meocon_sunrang
New Member
Download miễn phí Đồ án Thiết kế hệ thống tưới cây tự động
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.1
CHưƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ TưỚI TIÊU TỰ ĐỘNG
TRONG NÔNG NGHIỆP.2
1.1. KHÁI QUÁT VỀ NHÀ TRỒNG THÔNG MINH .2
1.2. THỰC TIỄN ÁP DỤNG CỦA ARDUINO VÀO ĐỀ TÀI.3
1.3. KHÁI NIỆM, NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG TưỚI NưỚC TỰĐỘNG.5
1.3.1. Tổng quan về thiết kế một hệ thống tưới .5
1.3.2. Thiết kế hệ thống tưới.5
CHưƠNG 2.CẤU TRÖC VÀ TÍNH NĂNG CỦA ARDUINO .8
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ARDUINO.8
2.2. BOARD ARDUINOMEGA 2560.9
2.3. ARDUINO LCD KEYPAD SHIELD. .16
2.4. CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM DHT 21. .17
2.5. MODULE CẢM BIẾN MưA (SENSRAIN).18
2.6. GIỚI THIỆU VỀ MODULE RELAY 12VDC. .20
2.7. MODULE THỜI GIAN THỰC. .22
2.8. ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 12VDC.23
2.9. NGUỒN TỔ ONG 12VDC. .24
2.10. PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PROTEUS.25
2.11. THư VIỆN ARDUINO TRONG PROTEUS. .26
2.12. ARDUINO IDE VÀ LẬP TRÌNH CHO ARDUINO. .27
CHưƠNG 3.THIẾT KẾ, LẬP TRÌNH, LẮP ĐẶT MẠCH THỰC TẾ 29
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG CỦA HỆ THỐNG.29
3.2. THIẾT KẾ MẠCH TRÊN PROTEUS. .30
3.3. LẬP TRÌNH HIỂN THỊ LCD. .31
3.3.1. Lập trình đo nhiệt độ, độ ẩm.31
3.3.2. Lập trình trạng thái cảm biến mưa.343.3.3. Lập trình cho module DS3231(DS1307).34
3.3.4. Lập trình hiển thị giá trị lên LCD 16.2.35
3.4. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG CÀI ĐẶT THỜI GIAN, NHIỆT ĐỘ, ĐỘ
ẨM, CẢM BIẾN MưA ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG CẮT ĐỘNG CƠ.37
3.4.1. Thiết kế hệ thống điều khiển đóng cắt động cơ.37
3.4.2. Tổng thể mạch đang hoạt động khi đã cấp nguồn và nạp Code.39
Kết luận 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO.57
Hình 2.8 : Hình ảnh module thời gian thực (DS3231).
Thời gian IC đƣợc giữ ở trạng thái giờ, phút, giây, ngày, thứ, tháng,
năm. Tất cả đƣợc điều chỉnh cho phù hợp với hiện tại, có các chế độ 12h
AmPhần mềm hay 24h. Trong chip có mạch điện áp chuẩn dùng để theo dõi trạng
thái nguồn VCC, phát hiện lỗi nguồn, tự động chuyển nguồn khi có vấn đề.
Thông số kĩ thuật :
- Nguồn VCC : 3,5 – 5 V.
- Clock : chip DS3231 (nâng cấp DS1307).
- Thông tin thời gian : thời gian đến 2100.
- I2C bus có tốc độ tối đa 400Khz.
- Có pin sạc khi mất điện.
- Memory IC AT24C32 (32k bit).
2.8.ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 12VDC.
Động cơ đƣợc sử dụng là động cơ nam châm vĩnh cửu hình 2.9 ổ đĩa
máy bơm áp lực cao, kích thƣớc nhỏ, trọng lƣợng nhẹ, mô men xoắn lớn, áp
suất cao, hoạt động ổn định, bơm tự mồi đƣợc xây dựng với công tắc áp suất
tự động. Chức năng bảo vệ quá nhiệt, tiếng ồn thấp, chống axit kiềm, chống
ăn mòn. Hình 2.9: Hình ảnh độn cơ 12VDC - 6A.
Máy bơm có một công tắc áp lực, áp lực làm việc cao nó sẽ tự động
ngừng hoạt động. Có thể chạy khô mà không có thiệt hại cho động cơ.
Thông số kĩ thuật:
- Điện áp định mức 12VDC.
- Lƣu lƣợng bơm 6L/p.
- Áp lực nƣớc: 130PSI.
- Công suất: 70W.
2.9.NGUỒN TỔ ONG 12VDC.
Nguồn tổ ong 12V – 10A (hình 2.10)hay còn gọi là bộ nguồn một chiều
12V đƣợc thiết kế để chuyển đổi điện áp từ nguồn xoay chiều 110/220VAC
thành nguồn một chiều 12VDC để cung cấp cho các thiết bị hoạt động.
Nguồn tổ ong 12V-10A đƣợc sử dụng rộng rãi trong các thiết bị công
nghiệp và dân dụng. Trong công nghiệp chúng thƣờng đƣợc sử dụng để cấp
nguồn cho một số thiết bị của tủ điện. Hình 2.10 : Hình ảnh nguồn tổ ong 12V-10A.
