Chương 1: Tổng Quan. Chương này trình bày vấn đề dẫn nhập, lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn và bố cục đồ án. Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết. Giới thiệu các linh kiện, thiết bị sử dụng thiết kế hệ thống, giao thức.
Chương 3: Tính Toán Và Thiết Kế Hệ Thống. Tính toán thiết kế, đưa ra sơ đồ nguyên lí của hệ thống. Chương 4: Thiết Kế Hệ Thống. Thiết kế hệ thống, lưu đồ, đưa ra giải thuật và chương trình.
Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét, Đánh Giá. Đưa ra kết quả đạt được sau một thời gian nghiên cứu, một số hình ảnh của hệ thống, đưa ra những nhận xét, đánh giá toàn bộ hệ thống. Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển. Trình bày những kết luận về hệ thống những phần làm rồi và chưa làm, đồng thời nếu ra hướng phát triển cho hệ thống.
3 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 QUY TRÌNH TRỒNG HOA LAN 2.1 Đặc tính sinh trưởng của hoa lan a. Ảnh hưởng của độ ẩm đến hoa Lan Nước là thành phần quan trọng chiếm tỷ lệ 60-90% trọng lượng của cây Lan. Nước ở trong cây ở 3 trạng thái.
Phần lớn là nước tự do làm tan các chất, như nước ở nhựa cây; chính sự thoát hơi nước làm cây héo đi vì mất lượng nước này. Phần còn lại là nước liên kết như nước ở các mao quản, nước tẩm ở trong celuloz, ở trong tinh bột. và cuối cùng là nước cấu tạo dự phần mật thiết trong sinh thái của cây. Mất lượng nước này thì cây sẽ chết.
Việc chọn địa điểm thích hợp cho việc lập vườn Lan sẽ giúp ta giảm được rất nhiều công sức chăm sóc cho Lan, trong đó yếu tố độ ẩm là yếu tố quan trọng bậc nhất vì trong thiên nhiên chính yếu tố độ ẩm chi phối việc xuất hiện các vùng có Lan. Về phương diện này, cần lưu ý 3 loại độ ẩm: • Độ ẩm của vùng là độ ẩm của khu vực rộng lớn, nơi mà ta sẽ thiết lập vườn Lan. Độ ẩm của vùng do điều kiện địa hình, địa lý ở nơi ấy định đoạt. Ví dụ độ ẩm của vùng cạnh sông rạch cao hơn độ ẩm của vùng đồng trống nhiều gió, độ ẩm của vùng đồi trọc sẽ thấp hơn độ ẩm của vùng có vườn cây ăn trái.
• Độ ẩm của vườn là độ ẩm chính ngay trong vườn lan, độ ẩm này có thể cải tạo theo ý muốn bằng cách đào ao, làm mương rãnh, trồng cây, trải cát, làm giàn che, tưới nước. • Độ ẩm trong chậu còn gọi là độ ẩm cục bộ, tuỳ thuộc cấu tạo giá thể (chất trồng), thể tích của chậu, loại chậu, vị trí đặt chậu, cách tưới nước, nghĩa là hoàn toàn tuỳ thuộc vào kỹ thuật của người trồng lan. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoa Lan Nhiệt độ còn ảnh hưởng đến sự ra hoa của một số loài hoa Lan: hoa Lan Bạch câu Dendrobium crumenatum đòi hỏi giảm nhiệt độ đột ngột khoảng 5-6 độ C trong vài giây đồng hồ thì khoảng 9 ngày sau chúng sẽ nở hoa đồng loạt. Ở 18,5 độ C Paphiopedilum 4 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT insigne và Dendrobium nobile chỉ tiếp tục tăng trưởng mà không ra hoa nhưng chúng sẽ ra hoa khi nhiệt độ hạ xuống 13 độ C hay thấp hơn. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ quá thấp thì sẽ làm cho nước trong tế bào của cây kết tinh thành nước đá, làm gia tăng thể tích, phá vỡ các cấu trúc tế bào. Ngược lại, nhiệt độ tăng quá cao thì sự quang hợp ngừng lại vì nguyên sinh chất trong tế bào đặc quánh lại do mất nước, cây ngừng hô hấp và chết đi. Và như vậy, chúng chỉ phát triển tốt nhất ở trong khoảng nhiệt độ cực đại là 35 độ C, nhiệt độ tối hảo là 27 độ C.
