BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY TRỒNG VÀ NUÔI CÁ GVHD: NGUYỄN THANH HẢI SVTT1: PHẠM HỮU TRƯỜNG MSSV: 13141610 SVTT2: NGUYỄN HỒNG LỘC SVTT: 11141296 SKL 0 0 5 6 7 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01/2018 do an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY TRỒNG VÀ NUÔI CÁ SVTH: PHẠM HỮU TRƢỜNG MSSV: 13141610 SVTH: NGUYỄN HỒNG LỘC MSSV: 11141296 NGÀNH: CNKT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG GVHD: TS. NGUYỄN THANH HẢI Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2018 do an CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ----***---- Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 01 năm 2018 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Phạm Hữu Trƣờng MSSV: 13141610 Nguyễn Hồng Lộc MSSV: 11141296 Ngành: Điện tử công nghiệp Lớp: Giảng viên hƣớng dẫn: TS.
Nguyễn Thanh Hải ĐT: Ng y nhận ề tài: Ngày nộp ề tài: 1. Tên ề tài: Thiết kế hệ thống chăm sóc cây trồng và nuôi cá 2. Các số liệu, tài liệu ban ầu: 3. Nội dung thực hiện ề t i: 4.
Sản phẩm: TRƢỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN ii do an CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: Phạm Hữu Trƣờng MSSV: 13141610 Nguyễn Hồng Lộc MSSV: 11141296 Ngành: Điện tử công nghiệp Tên ề tài: Thiết kế hệ thống chăm sóc cây trồng và nuôi cá Họ v tên Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Hải NHẬN XÉT 1. Về nội dung ề tài & khối lƣợng thực hiện:. Đề nghị cho bảo vệ hay không?.
Đánh giá loại:. Hồ Chí Minh, ngày tháng 01 năm 2018 Giáo viên hƣớng dẫn iii do an CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: Phạm Hữu Trƣờng MSSV: 13141610 Nguyễn Hồng Lộc MSSV: 11141296 Ngành: Điện tử truyền thông Tên ề tài: Thiết kế hệ thống chăm sóc cây trồng và nuôi cá Họ và tên Giáo viên phản biện:. Về nội dung ề tài & khối lƣợng thực hiện:. Đề nghị cho bảo vệ hay không?.
Đánh giá loại:. Hồ Chí Minh, ngày tháng 01 năm 2018 Giáo viên phản biện iv do an LỜI CẢM ƠN Lời ầu tiên xin gửi lời cảm ơn tới gia ình l nguồn ộng viên to lớn cả về vật chất và tinh thần, ã luôn bên cạnh ủng hộ, tạo mọi iều kiện thuận lợi nhất ể có thể ho n th nh ồ án. Xin gửi lời cảm ơn chân th nh tới thầy Nguyễn Thanh Hải ã luôn l ngƣời thầy tận tình dạy bảo, hƣớng dẫn, phân tích, giúp chúng em có thể hoàn thiện ồ án trọn vẹn. Cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện-Điện tử ã cung cấp những kiến thức nền tảng v cơ sở trong những năm học tại ngôi trƣờng thân yêu này.
Bên cạnh ó, xin gửi lời chúc sức khỏe, thành công tới các bạn trong lớp ã hỗ trợ bằng nhiều cách trong quá trình thực hiện ồ án. Xin chân thành cảm ơn! Nhóm thực hiện ề tài v do an TÓM TẮT Nông nghiệp là ngành kinh tế quan trọng v ã gắn bó với ngƣời Việt Nam từ rất lâu. Ngày nay, nhờ áp dụng khoa học kĩ thuật vào trồng trọt, chăn nuôi m nền nông nghiệp ã gặt hái ƣợc những thành tựu to lớn. Cùng với cuộc cách mạng thiết bị và mạng kết nối không dây trên toàn cầu nên những thiết bị trồng trọt, chăn nuôi cũng ƣợc phát triển theo và ứng dụng những công nghệ tiên tiến mới.
