Đồ án thiết bị hỗ trợ nuôi cá tự động tại HCMUTE

Đồ án nghiên cứu hcmute thiết bị hỗ trợ nuôi cá tự động, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán ., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ Án Tốt Nghiệp

2018

115
0
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: NỘI DUNG THỰC HIỆN

1.1. BỐ CỤC

2. CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT NUÔI CÁ CẢNH

2.1. Nước nuôi cá cảnh

2.2. Cách thay nước bể cá

2.3. TỔNG QUAN VỀ WEBSITE

2.3.1. Các khái niệm về internet

2.3.2. Giới thiệu tổng quan về website

2.3.3. Ngôn ngữ HTML

2.3.4. Ngôn ngữ CSS

2.3.5. Ngôn ngữ PHP

2.3.6. Ngôn ngữ JavaScript

2.4. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN CỨNG

2.4.1. Cảm biến nhiệt độ DS18B20

2.4.2. Module thời gian thực DS1307

2.4.3. Động cơ bước 28BYJ48-12V

2.4.4. Sò nóng lạnh TEC1-12706

2.4.5. Relay SRD12VDC

2.4.6. Cảm biến vật cản hồng ngoại

2.4.7. Thiết bị làm nóng nước

2.4.8. Máy bơm oxi

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

3.1. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

3.2. Sơ đồ khối hệ thống

3.3. Tính toán và thiết kế mạch

3.4. Sơ đồ nguyên lý toàn mạch

4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG

4.1. Thi công mạch in PCB

4.2. Tiến hành in và rữa mạch in

4.3. Hàn linh kiện và lắp ráp các module

4.4. Thiết kế hộp đựng cho mạch điều khiển

4.5. Thiết kế máy cho cá ăn

4.6. Thiết kế thiết bị làm lạnh nước

4.7. THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG

4.8. MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG

4.9. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG

4.9.1. Lập trình cho ESP32S

4.10. THIẾT KẾ WEBSITE

4.10.1. Tạo web server

4.10.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu

4.10.3. Lập trình các file xử lý dữ liệu với database

4.10.4. Thiết kế giao diện website

4.11. TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN VÀ THAO TÁC

4.11.1. Tài liệu hướng dẫn

4.11.2. Quy trình thao tác

5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ

5.1. KẾT QUẢ THỐNG KÊ

5.2. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ

5.2.1. Ưu điểm của hệ thống

5.2.2. Nhược điểm của hệ thống

6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

6.1. HƯỚNG PHÁT TRIỂN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Thiết bị nuôi cá tự động tại HCMUTE

Đồ án tốt nghiệp "Thiết bị hỗ trợ nuôi cá tự động" của sinh viên HCMUTE, Châu Nguyễn Hoàng Ân (MSSV: 14141010) và Nguyễn Luật Hoài Phong (MSSV: 14141229), tập trung vào việc thiết kế và xây dựng một hệ thống nuôi cá tự động hóa. Hệ thống này tận dụng ứng dụng công nghệ hiện đại, đặc biệt là công nghệ nuôi cá thông minh, để giải quyết khó khăn trong việc chăm sóc bể cá, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người nuôi cá cảnh. Đồ án sử dụng module ESP32S làm nền tảng, cho phép giám sát và điều khiển từ xa thông qua internet. Đây là một giải pháp nuôi cá hiện đại, góp phần vào xu hướng nông nghiệp công nghệ caothu hoạch sản phẩm công nghệ cao. Nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế phần cứng, phần mềm và tích hợp chúng vào một hệ thống hoàn chỉnh. Chi phí sản xuất và lợi ích của thiết bị nuôi cá tự động cũng được đánh giá. Dự án nuôi cá HCMUTE này thể hiện nỗ lực ứng dụng kiến thức chuyên môn của sinh viên vào thực tiễn.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu thiết bị nuôi cá tự động

Mục tiêu chính của đồ án là tạo ra một thiết bị nuôi cá tự động hiệu quả, đáng tin cậy và dễ sử dụng. Hệ thống được thiết kế để tự động hóa các quá trình quan trọng trong việc nuôi cá, bao gồm điều chỉnh nhiệt độ, cung cấp oxy, cho cá ăn, và lọc nước. Việc sử dụng module ESP32S cho phép điều khiển tự động hệ thống nuôi cá từ xa thông qua một website được thiết kế riêng. Hệ thống thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, lượng oxy trong nước, và gửi dữ liệu này lên website để người dùng giám sát. Hệ thống cũng tích hợp chức năng cảnh báo khi có sự cố, giúp người dùng kịp thời xử lý. Thiết kế thiết bị nuôi cá tự động này nhắm đến việc giảm thiểu thời gian và công sức cần thiết cho việc chăm sóc bể cá, đồng thời tối ưu hóa môi trường sống của cá. Nghiên cứu thiết bị nuôi cá tự động này cũng bao gồm phân tích chi phí sản xuất, đánh giá hiệu quả kinh tế và tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong tương lai. Mô hình nuôi cá HCMUTE hướng đến sự tối ưu hóa và tiện lợi cho người dùng.