Thông số kĩ thuật :
- Điện áp ngõ vào : 110/220 VAC (Chân L và N).
- Điện áp ngõ ra 12 VDC (Chân V+, GND, V-).
- Sai số điện áp đầu ra 1-3%.
- Công suất : 120 W.
- Nhiệt độ làm việc : 0-70 oC.
2.10.PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PROTEUS.
Phần mềm Proteus hình 2.11 là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt
động của mạch điện tử bao gồm phần thiết kế mạch và viết chƣơng trình điều
khiển cho các họ vi điều khiển nhƣ MCS-51, PIC, AVR, … Proteus là phần
mềm mô phỏng mạch điện tử của Lancenter Electronics, mô phỏng cho hầu
hết các linh kiên điện tử thông dụng, đặn biệt hỗ trợ chocác MCU nhƣ PIC,
8051, AVR, Motorola.
Phần mềm bao gồm 2 chƣơng trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và
ARES dùngđể vẽ mạch in. Proteus là công cụ mô phỏng cho các loại vi điều
khiển khá tốt, nó hỗ trợcác dòng vi điều khiển PIC, 8051, PIC, dsPIC, AVR, HC11,… Các giao tiếp I2C, SPI,CAN, USB, Ethenet… Ngoài ra còn mô
phỏng các mạch số, mạch tƣơng tự một cách hiệu quả.
Hình 2.11: Giao diện khởi động phần mềm Proteus.
2.11.THƢ VIỆN ARDUINO TRONG PROTEUS.
Thƣ viện Arduino là một bổ sung rất hay cho phần mềm mô phỏng Proteus
nó giúp cho việc mô phỏng Arduino đƣợc thuận tiện và dễ dàng hơn thay vì chỉ
mô phỏng đƣợc chip ATmega328(nhân của Arduino), thƣ viện này đƣợc phát
triển bởi các kĩ sƣ Cesar, Osaka, Daniel Cezar, Roberto Bauer và đƣợc đăng tải
trên blog tiếng Bồ Đào Nha:http://blogembarcado.blogspot.de/
Thƣ viện bao gồm các linh kiện sau:
- Arduino Uno (Phiên bản chip ATmega328 chân DIP).
- Arduino Uno (Phiên bản chip ATmega328 chân SMD.
- Arduino Mega.
- Arduino Lilypad.
- Arduino Nano.
- Cảm biến siêu âm Ultrasonic V2.
Hình 2.12 lấy minh họa cho mô phỏng là arduino Uno:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.1
CHưƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ TưỚI TIÊU TỰ ĐỘNG
TRONG NÔNG NGHIỆP.2
1.1. KHÁI QUÁT VỀ NHÀ TRỒNG THÔNG MINH .2
1.2. THỰC TIỄN ÁP DỤNG CỦA ARDUINO VÀO ĐỀ TÀI.3
1.3. KHÁI NIỆM, NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG TưỚI NưỚC TỰĐỘNG.5
1.3.1. Tổng quan về thiết kế một hệ thống tưới .5
1.3.2. Thiết kế hệ thống tưới.5
CHưƠNG 2.CẤU TRÖC VÀ TÍNH NĂNG CỦA ARDUINO .8
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ARDUINO.8
2.2. BOARD ARDUINOMEGA 2560.9
2.3. ARDUINO LCD KEYPAD SHIELD. .16
2.4. CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM DHT 21. .17
2.5. MODULE CẢM BIẾN MưA (SENSRAIN).18
2.6. GIỚI THIỆU VỀ MODULE RELAY 12VDC. .20
2.7. MODULE THỜI GIAN THỰC. .22
2.8. ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 12VDC.23
2.9. NGUỒN TỔ ONG 12VDC. .24
2.10. PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PROTEUS.25
2.11. THư VIỆN ARDUINO TRONG PROTEUS. .26
2.12. ARDUINO IDE VÀ LẬP TRÌNH CHO ARDUINO. .27
CHưƠNG 3.THIẾT KẾ, LẬP TRÌNH, LẮP ĐẶT MẠCH THỰC TẾ 29
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG CỦA HỆ THỐNG.29
3.2. THIẾT KẾ MẠCH TRÊN PROTEUS. .30
3.3. LẬP TRÌNH HIỂN THỊ LCD. .31
3.3.1. Lập trình đo nhiệt độ, độ ẩm.31
3.3.2. Lập trình trạng thái cảm biến mưa.343.3.3. Lập trình cho module DS3231(DS1307).34
3.3.4. Lập trình hiển thị giá trị lên LCD 16.2.35
3.4. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG CÀI ĐẶT THỜI GIAN, NHIỆT ĐỘ, ĐỘ
ẨM, CẢM BIẾN MưA ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG CẮT ĐỘNG CƠ.37
3.4.1. Thiết kế hệ thống điều khiển đóng cắt động cơ.37
3.4.2. Tổng thể mạch đang hoạt động khi đã cấp nguồn và nạp Code.39
Kết luận 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO.57
Hình 2.8 : Hình ảnh module thời gian thực (DS3231).
