều khiển như Arduino, PIC, AVR, giúp người dùng dễ dàng kiểm thử và tối ưu hóa dự án trong môi trường ảo.
MCS-51, PIC, AVR, … Proteus là phần mềm mô phỏng mạch điện tử của
Labcenter Electronics, mô phỏng cho hầu hết các linh kiện điện tử thông dụng, đặc biệt hỗ trợ cho cả các MCU như PIC, 8051, AVR, Motorola
Phần mềm bao gồm 2 chương trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và ARES dùng để vẽ mạch in
Proteus là công cụ mô phỏng mạnh mẽ dành cho các loại Vi Điều Khiển, hỗ trợ nhiều dòng như PIC, 8051, dsPIC, AVR, HC11, MSP430, ARM7/LPC2000 và các giao thức truyền thông như I2C, SPI, CAN, USB, Ethernet Nó còn mô phỏng hiệu quả các mạch số và mạch tương tự, giúp kỹ sư thiết kế dễ dàng kiểm thử hệ thống Phần mềm ISIS đã được nghiên cứu và phát triển hơn 12 năm, với hơn 12.000 người dùng toàn cầu, và nổi bật với khả năng mô phỏng hoạt động của vi điều khiển mà không cần phần mềm phụ trợ Ngoài ra, ISIS còn hỗ trợ xuất file sang các phần mềm vẽ mạch in như ARES, tối ưu hóa quy trình thiết kế điện tử.
Những khả năng khác của ISIS là:
Chạy trên nền Windows 98/Me/2k/XP/Win7/Win8/Win10…
Tự động sắp xếp đường mạch và vẽ điểm giao đường mạch
Chọn đối tượng và thiết lập thông số cho đối tượng dễ dàng
Xuất file thống kê linh kiện cho mạch
Thiết kế theo cấu trúc (hierachical design)
Khả năng tự động đánh số linh kiện.
ARES (Advanced Routing and Editing Software) là phần mềm vẽ mạch in PCB
Nó vẽ mạch dựa vào file nestlist cùng các công cụ tự động khác. Đặc điểm chính:
Với cơ sở dữ liệu 32 bit, ARES mang lại độ chính xác cao đến 10nm và độ phân giải góc 0.10°, giúp đảm bảo thiết kế mạch in chính xác và tối ưu Hơn nữa, phần mềm hỗ trợ thiết kế mạch in 16 lớp, cho phép tạo ra các PCB phức tạp với kích thước lớn nhất lên tới ±10 mét Nhờ những tính năng nổi bật này, ARES là công cụ chuyên nghiệp phù hợp cho các dự án PCB quy mô lớn và yêu cầu cao về độ chính xác.
Làm việc thông qua các menu ngữ cảnh tiện lợi
File netlist từ phần mềm vẽ mạch nguyên lý ISIS.
Tự động cập nhật ngược chỉ số linh kiện, sự đổi chân, đổi cổng ở mạch in sang mạch nguyên lý.
Công cụ kiểm tra lỗi thiết kế.
Thư viện đầy đủ từ lỗ khoan mạch đến linh kiện dán.
PROTEUS VSM là phần mềm mô phỏng mạch điện tích hợp chuẩn SPICE3F5 cùng với mô hình linh kiện tương tác động, giúp người dùng dễ dàng tạo ra các linh kiện này mà không cần lập trình Phần mềm cho phép thực hiện các mô phỏng có tương tác giống như hoạt động của mạch thật, nâng cao trải nghiệm và độ chính xác trong quá trình thiết kế mạch.
Chương trình cung cấp nhiều mô hình linh kiện có chức năng mô phỏng đa dạng, từ các vi điều khiển thông dụng đến các linh kiện ngoại vi như LED, LCD, keypad và cổng RS232.
Từ phiên bản Proteus 8.0 trở lên, phần mềm này cóthêm một số tính năng mới như :
- Một khung ứng dụng mới cho phép bạn xem các module của Proteus như các tab trong một cửa sổ duy nhất thông qua việc kéo thả chuột.
