Đồ án thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát nhiệt độ cho lò ấp trứng gia cầm

• Tác giả: Nguyễn Trọng Hậu
• Người hướng dẫn: ThS. Lê Thị Trang
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Tử Viễn Thông
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Và Giám Sát Nhiệt Độ Lò Ấp Trứng Gia Cầm
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÒ ẤP TRỨNG GIA CẦM
• 1.1. Giới thiệu về lò ấp trứng
• 1.2. Các khâu trong lò ấp trứng
• 1.3. Cấu tạo máy ấp trứng
• 1.4. Giá và khay trứng
• 1.5. Phân loại lò ấp trứng
• 1.5.1. Lò ấp trứng thủ công
• 1.5.2. Lò ấp trứng bán thủ công
• 1.5.3. Lò ấp trứng công nghiệp
• 1.6. Giới thiệu một số lò ấp trứng tự động
• 1.6.1. Máy ấp trứng MT100G
• 1.6.2. Máy ấp trứng GC – 1000
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT
• 2.1. Khái quát về STM32F103C8T6
• 2.2. Các thông số của STM32F103C8T6
• 2.3. Cảm biến nhiệt độ & độ ẩm DHT11
• 2.4. Màn hình hiển thị LCD 1602
• 2.5. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÒ ẤP TRỨNG GIA CẦM
• 3.1. Yêu cầu và lựa chọn thiết kế
• 3.2. Sơ đồ khối hệ thống
• 3.3. Khối xử lý trung tâm
• 3.4. Khối hiển thị
• 3.5. Khối đầu ra
• 3.6. Khối cảm biến
• 3.7. Thiết kế mạch in
• 3.8. Thiết kế phần mềm
• 3.9. Yêu cầu thiết kế
• 3.10. Kết luận chương 3
• 3.11. Kết quả của đề tài
• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 3.12. Hướng phát triển đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về lò ấp trứng gia cầm

Lò ấp trứng gia cầm là thiết bị quan trọng trong ngành chăn nuôi, giúp tăng tỷ lệ nở của trứng. Việc giám sát nhiệt độ và điều khiển trong lò ấp là rất cần thiết để đảm bảo môi trường ấp ổn định. Các loại lò ấp trứng hiện nay được phân loại thành lò ấp thủ công, bán thủ công và công nghiệp. Mỗi loại có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Lò ấp thủ công phụ thuộc vào kinh nghiệm của người sử dụng, trong khi lò ấp công nghiệp hoàn toàn tự động với khả năng quản lý nhiệt độ và điều kiện ấp chính xác. Việc sử dụng công nghệ hiện đại như vi điều khiển giúp cải thiện đáng kể hiệu quả ấp trứng.

1.1. Giới thiệu về lò ấp trứng

Lò ấp trứng tự động được thiết kế để tạo ra môi trường lý tưởng cho sự phát triển của phôi trứng. Các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm và việc đảo trứng đều được kiểm soát chặt chẽ. Việc sử dụng cảm biến nhiệt độ và hệ thống điều khiển tự động giúp duy trì các thông số này trong khoảng cho phép, từ đó nâng cao tỷ lệ nở. Các lò ấp hiện đại sử dụng vi điều khiển như STM32F103C8T6 để thực hiện các chức năng này một cách hiệu quả.

1.2. Các khâu trong lò ấp trứng

Quá trình ấp trứng bao gồm bốn khâu chính: nhiệt độ, độ ẩm, đảo trứng và thông gió. Mỗi khâu đều có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự phát triển của phôi trứng. Nhiệt độ là yếu tố quyết định, nếu không đủ nhiệt, phôi sẽ không phát triển. Hệ thống thông gió cũng cần thiết để cung cấp oxy và loại bỏ khí CO2, đảm bảo môi trường ấp luôn trong tình trạng tốt nhất.

II. Cơ sở lý thuyết

Chương này tập trung vào các linh kiện chính trong hệ thống điều khiển và giám sát nhiệt độ lò ấp trứng gia cầm. Vi điều khiển STM32F103C8T6 là một trong những linh kiện quan trọng, với khả năng xử lý thông tin và điều khiển các thiết bị khác trong hệ thống. Việc sử dụng cảm biến nhiệt độ DHT11 giúp đo đạc chính xác nhiệt độ và độ ẩm trong lò ấp. Hệ thống hiển thị LCD 1602 được sử dụng để cung cấp thông tin trực quan về các thông số ấp trứng.

2.1. Khái quát về STM32F103C8T6

STM32F103C8T6 là vi điều khiển 32 bit với tốc độ tối đa 72MHz, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển. Việc lập trình cho STM32F103C8T6 có thể thực hiện bằng nhiều ngôn ngữ khác nhau như C, C++, và Assembly. Các thư viện lập trình phong phú giúp người dùng dễ dàng phát triển ứng dụng cho hệ thống điều khiển lò ấp trứng.

2.2. Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11

Cảm biến DHT11 là thiết bị quan trọng trong việc đo đạc nhiệt độ và độ ẩm trong lò ấp. Với độ chính xác cao và khả năng hoạt động ổn định, DHT11 giúp hệ thống điều khiển tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm theo yêu cầu. Việc sử dụng cảm biến này giúp nâng cao hiệu quả ấp trứng, đảm bảo tỷ lệ nở cao.

III. Thiết kế hệ thống điều khiển lò ấp trứng gia cầm

Chương này trình bày chi tiết về thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát nhiệt độ lò ấp trứng gia cầm. Hệ thống được thiết kế với các khối chức năng rõ ràng, bao gồm khối xử lý trung tâm, khối hiển thị và khối cảm biến. Sơ đồ khối hệ thống giúp hình dung rõ ràng cách thức hoạt động của từng phần trong hệ thống. Việc thiết kế mạch in và phần mềm điều khiển cũng được đề cập để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

3.1. Yêu cầu và lựa chọn thiết kế

Yêu cầu thiết kế hệ thống điều khiển lò ấp trứng bao gồm khả năng tự động hóa cao, độ chính xác trong việc giám sát nhiệt độ và độ ẩm, cũng như khả năng thông báo khi có sự cố. Việc lựa chọn linh kiện phù hợp như vi điều khiển STM32F103C8T6 và cảm biến DHT11 là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả.

3.2. Sơ đồ khối hệ thống

Sơ đồ khối hệ thống điều khiển lò ấp trứng bao gồm các khối chức năng như khối xử lý trung tâm, khối hiển thị, khối cảm biến và khối đầu ra. Mỗi khối có nhiệm vụ riêng, phối hợp với nhau để thực hiện chức năng giám sát và điều khiển nhiệt độ trong lò ấp. Sơ đồ này giúp người dùng dễ dàng hình dung và hiểu rõ cách thức hoạt động của hệ thống.