Giáo trình phân tích quy trình nghiên cứu phần mềm ứng dụng lập trình chăm sóc cây trồng p10

Tham khảo tài liệu ''giáo trình phân tích quy trình nghiên cứu phần mềm ứng dụng lập trình chăm sóc cây trồng p10'', khoa học tự nhiên, nông - lâm phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Module Timer: Là bộ định thời độ rộng 16 bit

dùng để tạo ra chu kỳ trích mẫu

Clock: VC3 Đầu vào xung nhịp là VC3

Capture: High Chế độ băt điểm luôn ở trạng thái

cao

TerminalCountOut: None Đầu ra giá trị đếm cuối

là khoá

CompareOut: None Đầu ra so sánh là khoá

Period: 249 Giá trị đặt trước là 249

CompareValue: 0 Giá trị so sánh là 0

CompareType: Less Than Or Equal Kiểu so sánh

là nhỏ hơn hoặc bằng

InterruptType: Terminal Count Kiểu sinh ngắt là

giá trị đếm cuối

ClockSync: Sync to SynCK Đồng bộ xung nhịp

với xung nhịp của hệ thống

TC_PulseWidth: Full Clock Lựa chọn độ rộng

xung đầu ra của giá trị đếm cuối là đủ một xung

nhịp

IterruptAPI: Enable Mở ngắt cho lập trình ứng

dụng

InvertEnable : Nomal Cho phép đầu ra đảo

Clock: VC2 Đầu vào xung nhịp là VC2

RX Input: Row_2_Input_1 Khai báo đầu vào

nhận dữ liệu là Row_2_Input_1

TX Output: Row2_Output_1 Khai báo đầu ra

dữ liệu là Row2_Output_1

TX Interrupt Mode: TXComplete Ngắt xảy ra

khi truyền xong dữ liệu

RxCmBuffer: 16 bytes Dung lượng bộ đệm

nhận là 16 bytes

Command Terminator: 13 Ký tự kết thúc

lệnh

Param_Delimiter: 32 Ký tự giới hạn lệnh

IgnoreCharsBelow: 32 Bỏ qua ký tự nhỏ hơn

32

InterruptAPI: Enable mở ngắt cho lập trình

ứng dụng

4.7 Kết quả thử nghiệm mô hình

Sau khi thiết kế phần cứng ta tiến hành chạy thực nghiệm mô hình theo

các chương trình điều khiển với các bộ điều khiển khác nhau ta thu được kết quả:

a) Bộ thông số thực nghiệm khi thiết kế hệ thống đường ống

Trên cơ sở kết quả thu được trên các bảng 2 - 3, 2 - 4, 2 - 5 ta nhận thấy

mặc dù các vòi phun có cùng đường kính lỗ vòi phun có kết cấu tương tự thì ta

thấy với góc của vòi phun so với phương quỹ đạo chuyển động của dòng tia

phun θ = 64° thì chịu ảnh hưởng bởi gió là ít nhất và có bán kính phun xa

nhất do đó các thông số kỹ thuật tối ưu được lấy theo trường hợp này

Bảng 2 - 3 Kết quả thử nghiệm vòi phun với các thông số kỹ thuật:

( d= 4mm, θ = 60°, α = 5°)

Thông số

Số TT

á p lực ở đầu vòi phun P (Kg/cm 2 )

Bỏn kớnh tia phun R (m)

Chiều cao tia phun H (mH20)

Lưu lượng nước qua vòi phun (l/ph)

B¶ng 2 - 4 KÕt qu¶ thö nghiÖm vßi phun víi c¸c th«ng sè kü thuËt:

( d= 4mm, θ = 64°, α = 5°)

Th«ng sè

Sè TT

¸ p lùc ë ®Çu vßi phun P (Kg/cm 2 )

B¸n kÝnh tia phun R (m)

ChiÒu cao tia phun H (mH20)

Lưu lưîng nưíc qua vßi phun (l/ph)

B¶ng 2 - 5 KÕt qu¶ thö nghiÖm vßi phun víi c¸c th«ng sè kü thuËt:

( d= 4mm, θ = 68°, α = 5°)

Th«ng sè

Sè TT

¸p lùc ë ®Çu vßi phun P (Kg/cm 2 )

B¸n kÝnh tia phun R (m)