1.2. Phương pháp nghiên cứu và triển khai thiết bị nuôi cá tự động

Đồ án áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, kết hợp với nghiên cứu lý thuyết. Sinh viên đã tiến hành nghiên cứu các giải pháp thiết kế hệ thống nuôi cá tự động hiện có, lựa chọn các linh kiện phù hợp và thiết kế mạch điều khiển sử dụng ESP32S và các cảm biến môi trường nuôi cá. Việc viết chương trình cho mạch điều khiển được thực hiện bằng ngôn ngữ lập trình phù hợp. Thiết kế website hiển thị thông tin và điều khiển thiết bị được thực hiện bằng các ngôn ngữ web như HTML, CSS, PHP và Javascript. Phần mềm quản lý nuôi cá cho phép người dùng theo dõi các thông số quan trọng và điều khiển các thiết bị từ xa. Sau khi hoàn thiện, hệ thống được lắp đặt và thử nghiệm trong một mô hình bể cá. Quá trình này bao gồm chạy thử nghiệm hệ thốngcân chỉnh hệ thống để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả. Cuối cùng, sinh viên đã tiến hành viết báo cáo đề tài tốt nghiệp, tóm tắt quá trình thực hiện, kết quả đạt được và những đóng góp của dự án. Sinh viên HCMUTE nghiên cứu nuôi cá đã có nhiều đóng góp thiết thực trong việc phát triển công nghệ nuôi cá HCMUTE.

1.3. Kết quả và ứng dụng của thiết bị quản lý môi trường nuôi cá

Đồ án đã cho ra đời một thiết bị nuôi cá tự động hoạt động ổn định, có khả năng giám sát và điều khiển từ xa. Hệ thống đã được thử nghiệm thành công và cho thấy hiệu quả trong việc tự động hóa các quá trình chăm sóc bể cá. Website được thiết kế thân thiện với người dùng, cung cấp đầy đủ thông tin và chức năng điều khiển. Dữ liệu được thu thập và lưu trữ giúp người dùng theo dõi tình trạng của bể cá một cách dễ dàng. Cảm biến môi trường nuôi cá cung cấp dữ liệu chính xác và kịp thời. Điều khiển tự động hệ thống nuôi cá đảm bảo môi trường sống lý tưởng cho cá. Thiết bị quản lý môi trường nuôi cá này có thể ứng dụng rộng rãi trong nuôi cá cảnh tại nhà và trong các trại nuôi cá quy mô nhỏ. Đây là một bước tiến đáng kể trong việc ứng dụng công nghệ nuôi cá thông minh tại Việt Nam. Xu hướng nuôi cá tự động đang phát triển mạnh mẽ, và đồ án này đóng góp một phần vào sự phát triển đó. Mua thiết bị nuôi cá tự động trong tương lai sẽ trở nên dễ dàng hơn nhờ những nghiên cứu như vậy. Việc cung cấp hướng dẫn sử dụng thiết bị nuôi cá tự động và các tài liệu liên quan sẽ giúp người dùng nhanh chóng làm quen và vận hành hệ thống một cách hiệu quả. Hơn nữa, việc chú trọng đến bảo trì thiết bị nuôi cá tự động là rất quan trọng để đảm bảo tuổi thọ và hiệu quả hoạt động lâu dài.

01/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN  Chương 3: Nội Dung Thực Hiện. Chương này trình bày sơ đồ khối của hệ thống, giải thích các khối, quy trình hoạt động và tính toán các thông số cần thiết của hệ thống. Trình bày và giải thích sơ đồ nguyên lí.

Tiếp theo là trình bày nội dung tiến hành thi công hệ thống, viết chương trình và thiết kế giao diện cho website.  Chương 4: Kết Quả, Nhận Xét và Đánh Giá. Ở chương này ta trình bày kết quả đã đạt được, nhận xét đánh giá về hệ thống, hình ảnh thực tế và hoạt động của thiết bị. Trình bày kết quả của giao diện website và đánh giá nhận xét kết quả hoạt động của nó.