Thời gian IC đƣợc giữ ở trạng thái giờ, phút, giây, ngày, thứ, tháng,
năm. Tất cả đƣợc điều chỉnh cho phù hợp với hiện tại, có các chế độ 12h
AmPhần mềm hay 24h. Trong chip có mạch điện áp chuẩn dùng để theo dõi trạng
thái nguồn VCC, phát hiện lỗi nguồn, tự động chuyển nguồn khi có vấn đề.
Thông số kĩ thuật :
- Nguồn VCC : 3,5 – 5 V.
- Clock : chip DS3231 (nâng cấp DS1307).
- Thông tin thời gian : thời gian đến 2100.
- I2C bus có tốc độ tối đa 400Khz.
- Có pin sạc khi mất điện.
- Memory IC AT24C32 (32k bit).
2.8.ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 12VDC.
Động cơ đƣợc sử dụng là động cơ nam châm vĩnh cửu hình 2.9 ổ đĩa
máy bơm áp lực cao, kích thƣớc nhỏ, trọng lƣợng nhẹ, mô men xoắn lớn, áp
suất cao, hoạt động ổn định, bơm tự mồi đƣợc xây dựng với công tắc áp suất
tự động. Chức năng bảo vệ quá nhiệt, tiếng ồn thấp, chống axit kiềm, chống
ăn mòn. Hình 2.9: Hình ảnh độn cơ 12VDC - 6A.
Máy bơm có một công tắc áp lực, áp lực làm việc cao nó sẽ tự động
ngừng hoạt động. Có thể chạy khô mà không có thiệt hại cho động cơ.
Thông số kĩ thuật:
- Điện áp định mức 12VDC.
- Lƣu lƣợng bơm 6L/p.
- Áp lực nƣớc: 130PSI.
- Công suất: 70W.
2.9.NGUỒN TỔ ONG 12VDC.
Nguồn tổ ong 12V – 10A (hình 2.10)hay còn gọi là bộ nguồn một chiều
12V đƣợc thiết kế để chuyển đổi điện áp từ nguồn xoay chiều 110/220VAC
thành nguồn một chiều 12VDC để cung cấp cho các thiết bị hoạt động.
Nguồn tổ ong 12V-10A đƣợc sử dụng rộng rãi trong các thiết bị công
nghiệp và dân dụng. Trong công nghiệp chúng thƣờng đƣợc sử dụng để cấp
nguồn cho một số thiết bị của tủ điện. Hình 2.10 : Hình ảnh nguồn tổ ong 12V-10A.
Thông số kĩ thuật :
- Điện áp ngõ vào : 110/220 VAC (Chân L và N).
- Điện áp ngõ ra 12 VDC (Chân V+, GND, V-).
- Sai số điện áp đầu ra 1-3%.
- Công suất : 120 W.
- Nhiệt độ làm việc : 0-70 oC.
2.10.PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PROTEUS.
Phần mềm Proteus hình 2.11 là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt
động của mạch điện tử bao gồm phần thiết kế mạch và viết chƣơng trình điều
khiển cho các họ vi điều khiển nhƣ MCS-51, PIC, AVR, … Proteus là phần
mềm mô phỏng mạch điện tử của Lancenter Electronics, mô phỏng cho hầu
hết các linh kiên điện tử thông dụng, đặn biệt hỗ trợ chocác MCU nhƣ PIC,
8051, AVR, Motorola.
Phần mềm bao gồm 2 chƣơng trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và
ARES dùngđể vẽ mạch in. Proteus là công cụ mô phỏng cho các loại vi điều
khiển khá tốt, nó hỗ trợcác dòng vi điều khiển PIC, 8051, PIC, dsPIC, AVR, HC11,… Các giao tiếp I2C, SPI,CAN, USB, Ethenet… Ngoài ra còn mô
phỏng các mạch số, mạch tƣơng tự một cách hiệu quả.
Hình 2.11: Giao diện khởi động phần mềm Proteus.
2.11.THƢ VIỆN ARDUINO TRONG PROTEUS.
Thƣ viện Arduino là một bổ sung rất hay cho phần mềm mô phỏng Proteus
nó giúp cho việc mô phỏng Arduino đƣợc thuận tiện và dễ dàng hơn thay vì chỉ
mô phỏng đƣợc chip ATmega328(nhân của Arduino), thƣ viện này đƣợc phát
triển bởi các kĩ sƣ Cesar, Osaka, Daniel Cezar, Roberto Bauer và đƣợc đăng tải
trên blog tiếng Bồ Đào Nha:http://blogembarcado.blogspot.de/
Thƣ viện bao gồm các linh kiện sau:
- Arduino Uno (Phiên bản chip ATmega328 chân DIP).
- Arduino Uno (Phiên bản chip ATmega328 chân SMD.
- Arduino Mega.
- Arduino Lilypad.
- Arduino Nano.
- Cảm biến siêu âm Ultrasonic V2.
Hình 2.12 lấy minh họa cho mô phỏng là arduino Uno:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links