- Một bộ cơ sở dữ liệu mới cho phép bạn update giữa mạch nguyên lí và mạch in ngay lập tức.
- Netlist linh hoạt cho phép cập nhật sự thay đổi trong sơ đồ nguyên lí.
- Hiển thị mạch 3-D: Chế độ xem 3-D sẽ cập nhật ngay lập tức các thay đổi trong sơ đồ mạch in
- VSM Studio: ISIS và ARES, VSM Studio IDE bây giờ là một phần của ứng dụng Proteus duy nhất Điều này có những lợi ích sau đây:
+ Firmware được tự động nạp vào bộ xử lý sau khi biên dịch thành công.
+ Gỡ bỏ lỗi bên trong IDE hoặc sơ đồ nguyên lý.
Lý do vìsao nên sử dụng PROTEUS
Bạn muốn kiểm tra sơ đồ mạch điện, và xem bố cục mạch điện là lựa chọn tốt nhưng khó thực hiện với các bản mạch lớn Bạn cũng có thể tạo bản in sơ đồ mạch điện (PCB) để kiểm tra, tuy nhiên phương pháp này tốn nhiều thao tác và thời gian Chính vì thế, sử dụng phần mềm Proteus 8 Professional là giải pháp lý tưởng, giúp vẽ sơ đồ, phác thảo PCB và mô phỏng mạch điện một cách dễ dàng và hiệu quả.
Phần mềm này được phát triển bởi Labcenter Electronic Ltd
Tính năng của Proteus 8 Professional
Dễ dàng vẽ sơ đồ mạch điện trên Proteus 8 Professional bằng cách chọn thiết bị phù hợp trong thư viện, sau đó xác định các thành phần mong muốn Bạn chỉ cần nhấn vào "Chọn thiết bị" để lựa chọn chi tiết, rồi kết nối các dây điện bằng cách click vào đầu ra của các điện trở, nguồn Vcc, Ground, và các linh kiện khác Phần mềm cung cấp giao diện thân thiện giúp bạn xây dựng sơ đồ mạch nhanh chóng và chính xác.
Bạn có thể kiểm tra xem bản mạch đã hoàn thiện chưa một cách dễ dàng bằng tính năng mô phỏng của Proteus 8 Professional, giúp hiển thị hầu hết các chi tiết trong mạch điện Tính năng này cung cấp hai tùy chỉnh quan trọng: "Chạy bản mô phỏng" để trình chiếu toàn bộ bảng mạch với tốc độ bình thường, phù hợp cho các mạch điện phức tạp, và "Chạy từng bảng" cho phép chạy lần lượt từng phần khi nhấp chuột, rất hữu ích trong việc khắc phục lỗi các bản mạch số.
Bạn có thể mô phỏng vi điều khiển dựa trên nhiều loại như PIC24, dsPIC33, 8051, Arduino hoặc ARM7 Chương trình có thể được tải xuống và chạy trực tiếp trên vi điều khiển trong Proteus, giúp bạn kiểm tra và phát triển dự án một cách dễ dàng Chế độ mô phỏng còn tích hợp thời gian thực, cho phép bạn sử dụng các thiết bị như công tắc, điện trở, quang điện trở, cùng với các dụng cụ đo lường như vôn kế và ampe kế để kiểm tra mạch điện trong quá trình mô phỏng.
Proteus cung cấp tính năng dễ sử dụng để thiết kế mạch điện, cho phép người dùng tự tạo sơ đồ hoặc nhờ Proteus tự động hoá quá trình này Việc tự thiết kế cực kỳ đơn giản, chỉ cần đặt các linh kiện vào sơ đồ và vẽ đường mạch điện chạy qua, đồng thời hệ thống sẽ tự động kiểm tra và phát hiện lỗi trong quá trình thiết kế Nếu bạn muốn tiết kiệm thời gian hơn, chỉ cần đặt các linh kiện đúng vị trí rồi để Proteus tự thực hiện quá trình thiết kế tự động, giúp rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu quả dự án.