Rõ ràng nhu cầu nhiệt độ ở cây Lan có khác nhau nên ta gặp chúng tập trung thành những nhóm Lan khác nhau ở những vùng nhiệt độ khác nhau: Lan vùng núi cao, Lan vùng đồng bằng, Lan vùng nhiệt đới, Lan vùng ôn đới …. Căn cứ vào nhu cầu nhiệt độ, ta chia Lan ra thành 3 nhóm: • Nhóm ưa nóng: Chịu nhiệt độ ban ngày không dưới 21 độ C, ban đêm không dưới 18,5 độ C. Chúng thường ở vùng nhiệt đới. • Nhóm ưa lạnh: chịu nhiệt độ ban ngày không quá 14 độ C, ban đêm không quá 13 độ C.
Chúng thường ở vùng hàn đới, ôn đới và các chỏm núi cao vùng nhiệt đới. • Nhóm chịu nhiệt độ trung bình: thích hợp với nhiệt độ ban ngày không dưới 14,5 độ C, ban đêm không dưới 13,5 độ C. Một số ảnh hưởng khác Độ thông thoáng cũng là một yếu tố cần thiết cho cây lan phát triển tốt. Không khí nơi vườn lan cần được thay đổi mỗi phút.
Nhiệt độ ở lá dưới ánh nắng vào bất kỳ thời gian nào cũng luôn luôn cao hơn nhiệt độ của không khí quanh nó. Sự tổn thương do nhiệt độ tuỳ vào thời gian phơi bày ra nắng. Không khí luân chuyển sẽ giúp tránh được điều đó. Phần lớn cây lan chịu được nhiệt độ thấp của ban đêm, ngắn hạn thôi chứ không dai dẳng.
Ngược lại nhiệt độ cao dai dẳng trong đêm không tốt cho cây vì tiến trình hô hấp gia tăng. Quang hợp thì diễn tiến suốt ngày còn hô hấp thì diễn ra suốt ngày và đêm. Bằng cách làm chậm đi sự hô hấp về đêm, thì các chất tổng hợp được ban ngày sẽ không bị sử dụng hết! Có thể làm giảm sự hô hấp ấy bằng cách hạ nhiệt độ ban đêm xuống. 5 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Như vậy sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm (biên độ nhiệt) có ảnh hưởng đến sự phát triển của cây lan.2 Mô tả quy trình chăm sóc Áp dụng quy trình tưới tự động với các giá trị đã được cài đặt trước như: • Nhiệt độ trên – nhiệt độ dưới, đảm bảo biên độ nhiệt cho hoa Lan phát triển tốt. • Độ ẩm không khí trên – độ ẩm không khí dưới, đảm bảo sự thông thoáng và nhiệt độ cho hoa Lan quang hợp. • Độ ẩm đất trên - độ ẩm đất dưới, cung nước cho hoa Lan sinh trưởng tốt và ra cây con. Đồng thời chế độ điều khiển cho phép trực tiếp tác động đến quá trình chăm sóc Lan thông qua việc bật tắt các thiết bị như: Bơm tưới, phun sương, bật đèn, đóng mở mái che.
