CHƯƠNG I: TÔNG QUAN. c11122211 cterrrereerreeree 3 In C oi.2 Năng lượng mặt trỜI. 0 nhường 3 CHƯƠNG II: THIẾT BỊ VÀ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ,.1 Pin Mặt Trời. HH HT HT nen 10 2.2 Bộ điều khiển sạc mặt trời LCD.
s nt SH 2H 2n HE trerereersee 1] 2. 2Q TQ 2 HH 11112122 TT nen 12 2.4 Board mạch Arduino NO NÂ.6 Động cơ một chiều 12VDC. LH 212211212 xexerseeo 21 “XIN 5.8 Cam biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11. Module SIM MTS§87Ô.
cc c n2 HH HH trau, 25 CHUONG 3: THIET KE, LAP TRINH.1 Giới Thiệu Chung Cia Hé Thong. Sơ Đồ Kết Nổi Các Thiết Bị.- St ng n2 1n ng nen reệc 28 3. Phần Viết Chương Trình Nạp Code Arduino.-cccssccccsressereerscree 29 CHUONG IV: MẠCH PHẦN CỨNG.Q c nh nen Hee eo 33 4.1 Sơ đô nội dây mạch sạc Acquy và điều khiến Relay.2 Sơ đồ nỗi day Arduino két néi voi Relay + DHT11 + LCD 16x02-I2C.3 Sơ đôi nối dây động cơ với relay aduino và relay bộ điều khiến sạc.4 Sơ đôi nối dây nodun MT8§70 với relay kết nối với động cơ.5 Sơ đổi nối dây công tắt điều khiễn.6 Ảnh hoàn thành phần cứng thực tẾ. cccc co E1 22x errereerreeo 41 CHƯƠNG IV: KÉT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIÊN ĐÈ TÀI.
43 SL KOt ance ccccscecsecscessrsveasscevevsacecececatscsrseracacsversaesceseacasacsvsvereasecsen 43 §.2 Huréng phat trim. cccceccccsssscsccsssecsesscssesesessvseccssesegecatsssavansareavasens 43 Tai liga tham Khao. cece ccc ece eect renee eres eueeeeeseecaeceevuvevesnesvaeeanas 43 Bảo cáo nghiên cứu khoa học wo GVHE: Th.S Phan Thanh Hoàng Ảnh. CHUONG 0: MO DAU 0.1 Đặt vẫn đề Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi gia súc, gia cảm đang dần phát triển và mở rộng.
Chăn nuôi chủ yếu lây thịt là hình thức phổ biến ở nước ta. Tuy nhiên, ngành chăn nuôi vẫn đang còn thô sơ, chưa áp dụng công nghệ khoa học-kĩ thuật vào thực tế. Cũng chính vì vấn đề này mà ngành chăn nuôi chưa có bước đột phá để phát huy những tiêm năng và thế mạnh vốn có của mình. Do vậy, cũng để một phân phát triển ngành chăn nuôi và nâng cao chất lượng thịt đối VỚI gia suc, gia cam nham dam bao phat trién kinh té mét cach bén vững vả én dinh.
Chung em quyét định ứng dụng, kiến thức đã học và qua tìm hiểu về Arduino áp dụng vào đề tài “ Điều khiến hệ thống bơm nước đùng năng lượng mặt trời cho trang trại chăn nuôi”.2 Thể thức, phương thức nghiên cứu Trong quá trình thực hiện, em đã nghiên cứu, tìm hiểu qua sách, báo, các tài liệu trên internet, nghiên cứu cơ sở lý thuyết về năng lượng mặt trời, ứng dụng kiến thức đã biết về lập trình Arduino và xây dựng hệ thông giám sát và điều khiển qua điện thoại. Sau đó thiết kế mạch điều khiển, sau đó tiến hành lắp ráp mạch, hoàn thiện mô hình.3 Mục tiêu, tính tối ưu và giới hạn của đề tài 0.1 Mục tiêu - Nghiên cứu mô hình điều khiến bơm nước sử dụng năng lượng mặt trời qua điện thoại - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết để xây dựng mô hình dựa trên các kiến thức đã học về lập trình. - Ứng dụng các công nghệ gân gũi với cuộc sông của con người để xây dựng lên hệ thông điêu khiên từ xa - Ngoài ra, dé tai còn hướng đến vấn để sử dụng năng lượng xanh, sạch, thân thiện với môi trường. Xây dựng hệ thông đơn giản, ít ton kém ( cả tiền đầu tư và bảo dưỡng ), không phụ thuộc vào lưới điện quốc gia.