CƠ SỞ LÝ THUYẾ T
Đặc tính quang hợ p c ủa cây xanh
Quang hợp ởcây xanh là qúa trình trong đó năng lượng ánh sáng mặt trời được diệp lục hấp thụđể tạo ra cacbohiđrat và O2 từkhí CO2 và nước
Như vậy đặc tính quang hợp của cây trồng phụ thuộc vào các yếu tốchính như: cường độánh sáng, nhiệt độ,lượng CO2, và nước
3.1.1 Ảnh hưởng của ánh sáng đến quang hợp Ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp về hai mặt: cường độ sáng và quang phổ sáng a) Cường độsáng
Có hai trị sốliên quan đến quang hợp đó là điềm bù sáng và điểm bảo hòa ánh sáng
- Điểm bù sáng: là cường độ sáng mà tại đó cường độ quang hợp cân bằng với cường độ hô hấp
- Điểm bảo hòa ánh sáng: là trị sốánh sáng mà từđó cường độ quang hợp không tăng thêm ( đạt cực đại) mặc dù cường độsáng tiếp tục tăng
Hình 3.1: Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến cường độ quang hợp khi nồng độ CO2 tăng b) Quang phổ của ánh sáng:
Các tia sáng khác nhau ảnh hưởng khác nhau đến quá trình quang hợp của thực vật Quang hợp chỉ diễn ra hiệu quả dưới các cường độ ánh sáng xanh, tím và đỏ, vì các bước sóng này được thực vật hấp thụ tốt để tổng hợp chất hữu cơ Thành phần ánh sáng xung quanh biến đổi theo độ sâu trong môi trường nước, thời gian trong ngày và điều kiện mọc dưới tán lá, ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả quang hợp của cây.
Hình 3.2: Cường độ hấp thụánh sáng của các loại sắc tố quang hợp
3.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ CO 2
Cây quang hợp được ở nồng độ CO2 thấp nhất là 0,0,8 –0,01% Khi tăng nồng độ
Trong quá trình quang hợp, khi nồng độ CO2 ban đầu tăng, cường độ quang hợp tăng theo tỷ lệ thuận; tuy nhiên, sau đó tốc độ tăng chậm lại khi tiến đến giá trị bão hòa của CO2 Khi nồng độ CO2 vượt quá mức này, cường độ quang hợp bắt đầu giảm, cho thấy sự giảm hiệu quả quang hợp do giới hạn của các yếu tố sinh trưởng khác.
Hình 3.3: Sự phụ thuộc của quang hợp vào nồng độ CO2
I – Cây bí đỏ; II - Cây đậu
3.1.3 Ảnh hưởng của nước Ảnh hưởng của nước đến sựđóng mởkhí khổng, nên ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ CO2vào lá để tiến hành các phản ứng quang hợp Nước quyết định tốc độ vận chuyển các sản phẩm quang hợp ra khỏi lá Thiếu nước sản phẩm quang hợp sẽ bị tắc nghẽn dẫn đến ức chế quang hợp Khi cây thiếu nước đến 40 –60% thì quang hợp sẽ giảm hoặc ngưng quang hợp
3.1.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến các phản ứng enzym trong pha tối của quá trình quang hợp Trong một số loại cây, khả năng quang hợp tăng dần theo nhiệt độ cho đến đạt đến mức tối ưu, sau đó quá trình này sẽ giảm sút khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng phù hợp.