Người trồng Lan có thể trực tiếp giám sát các thông số giá trị thông qua web.2 QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG Mạch được điều khiển bởi Module Arduino Mega 2560 đóng vai trò điều khiển trung tâm, Arduino điều khiển tiếp nhận giao tiếp với các module khác trong đề tài như: WifiEsp, Cảm biến mưa, Cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ - độ ẩm, cảm biến độ ẩm đất, Module L298, Động cơ Bước, LCD 20x4. Sự kết hợp của các thiết bị sẽ tạo nên một hệ thống tốt nhất, hiện đại hơn.3 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 2.1 Tổng quan arduino mega 2560 a. Giới thiệu Board Arduino Mega. Arduino Mega2560 là một vi điều khiển bằng cách sử dụng ATmega2560.
Arduino Mega2560 khác với tất cả các vi xử lý trước giờ vì không sử dụng FTDI chip điều khiển chuyển tín hiệu từ USB để xử lý. Thay vào đó, nó sử dụng ATmega16U2 lập trình như là một công cụ chuyển đổi tín hiệu từ USB. Ngoài ra, Arduino Mega2560 cơ bản vẫn giống Arduino Uno R3, chỉ khác số lượng chân và nhiều tính năng mạnh mẽ hơn, nên các bạn vẫn có thể lập trình cho con vi điều khiển này bằng chương trình lập trình cho Arduino Uno R3. 6 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2-1: Board Arduino Mega 2560. Thông số kỹ thuật • Vi điều khiển chính: ATmega2560. • IC nạp và giao tiếp UART: ATmega16U2. • Nguồn nuôi mạch: 5VDC từ cổng USB hoặc nguồn ngoài cắm từ giắc tròn DC (khuyên dùng 7-9VDC để đảm bảo mạch hoạt động tốt.
Nếu bạn cắm 12V thì IC. ổn áp rất dễ chết và gây hư hỏng mạch). • Số chân Digital : 54 (có 15 chân PWM). • Số chân Analog: 16.
• Giao tiếp UART: 4 bộ UART. • Giao tiếp SPI: 1 bộ (chân 50 đến 53) dùng với thư viện SPI của Arduino. • Giao tiếp I2C: 1 bộ. • Ngắt ngoài: 6 chân.
• Bộ nhớ Flash: 256 KB, 8KB sử dụng cho Bootloader. • Xung clock: 16 MHz. 7 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG 2.2 Giới thiệu LCD 20x4 a. Giới thiệu về màn hình LCD 20x4.
Ở các phần giao tiếp với led 7 đoạn có hạn chế vì chỉ hiển thị được các số từ 0 đến 9 hoặc số hex từ 0 đến F – không thể nào hiển thị được các thông tin kí tự khác nhưng chúng sẽ được hiển thị đầy đủ trên LCD có rất nhiều dạng phân biệt theo kích thước từ vài kí tự đến hàng chục kí tự từ 1 hàng đến vài chục hàng vì vậy để cho thuận tiện cho việc hiển thị nên chúng ta sử dụng LCD. Ở đây chúng ta sử dụng LCD 20x4 có nghĩa là có 4 hàng, mỗi hàng có 20 kí tự. Màn hình LCD 20x4 sử dụng IC Driver HD44780. Hỗ trợ giao tiếp dữ liệu 4bits và 8bit có khả năng hiển thị 4 dòng mỗi dòng 20 ký tự màn hình có độ bền cao màn hình LCD 20x4 bao gồm bộ điểu khiển và các vùng nhớ.
Cấu tạo màn hình LCD 20x4 Được cấu tạo gồm 14 chân: Các chân cấp nguồn Chân số 1 là chân nối mass(0V), chân thứ 2 là chân VDD nối với nguồn 5V. Chân thứ 3 thường được nối với contrast thường nối với biến trở. Các chân điều khiển chân số 4 là chân RS dùng để điều khiển lựa chọn thanh ghi. Chân RW dùng để quá trình đọc và ghi.
Chân E là chân cho phép các chân dữ liệu D7-D0. Chân số 7 đến chân số 14 là 8 chân dùng để trao đổi giữa thiết bị và LCD. Chức năng và thông số hoạt động của LCD 20x4 Hình 2-2: Màn hình LCD 20x4. 8 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG 2.