Trong thực trạng kinh tế bất chấp tính mạng ngƣời dùng, chỉ nghỉ ến lợi nhuận cá nhân mà các loại thực phẩm bẩn không rõ nguồn gốc có mặc ở mọi nơi gây ảnh hƣởng nghiêm trọng ến sức khỏe ngƣời tiêu dùng. Nhìn thấy nhu cầu ngƣời tiêu dùng muốn sử dụng thực phẩm sạch, nguồn gốc rõ r ng ể ảm bảo cho bửa ăn h ng ng y của gia ình ngon v an to n nhất mà mô hình trồng rau và nuôi cá sử dụng công nghệ IoT ã ƣợc chúng em chọn ể tìm hiểu và nghiên cứu. Ngƣời dùng có thể chọn loại rau, lo i cá m mình thích v iều khiển tƣới tiêu trong giao diện hệ thống qua Web ã ƣợc c i ặt và kết nối mạng. Ngoài ra ngƣời dùng có thể theo dõi các thông số về môi trƣờng sinh trƣởng của cây trồng và cá thông qua các cảm biến ƣợc thiết kế trên mô hình tạo iều kiện tốt nhất cho cây trồng và cá phát triển một cách tốt nhất.
vi do an MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. ii PHI U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN .iii PHI U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN. iv LỜI CẢM ƠN. vi MỤC LỤC.
vii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH. ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU. xii DANH MỤC CÁC TỪ VI T TẮT .xiii Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU.
MỤC ĐÍCH VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI. NỘI DUNG THỰC HIỆN. MỘT SỐ MÔ HÌNH TRỒNG RAU NUÔI CÁ PHỔ BI N. Mô hình tƣới ngập xả cạn.
Trồng rau bằng mô hình aquaponics (trồng rau kết hợp nuôi cá). Mô hình trồng rau nuôi cá nƣớc cạn. Mô hình trồng rau nuôi cá nƣớc sâu. INTERNET OF THINGS.
NHỮNG CHUẨN TRUYỀN DỮ LIỆU. Chuẩn giao tiếp One-Wire. Chuẩn giao tiếp UART. TÌM HIỂU VỀ PHP.
Giới thiệu về PHP. TÍNH TOÁN VÀ THI T K HỆ THỐNG. 12 vii do an 3. Sơ ồ khối và chức năng từng khối.
Mô tả hoạt ộng của hệ thống. THI T K CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG. Khối cảm biến. Khối xử lý trung tâm.
Khối giao tiếp Wifi. Khối công suất. Khối hiển thị và cảnh báo. Lƣu ồ chƣơng trình chính.
Lƣu ồ hiển thị c i ặt. THI CÔNG HỆ THỐNG. THI CÔNG PHẦN MỀM. Phần mềm WampServer tạo localhost.
Lập trình Web trên Dreamware hoặc Notepad++. THI CÔNG PHẦN CỨNG. THI CÔNG MẠCH THỰC T. HỘP ĐIỀU KHIỂN VÀ MẠCH NGUỒN XUNG.
GIAO DIỆN WEB. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA RAU. K T LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN. HƢỚNG PHÁT TRIỂN.
60 viii do an TÀI LIỆU THAM KHẢO. 62 ix do an DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Mô hình tƣới ngập xả cạn .2: Mô hình trồng rau aquaponics .3: Mô hình trồng rau nuôi cá nƣớc cạn .4: Mô hình trồng rau nƣớc sâu .5: Sơ ồ khối một hệ thống IoT cơ bản.6: Cách thức hoạt ộng của PHP. 9 H nh 3 1 Sơ ồ khối của hệ thống. 12 H nh 3 2 Cảm biến DS18B20 dạng dây o .3: Nhiệt ộ nƣớc bình thƣờng .4: Nhiệt ộ của nƣớc lạnh .6: Board pH meter v1.7: Đo ộ pH với dung dich nƣớc cam.8: Đo ộ pH với dung dịch nƣớc chanh .9: Cảm biến DHT22 .10: Quá trình tạo tín hiệu Start .11: Quá trình gửi Bit 0 .12: Quá trình gửi Bit 1 .13: Cảm biến ộ ẩm ất FC28.14: Kết quả o ộ ẩm của ất khô.15: Độ ẩm các loại ất: a) Độ ẩm ất ẩm, b) Độ ẩm ất ngập nƣớc.16: Nguồn xung tổ ong thực tế.17: Module LM2596 ADJ.19: TFT LCD Mega Shield V2.20: Board Arduino MEGA .21: Vi iều khiển ATMEGA 2560 của Arduino MEGA .22: Giao diện Arduino IDE .23: Giao diện vùng lệnh của Arduino IDE .24: Ảnh module WiFi ESP - 8266 V1 thực tế.