Khi nhiệt độquá lạnh 0 o C , một sốcây trồng sẽcó hiện tượng chết rét; thời thiết nóng ở trên 40 o C Cây khô héo và có thể bị chết Cây trồng quang hợp hiệu
47 quả ởcác nhiệt độ như sau:12 o C-24 o C; 18 o C-21 o C; 24 o C.v.v tùy theo từng loại cây trồng
Hình 3.4: Ảnh hưởng của nhiệt độđến quang hợp
1 Khoai tây ; 2 Cà chua ; 3 Dưa chuột
Nhiệt độ sinh trưởng của một số loại cây trồng
Giới hạn trung bình Giới hạn rộng
Tên rau Cao Thấp Tên rau Cao Thấp
Cà 18÷30 ÷ Súp lơ xanh ÷ Ớt 18÷30 ÷ Đậu tằm ÷
Cải củ ÷ ÷ Cà Rốt ÷ Đậu bắp ÷ ÷ Củ cải đỏ 8÷30
3.1.5 Ảnh hưởng của nguyên tố khoáng
Các nguyên tố kháng tham gia vào quá trình cấu thành enzym quang hợp và diệp lục của lá cây, đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh độ mở của khí khổng Chúng còn liên quan đến quá trình phân ly nước, giúp duy trì khả năng quang hợp hiệu quả của thực vật.
Tăng năng suất cây trồ ng
Để tăng năng suất cây trồng hiệu quả, việc điều khiển quang hợp của cây là biện pháp tối ưu nhất Việc này giúp mở rộng diện tích bộ lá, nâng cao cường độ quang hợp và cải thiện hệ số kinh tế, đảm bảo năng suất cây trồng được tăng lên đáng kể Các phương pháp như chọn giống mới và cải tạo đất cũng góp phần, nhưng điều chỉnh quang hợp chính là chìa khóa thành công trong nâng cao năng suất nông nghiệp.
Tăng diện tích lá: là áp dụng các biện pháp kĩ thuật như chăm sóc, bón phân, tưới nước hợp lý phù phợp với loài và giống cây trồng
Tăng cường độ quang hợp: Tuyển chọn và tạo giống mới có cường độvà hiệu suất quang hợp cao kết hợp áp dụng kĩ thuật chăm sóc hợp lí.
Tăng hệ số kinh tế: Tăng hệ số kinh tế của cây trồng bằng biện pháp chọn giống và bón phân
K ế t lu ậ n
Đặc tính quang hợp đóng vai trò quan trọng trong năng suất cây trồng, chiếm tới 90-95% hiệu quả sản xuất Hiểu rõ về đặc điểm quang hợp của cây giúp điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm một cách tối ưu, từ đó thúc đẩy sự phát triển của cây và tăng năng suất Để duy trì các thông số khí hậu phù hợp với yêu cầu nông học của rau và hoa, hệ thống kiểm soát khí hậu trong nhà trồng cần có các thiết bị linh hoạt và tích hợp nhiều tiểu hệ thống.
- Hệ thống thông gió giảm nhiệt độ: Mành ẩm giảm nhiệt, phun sương làm mát, quạt thông gió
- Hệ thống gia nhiệt: Máy gia nhiệt áp dụng hình thức thổi gió trực tiếp hoặc thổi gió qua ống, hệ thống rèm che.
- Hệ thống bổ xung khí CO2: Máy phát sinh khí CO2
- Hệ thống điều khiển cường độánh sáng: Hệ thống lưới cắt nắng, vật liệu che phủ mái, bổ xung cường độ ánh sáng (đèn natri)
- Hệ thống tưới nhỏ giọt
- Quạt đối lưu không khí.
- Hệ thống tưới phân bón.
Sơ Đồ Gi ả i Thu ậ t
CB ĐỘ ẨM ĐẤ T CB Á NH S Á NG CB NHI ỆT ĐỘ h = Độ ẩm đấ t t= nhi ệ t độ Lx = độ s á ng
BƠM HOẠ T ĐỘ NG h < 7 0 % h >= 9 0 % ĐÈ N B Ậ T
Start Đọc độ ẩm đất Hiển thị LCD
Khởi tạo analog và LCD
Thực hiện chương trình của độ ẩm Đúng nhiệt độ Đọc Hiển thị LCD
Thực hiện chương trình của nhiệt độ Đọc ánh sáng
Hiển thị LCD Đúng Đúng Sai
Thực hiện chương trình của ánh sáng Kết thúc
Kết thúc Đúng Sai Đúng Sai
Chương trình đọc độ ẩm