 Chương 5: Kết Luận và Hướng Phát Triển. Trong chương cuối này, ta trình bày những kết luận rút ra được sau quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài, kết luận về khả năng hoạt động của thiết bị trong thực tế. Qua đó đưa ra những kiến nghị và đề xuất hướng phát triển của đề tài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4 do an CHƯƠNG 2.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2. KỸ THUẬT NUÔI CÁ CẢNH 2. Tổng quan Cho đến ngày nay thì thú chơi cá cảnh đã trở nên phổ biến. Tuy nhiên, để có một bể cá hoàn hảo để trong nhà không phải là điều dễ dàng, đòi hỏi chủ nhân cần có sự hiểu biết và kinh nghiệm cần thiết.

Để hạn chế mức thấp nhất độ rủi ro khi nuôi cá, người mới nuôi cần quan tâm đến môi trường sống, chế độ ăn uống, nước nuôi cá, kỹ thuật thả cá,. Những điều đó sẽ giúp người nuôi tự tin hơn khi bất đầu chăm sóc bể cá của riêng mình. Nước nuôi cá cảnh Vấn đề nguồn nước để nuôi cá chính là yếu tố quan trọng hàng đầu người nuôi cần lưu ý. Tùy thuộc vào giống cá cảnh được nuôi mà sử dụng loại nước thích hợp.

Nước nuôi cá có thể là nước ngọt, nước lợ, nước mặn. Nhưng đa số thì người nuôi thường chọn nuôi cá nước ngọt hơn. Vì cá nước ngọt thường dễ nuôi, và nguồn nước cũng dễ tìm hơn. Vì vậy, các nội dung tiếp theo sẽ áp dụng cho các loại cá sử dụng nguồn nước ngọt là chủ yếu.

Hầu hết nước dùng cho bể cá hiện nay đều dùng nước sinh hoạt là nước máy. Do vậy, cần xử lý chất Clo rồi mới dùng để nuôi cá. Nên để nước máy trong các thau, chậu, bồn không có nắp đậy trên 24 giờ, để cho nước máy tự bốc hơi clo. Để hiệu quả cao và nhanh chóng hơn thì có thể đặt các dụng cụ chứa nước này ở nơi thoáng có nhiều ánh nắng và bật thêm máy xủi oxi.

Ngoài ra, cũng có thể sử dụng dung dịch khử clo trong nước máy bán tại các cửa hàng cá cảnh. Nhỏ khoảng 5 giọt cho 20 lít nước, sau 5 phút là có thể dùng để nuôi cá. Tuy nhiên nên hạn lạm dụng, chỉ áp dụng lúc cần nước gấp, hoặc không có thời gian trữ nước đã khử clo. Nếu dùng nước giếng nuôi cá cần chú ý nước giếng thường có PH thấp cỡ 4.5, cũng như hàm lượng oxi ít, thậm chí 1 số vùng có nước giếng bị nhiễm phèn nặng thì cần phải xử lý kỹ hơn.

Để xử lý nước giếng nuôi cá, phải chứa nước giếng trong các bể chứa, kết hợp xủi oxi thật mạnh để tăng hàm lượng oxi và tăng pH. Có thể cho thêm san hô vụn vào hộp lọc để tăng độ pH. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Cách xử lý nước giếng bị nhiễm phèn: Ngoài việc xử lý như trên cần bỏ than hoạt tính vào bồn chứa nước.

Trung bình số lượng than chiếm 1/3 thể tích bồn chứa nước. Nuôi cá cảnh bằng nước mưa: Nước mưa mát sẽ kích thích cá bơi lội trong mùa hè, tuy nhiên nước mưa có độ pH thấp nên cần xử lý như nước giếng và thêm các yếu tố khác. Tuy nhiên vì nước mưa làm cho hồ cá nhanh có tảo rêu nên bạn hạn chế sử dụng. Cách thay nước bể cá Không nên hút nước cũ 100% và thay nước mới, ta nên hút nước cũ từ 30 – 50% và chêm nước mới vào từ từ nhẹ nhàng để cá có thể thích nghi, hạn chế tình trạng cá bị sock nước do chênh lệch pH và nhiệt độ… Hạn chế di chuyển cá sang hồ khác, nếu muốn di chuyển thì nên cân bằng pH và nhiệt độ cho phù hợp để cá không bị sock cũng như stress do thay đổi môi trường sống.

Dùng ống nhựa xiphong hoặc ống bơm nước nhựa bằng tay có bán ở các cửa tiệm cá cảnh và dùng ống bơm tay này hút thức ăn dư thừa, cặn bã dưới đáy hồ, sau đó cho nước mới vào. Ngoài ra, để hạn chế việc thay nước cá thì có thể sử dụng máy lọc nước để nước cá luôn được trong và hạn chế mất đi đặc tính nước mà cá đã quen sống. Việc lọc nước nếu bật liên tục thì sẽ lãng phí dư thừa. Vì chỉ cần mỗi ngày lọc từ 2-8h là đủ để duy trì nước trong hồ luôn trong.

