I. Giới thiệu Mô hình Lò ấp Trứng tại HCMUTE
Đồ án tốt nghiệp "Xây dựng Mô hình lò ấp trứng" tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (HCMUTE) của sinh viên Mai Sơn (MSSV: 11119080) ngành Công nghệ kỹ thuật máy tính năm 2017 tập trung vào việc thiết kế và chế tạo một hệ thống lò ấp trứng tự động. Đồ án đánh giá các mô hình lò ấp trứng hiện có, từ thủ công đến công nghiệp, nhấn mạnh vào những hạn chế của lò ấp trứng thủ công và bán tự động về hiệu quả, chi phí và độ chính xác. Mô hình lò ấp trứng HCMUTE được đề xuất nhằm giải quyết những hạn chế này. Nghiên cứu tập trung vào việc ứng dụng công nghệ vi điều khiển để tự động hóa quá trình ấp trứng, cải thiện chất lượng và năng suất. Dự án lò ấp trứng HCMUTE này được coi là một ứng dụng thực tiễn của kiến thức về thiết kế điện tử và lập trình nhúng của sinh viên HCMUTE.
1.1. Phân tích các loại Lò ấp trứng
Đồ án phân tích ba loại lò ấp trứng: thủ công, bán tự động và công nghiệp. Lò ấp trứng thủ công có chi phí thấp, dễ thực hiện nhưng thiếu tính tự động, phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm người dùng, hiệu quả thấp. Lò ấp trứng bán tự động cải thiện bằng việc điều khiển nhiệt độ và độ ẩm tự động, song vẫn còn hạn chế về quy mô, khả năng báo lỗi và hoạt động khi mất điện. Lò ấp trứng công nghiệp tự động hoàn toàn, hiệu quả cao, nhưng chi phí rất lớn, phù hợp với sản xuất quy mô lớn. So sánh các loại lò ấp trứng cho thấy mô hình lò ấp trứng của đồ án hướng đến việc tạo ra giải pháp vừa đảm bảo hiệu quả, vừa tiết kiệm chi phí, phù hợp với các hộ chăn nuôi nhỏ và vừa. Việc lựa chọn linh kiện như cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11, vi điều khiển PIC 18F4550 góp phần vào việc giảm thiểu chi phí mà vẫn đảm bảo chức năng.
1.2. Thiết kế và Chế tạo Mô hình Lò ấp trứng
Đồ án tập trung vào thiết kế hệ thống điều khiển lò ấp trứng sử dụng vi điều khiển PIC 18F4550. Thiết kế phần cứng bao gồm các thành phần chính: cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT11, màn hình LCD hiển thị thông số, mạch điều khiển động cơ và hệ thống làm ấm. Cảm biến DHT11 đo nhiệt độ và độ ẩm, dữ liệu được xử lý bởi PIC 18F4550 và hiển thị trên LCD. Hệ thống điều khiển động cơ giúp điều chỉnh độ ẩm. Arduino hoặc ESP32 cũng có thể được xem xét như giải pháp thay thế cho PIC 18F4550, tùy thuộc vào yêu cầu về tính năng và chi phí. Vi điều khiển PIC 18F4550 được lựa chọn do khả năng lập trình, tích hợp nhiều tính năng và giá thành hợp lý. Thiết kế phần mềm bao gồm việc lập trình vi điều khiển để điều khiển các thành phần phần cứng, đảm bảo duy trì nhiệt độ và độ ẩm trong khoảng lý tưởng (37-38°C và 50% độ ẩm). Quản lý nhiệt độ và quản lý độ ẩm là hai yếu tố then chốt được đề cập trong đồ án.
1.3. Ứng dụng và Đánh giá Mô hình
Mô hình lò ấp trứng được chế tạo hoạt động ổn định ở nhiệt độ 37-38°C. Đồ án trình bày kết quả thử nghiệm và phân tích hiệu quả của mô hình. Ứng dụng IoT trong việc giám sát và điều khiển từ xa có thể được xem xét để nâng cấp mô hình lò ấp trứng trong tương lai. Năng lượng tái tạo cũng là một hướng phát triển tiềm năng để giảm chi phí vận hành và tăng tính bền vững. Lợi ích sử dụng lò ấp trứng được đề cập bao gồm năng suất cao hơn, chi phí thấp hơn, và giảm công sức lao động. Bài toán lò ấp trứng được giải quyết một cách hiệu quả thông qua việc ứng dụng công nghệ vi điều khiển và các cảm biến. Đồ án có giá trị thực tiễn cao, góp phần ứng dụng công nghệ vào nông nghiệp, cụ thể là lĩnh vực chăn nuôi gia cầm. Sinh viên HCMUTE tham gia nghiên cứu lò ấp trứng đã chứng minh được khả năng áp dụng kiến thức chuyên ngành vào giải quyết vấn đề thực tế.