31 ix do an Hình 3.25: Sơ ồ chân của module WiFi ESP 8266 .26: Máy bơm nƣớc Brushless BLP-129 .27: Van iện từ Sea 12V.28: Màn hình LCD TFT 9341.29: Sơ ồ chân LCD TFT 9431.30: Led và buzzer cảnh báo .31: Lƣu ồ chƣơng trình chính .32: Lƣu ồ chƣơng trình c i ặt .1: Trang tải phần mềm .2: C i ặt phần mềm wampsever.3: Sơ ồ tạo các trang và các thành phần của trang .4: Đăng nhập tài khoản.5: Tài khoản ngƣời dùng.6: Giao diện quản lí hệ thống trồng rau và nuôi cá.7: File Excel ghi dữ liệu o.8: Biểu ồ: a) Biểu ồ ƣờng, b) Biểu ồ cột, c) Biểu ồ miền.9: Thiết lập c i ặt cho kênh.10: Biểu ồ hiển thị giá trị o trên ThingSpeak.11: Mô hình trƣớc khi trồng rau và nuôi cá.12: Mạch in PCB .1: Đo thông số với chậu cây v nƣớc tƣới .2: Hiển thị thông số o ƣợc trong chậu cây v môi trƣờng.3: Giá trị pH của nƣớc tƣới .4: Khối nguồn trên board .5: Khối hiển thị và cảnh báo trên board .6: Module ESP8266 V1 gắn trên board .7: Khối công suất trên board .8: Các cảm biến trên board: a) Cảm biến DHT22, b) Board PH meter, c) Cảm biến DS18B20 dạng dây o.9: Mạch thực tế. 57 x do an Hình 5.10: Hộp ựng mạch: a) Mạch nguồn, b) Mạch in thực tế .11: Trang hiển thị kết quả trên website.12: Rau phát triển sau hai tuần. 59 xi do an DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật cảm biến o pH .2: Thông số kỹ thuật của DHT22.3: Kết quả o cảm biến DHT22 .4: Thông số kỹ thuật nguồn xung tổ ong .5: Thông số kỹ thuật Module LM2596 ADJ.6: Thông số kỹ thuật Module AMS1117 3.7: Thông số kỹ thuật của Arduino MEGA .8: Thông số kĩ thuật của module ESP-8266 v1 .9: Chức năng chân ESP 8266.10: Thông số kỹ thuật của Van .11: Chức năng các chân m n hình LCD TFT. 36 xii do an DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MCU: Microprocessor Control Unit IoT: Internet of Things LCD: Liquid Crystal Display UART: Universal Asynchronous Receiver – Transmitter PHP: Hypertext Preprocessor HTML: Hypertext Markup Language Ajax: Asynchronus JavaScript and XML pH: potentia hydrogenii CSS: Cascading Style Sheets TFT: Thin Film Transistor MIT: Massachusetts Institute of Technology API: Application Programming Interface JSON: JavaScript Object Noattion HTTP: HyperText Transfer Protocol xiii do an Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.
TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU Trong những năm gần ây, tình trạng dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật, chất kích thích tăng trƣởng, chất cấm trong thực phẩm tiêu dùng ang l vấn ề quan tâm của nhiều quốc gia trên thế giới. Ngày nay, những ngƣời tiêu dùng muốn ƣợc biết một cách chính xác nguồn gốc thực phẩm sử dụng cũng nhƣ ể bảo ảm cho gia ình mình có bữa ăn ngon v an to n nhất. Bên cạnh ó, với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các thiết bị iện tử thông minh ang ƣợc ứng dụng ngày càng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày và ặc biệt là các thiết bị sử dụng công nghệ Internet of Things.