Độ bền của hệ thống cao, và mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất.2 Tính tôi wu cia đề tài - Sử dụng năng lượng sạch, góp phần định hướng năng lượng xanh và tính hiện đại của trang trại. SVfN: HOÀNG THÁI HIẾN 1 Bảo cảo nghiên cứu khoa học GVHDĐ: Th.5 Phan Thanh Hoàng Anh - Tiết kiệm được chi phí tiên điện, giam tai cho lưới điện vào mùa khô và giờ cao điềm. - Mô hình đơn giản, đề thao tac va su dung. - Có tính linh động, có thê mở rộng và phát triên theo nhu câu của trang trại sau nay.
Giới hạn của đề tài - Chưa kêt hợp được nguôn năng lượng mặt trời với nguôn năng lượng BiO-Gas sẵn có tại trang trại. Nguôn năng lượng mặt trời còn giới hạn do thời tiết, chưa xây dựng được tính liên tục và ôn định. Chưa tận dung được tôi đa nguôn năng lượng mặt trời. - Việc điêu khiên hệ thông vẫn chưa xây dựng được chê độ phân quyên cho người dùng.
- Hệ thống chưa có tính năng phản hồi chế độ động cơ. SVTH: HOẶNG THÁI HIẾN be Báo cáo nghiên cứu khoa học GVHD: Th.S Phan Thanh Hoang Anh CHUONG I: TONG QUAN 1.1 Giới thiệu chung Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi gia súc, gia cam dang dan phat triên và mở rộng. Chăn nuôi chủ yếu lấy thịt là hình thức phổ biếnở nước ta. Tuy nhiên, ngành chăn nuôi vẫn đang còn thô sơ, chưa áp dụng công nghệ khoa học-kĩ thuật vào thực tế.
Cũng chính vì vấn đề này mà ngành chăn nuôi chưa có bước đột phá để phát huy những tiêm năng và thế mạnh vốn có của mình. Do vậy, cũng để một phan phat trién nganh chan nudi va nang cao chất lượng thịt đối Với gia súc, gia câm nhằm dam bao phat triển kinh tế một cách bên vững và ổn định. Chúng em quyết định ứng dung kiến thức đã học và qua tìm hiểu về Arduino áp dụng vào đề tài “ Điều khiển hệ thống bơm nước dùng năng lượng mặt trời cho trang trại chăn nuôi”.2 Năng lượng mặt trời Với tình trạng ô nhiễm môi trường sống ngày càng trầm trọng như hiện nay thì các nguôn năng lượng xanh, sạch đang được con người chú trọng khai thác. Và năng lượng mặt trời là nguôn năng lượng xanh đang được sự quan tâm của nhiều muse fren.
Hinh 1,1 Céng trinh dién nang luong mat troi lon o Nhét Ban. SVTH: HOÀNG THÁI HIẾN ted 2O nghiên CỨU khoa học GVHE: Th.S Phan Thanh Hoàng g Anh ñm 1x Cơ oO œ a) Khai niém năng lượng mặt tròi. Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng phát ra do ánh sáng mặt trời chiếu trên bề mặt không khí trên trái đất và nó có nhiều ý nghĩa quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời sông. b) Lợi ích của nguôn năng lượng mặt trời.
Năng lượng mặt trời la | dạng năng lượng tự nhiên, có nghĩa là nó là nguồn năng lượng xanh sạch và tương đổi bên vững trong tương lai. Nhờ vào công nghệ mặt trời mà năng lượng mặt trời đã mang lại khá nhiều lợi ích quan trọng cho cuộc sống ngày nay của chúng ta và rất thân thiện với môi trường: máy nước nóng năng lượng mặt trời, điện năng lượng mặt trời. Điều quan trọng là khác với nhiều nguồn năng lượng fùng để sinh ra nhiệt than đá, khí đốt, đầu mỏ. ở chỗ là năng lượng mặt trời không phải tiêu tốn nguồn nhiên liệu hóa thạch ban đầu.