ChiÒu cao tia phun H (mH20)

Lưu lưîng nưíc qua vßi phun (l/ph)

b) Kết quả thực nghiệm khi chạy mô hình

- Luật điều chỉnh PID với các tham số lựa chọn Kp = 1.5, Ti = 5, Td = 0.1;

Stt Nhiệt độ (°C) Độ ẩm (%) áp suất (at) Thời gian (s)

4.8 Kết luận chương IV

Thông qua chương 4 ta tiến hành thực nghiệm làm mạch điều khiển thông qua điều kiện và yêu cầu bài toán đã đặt ra ở các chương trước

Mạch thiết kế ra đơn giản và dễ sử dụng với nhiều tính năng lựa chọn thông qua việc nhập tham số qua bàn phím và từ các cảm biến và đã được kiểm nghiệm thực tế là chạy tốt

Từ đó tiến hành thiết lập thuật toán điều khiển và lập trình các ứng dụng theo yêu cầu bài toán

Hạn chế trong quá trình thiết kế mạch điều khiển là do điều kiện không cho phép cho nên không thiết kế được các cảm biến độ ẩm, cảm biến áp suất và cảm biến bức xạ năng lượng mặt trời mà thay vào đó là ta đưa tín hiệu tương tự vào cho nên nó không phản ánh được các trạng thái điều khiển thực tế

Kết luận và đề nghị

1 Kết luận

Sau một thời gian nghiên cứu đề tài, mặc dù gặp nhiều khó khăn nhưng với nỗ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo ThS Ngô Trí Dương các Thầy Cô trong Khoa Cơ Điện và các phòng ban chức năng cùng toàn thể các bạn đồng nghiệp đến nay đề tài tốt nghiệp của tôi đã cơ bản

hoàn thành Từ kết quả nghiên cứu dược trong đề tài "Nghiên cứu thiết kế mô

hình điều khiển tưới phun mưa phục vụ sản xuất rau an toàn" Chúng tôi

đưa ra một số kết luận và đề nghị sau:

Mặt tích cực

- Đề tài đã nêu được quá trình phát triển của ngành tự động hoá quá trình sản xuất trong nước cũng như trên thế giới, phân tích vai trò, ý nghĩa ứng dụng cũng như hạn chế của nó trong sản xuất

- Nghiên cứu về thiết bị phần cứng của chip vi xử lý trên công nghệ PSoC và các linh kiện điện tử phụ trợ để tiến hành thiết kế mạch điều khiển

- Nghiên cứu phần mềm PSoC Deisigner Version 4.2 và tiến hành thiết

kế, lập trình điều khiển hệ thống với sơ đồ công nghệ thực tiễn

- Xây dựng mô hình thực, chạy thử kiểm nghiệm lại lý thuyết

Mặt hạn chế

- Do còn hạn chế về khả năng cũng như về mặt tài chính nên các cảm biến áp suất, cảm biến độ ẩm và cảm biến bức xạ vẫn chưa làm thực mà phải dùng tín hiệu tương tự thay thế cho nên kết quả kiểm nghiệm vẫn chưa phản

ánh chính xác độ biến thiên của hệ thống thực

Mặt nhận thức

- Qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu các tài liệu để thực hiện đề tài ngoài những hiểu biết vô cung quan trọng về sự phát triển của công nghệ tự

động hoá, việc ứng dụng của tự động hoá vào sản xuất… Đề tài còn giúp tôi

tiếp cận với những kiến thức về điều khiển vi xử lý và các phần mềm lập trình

đang được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tự động hiện nay như: Visual Basic, Multisim, Matlab, Orcad…

- Hơn thế nữa đề tài còn giúp tôi có thêm kiến thức thực tế về áp dụng

tự động hoá trong nông nghiệp một lĩnh vực vô cùng quan trọng và cũng là nhiệm vụ của một kỹ sư tự động hoá nông nghiệp

2 Đề nghị

Trong quá trình thiết kế mô hình điều khiển do thời gian, điều kiện kinh tế và nhận thức còn hạn chế nên việc tìm hiểu xây dựng mô hình, viết chương trình điều khiển chưa hợp lý, các thông số còn sai số lớn Kính mong bộ môn cùng khoa Cơ

Điện tạo điều kiện tốt hơn nữa về thời gian cũng như thiết bị để đề tài có thể hoàn thành tốt hơn và có tính ứng dụng thực tế cao

Mục lục

Mở đầu - 1 -

1 Đặt vấn đề - 1 -

2 Mục đích của đề tài - 3 -

3 Nội dung đề tài - 3 -

4 Phương pháp nghiên cứu - 3 -

Chương 1: Tổng quan - 5 -

1.1 Tình hình sản xuất rau sạch trong nước và trên thế giới - 5 -

1.1.1 Khái niệm rau sạch - 5 -

1.1.2 Tình hình sản xuất rau sạch trong nước - 6 -

1.1.3 Tình hình sản xuất rau sạch trên thế giới - 9 -

1.2 Các phương pháp tưới - 9 -

1.2.1 Phương pháp tưới - 9 -

1.2.2 Lựa chọn phương pháp tưới - 14 -

1.3 Vai trò của tự động hoá trong quá trình sản xuất - 17 -

1.4 ứng dụng của tự động hoá trong nông nghiệp - 18 -

1.5 Mục đích và ý nghĩa việc thiết kế mô hình tưới phun mưa - 18 -

1.6 Kết luận chương I - 19 -

Chương 2: Nghên cứu tính toán các thông số kỹ thuật của hệ thống t-ới phun m-a trồng rau sạch

- 20 - 2.1 Chế độ tưới nước cho rau sạch - 20 -

2.1.1 Đất, nước và cây trồng - 20 -

2.1.2 Tính toán mức tưới - 20 -

2.2 Bố trí sơ đồ hệ thống tưới phun mưa và các thông số kỹ thuật - 22 -

2.2.1 Cường độ phun mưa - 22 -

2.2.2 Kích thước hạt mưa - 23 -

2.2.3 Độ đồng đều khi tưới - 24 -

2.2.4 Năng suất tưới phun mưa - 25 -

2.2.5 Tầm xa lý thuyết của dòng tia - 26 -

2.2.6 Phân loại, lựa chọn vòi phun và đường ống phục vụ sản xuất rau an toàn -

30 - 2.2.7 Các thông số cơ bản lựa chọn máy bơm - 36 -

2.3 Thiết kế hệ thống tưới phun mưa - 38 -

2.4 Kết quả thực nghiệm - 43 -

2.5 Thiết kế giao diện - 49 -

2.5.1 Phần mềm thiết kế giao diện - 49 -

2.6 Kết luận chương II - 52 -

Chương 3:Nghiên cứu phần cứng và phần mềm của chip vi xử lý trên công nghệ pSOc của hãng cypress

- 53 - 3.1 Lựa chọn thiết bị điều khiển - 53 -

3.2 Tổng quan cấu trúc và tính năng của PSoC - 54 -

3.3 Tìm hiểu cấu trúc phần cứng chip PSoC - 56 -

3.4 Phần mềm phát triển PSoC Designer 4.2 - 73 -

3.4.1 Cấu trúc của PSoC Designer - 73 -

3.4.2 Các kiểu file và đuôi mở rộng - 74 -

3.4.3 Tạo một dự án trong PSoC Deisigner - 74 -

3.4.4 Trình soạn thảo cấu hình chip - Device Editor - 76 -

3.4.5 Trình soạn thảo ứng dụng - Application Editor - 79 -

3.5 Bộ điều khiển PID số - 79 -

3.5.1 Thiết kế luật điều khiển PID số - 79 -

3.5.2 Tổng hợp hệ thống điều khiển - 87 -

3.6 Kết luận chương III - 87 -

Chương 4: Thiết kế và thi công bộ điều khiển hệ thống t-ới phun m-a trên công nghệ PSoC - 88 - 4.1 Sơ đồ khối của bộ điều khiển - 88 -

4.2 Phân công tín hiệu điều khiển - 89 -

4.3 Thuật toán điều khiển - 89 -

4.4.Thuyết minh sơ đồ - 93 -

4.5 Lựa chọn thiết bị - 93 -

4.6.Cấu hình cho các User Module của chip CY8C27443 - 98 -

4.7 Kết quả thử nghiệm mô hình - 101 -

4.8 Kết luận chương IV - 103 -

Kết luận và đề nghị - 104 -

1 Kết luận - 104 -

2 Đề nghị - 105 -

-