Và trong quá trình sản sinh thì nó không sình ra bất kì một chất độc hại nào như: CO2, SO2. --> những nguyên nhân chính gây biến đổi khí hậu toàn cầu. Là nguồn năng lượng déi đào, vô tận và mang lại nhiều ý nghĩa lớn cho nhân loại. Nếu như các nguồn năng lượng khác như than,khí gas bạn phải bỏ tiền ra để mua thì năng lượng mặt trời lại hoàn toàn miễn phí.
Tạo ra nhiều san pham, vat dung thân thiện với môi trường Góp phân giải quyết các vẫn đê quá tải điện năng và nâng cao giá trị cuộc sông của con người Góp phần thúc đây nên kính tế của các nước đangø phát triển Ít điện bị mất mát trong quả trình tải điện trên đường truyền: Một số năng lượng, khoảng 3-5%%, bi mat trong quá trình vận chuyển và phân phối. Khoảng cách giữa nhà máy sản xuất và các điểm cung cấp cảng dài, năng lượng sẽ bị mất càng nhiều. Những, mất mát có thể không có vẻ đáng kế nhưng chúng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của việc lắp đặt ở các khu vực có mật độ dân số cao. Có tắm pin mặt trời trên mái hoặc trong sân làm giảm đáng kế khoảng cách này, do đó tăng hiệu quả của hệ thông điện.
SVTH: HOANG THÁI HIẾN 4 Báo cáo nghiên cứu khoa học GVHD: ThS Phan Thanh Hoang Anh Cải thiện an ninh lưới điện : Lưới điện ít hao hụt điện nếu có nhiều nhà máy điện đang lan rộng. Lưới điện có năng lượng mặt trời thâm nhập cao có hàng nghìn trung tâm sản xuất năng lượng được mở rộng. Điều này cải thiện tính an toàn của lưới điện trong trường hợp quá tải, thiên tai hoặc con người gây ra thảm họa. Tom lại nắng lượng mặt trời phục vụ cuộc sông giúp chúng tfa tiết kiệm được rât nhiều chỉ phí, giúp tránh được những rắc rôi khi bị cúp điện — hoàn toàn chủ động về nguôn điện 1.3 Arduino a) Khái niệm về Arduino Arduino là một TDE tích hợp sẵn editor, compiler, programmer và đi kèm với nó là các firmware có boofloader, các bộ thư viện được xây đựng sẵn và dễ dàng tích hợp.
Ngôn net str dung 1A C/C++. TẤt cá đều opensource và được đóng góp, phát triển hàng ngày bởi cộng đồng. Triết lý thiết kế và sử dụng của Arduino giúp cho người mới, không chuyên rất dễ tiếp cận, các công ty, hardware để dàng tích hợp. Tuy nhiên, với trình biên dịch C/C++ và các thư viện chất lượng được xây dựng bên dưới thì mức độ phố biến ngày càng tăng và hiệu năng thì không hề thua kém các trình biên dịch chuyên nghiệp cho chịp khác.
Dai dién cho Arduino ban dau la chip AVR, nhưng sau này có rất nhiều nhà san xuat str dung cdc chip khdc nhau nhu ARM, PIC, STM32 gan day nhat là ESP§266, ESP32, và RISCV với năng lực phần cứng và phần mềm đi kèm mạnh mẽ hơn nhiều, SVFH: HOÀẶNG THÁI HIẾN 5 Bao tf áo nghiên cứu khoa học GVHĐD: Th.5 Phan Thanh Hoàng Anh b) Một sô đặc điểm của Arduino Arduino che dau đi sự phức tạp của điện tử băng các khái niệm đơn giản, che ổi sự phức tạp của phân mêm băng các thủ tục ngăn gọn. Việc setup output cho 1 MCU bang cach setup thanh ghi rõ ràng phức tạp đến độ người chuyên cũng phải lật datasheet ra xem, nhưng với Arduino thì chỉ cân gọi 1 hàm. ¢ Boi vì tính phố biến và để dùng, với các thư viện được tích hợp sẵn. Bạn chỉ cần quan tâm đến tính năng sản phẩm mà bó qua các tiểu tiết (protocol, đatasheet .) Nên giúp các newbie không chuyên để dàng tiếp cận và làm ra các sản phẩm tuyệt vời mà không cần phải biết nhiều về điện tử.
Chính vì không quan tâm nhiêu đên cách thức hoạt động của cdc Module đi kèm, nên đa phân người dùng sẽ khó xử lý được khi có các vân đề phát sinh ngoài tâm của thư viện.