Thức ăn cho cá Nên cho cá ăn vừa đủ không nên để thức ăn dư thừa tránh làm thừa nhiều thức ăn gây ảnh hưởng đến chất lượng nước bể cá của bạn. Cá có tập tính thấy mồi là đớp, nên nhiều người tưởng cá còn đói nên cho ăn nhiều sẽ làm cá bị đầy bụng mà chết. Vì thế cho ăn 2 lần/ngày. (Sáng và chiều) Nếu lỡ để cá đói vài ngày cá không chết, nhưng cho ăn no quá cá lại rất dễ chết.

Ngoài thức ăn khô, tùy loại cá mà ta nên bổ sung thêm thức ăn tươi như cá con, cá trâm, cá chép mồi… tùy thuộc vào giống cá đang nuôi. Thức ăn tổng hợp là một trong những loại thức ăn mà người nuôi cá hay sử dụng. Bởi tính tiện dụng và dễ bảo quản lâu dài hơn các loại thức ăn tươi. Có 2 loại BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6 do an CHƯƠNG 2.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT là thức ăn dạng bột và thức ăn dạng hạt. Đây là loại thức ăn thich hợp để sử dụng cho hệ thống nuôi cá tự động. Ánh sáng Ánh sáng là yếu tố cần thiết cho mỗi bể cá. Ánh sáng vừa giúp trang trí cho bể cá thêm lung linh nổi bật vừa giúp cho những loại cá phát triển các sắc tố cho chúng.

Cần đặt hồ cá nơi tháng mát, tránh ánh sáng trực tiếp, nếu để hồ cá nơi tối tăm, không thoáng khí lâu ngày dễ làm cá phát bệnh. Tùy tình huống có thể sử dụng đèn công suất nhỏ cho hồ cá với liều lượng khoảng vài giờ trên/Ngày (Bật ban ngày dưới 8 tiếng, và tắt ban đêm cho cá nghỉ ngơi). Nếu bể cá đặt ngoài trời cần tạo bóng mát, hạn chế tác động từ nắng, mưa. Chính vì thế, ánh sáng cũng cần sự điều khiển, không thể bật liên tục cũng không thể luôn tắt khi chăm sóc một bể cá được.

Nhiệt độ nước Nhiệt độ môi trường nước là một trong những yếu tố rất quan trọng khi nuôi cá. Nhiệt độ thích hợp cho cá cảnh thường từ 26 - 29 độ C tùy thuộc vào giống cá được nuôi. Nếu chênh lệch vài độ thì cá sống vẫn tốt. Nếu ở khu vực Miền Nam thì không cần quá quan tâm đến vấn đề nhiệt độ, nếu ở khu vực Miền Bắc và các tỉnh lân cận có khí hậu lạnh thì cần quan tâm đến việc sử dụng nhiệt kế để đo nhiệt độ nước kết hợp với cách sử dụng cây sưởi nhiệt độ hồ cá cho phù hợp.

Nước nóng hơn bình thường thì cần xử lý hạ nhiệt. Ngược lại, nước lạnh hơn bình thường thì cần xử lý gia nhiệt để cá không bị sốc nhiệt. Việc này sẽ dễ dàng hơn nếu sử dụng các thiết bị điện tử. Oxi cho cá Bất kể loài vật nào dù sống trên cạn hay dưới nước hoặc trên không đều cần oxi để tồn tại.

Cá có thể ngoi lên mặt nước để lấy oxi. Nhưng nhiều loại cá thường nhát khi được nuôi, vì thế chúng rất hạn chế ngoi lên. Thay vào đó, chúng lấy oxi bằng cách lọc oxi có sẵn trong nước qua mang. Với những người nuôi cá thì cách giải quyết của họ là trang bị cho bể cá những bình thổi oxi.

Việc bơm oxi cho cá thì mỗi ngày bơm khoảng vài giờ là đủ cho cá. Không cần bật liên tục 24/24h mỗi ngày. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7 do an CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ WEBSITE 2.

Các khái niệm về internet Internet là một hệ thống thông tin toàn cầu có thể được truy cập công cộng giữa các mạng máy tính được liên kết với nhau. TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các hệ thống mạng không đồng nhất với nhau. Ngày nay TCP/IP được dùng rộng rãi trong mạng cục bộ cũng như mạng toàn cầu. TCP/IP được xem như giản lược của mô hình tham chiếu OSI với 4 tầng như sau: - Tầng liên kết (Datalink layer).

- Tầng giao vận (Transport layer). - Tầng ứng dụng (Application layer). Phương thức hoạt động của bộ giao thức TCP/IP: Khi truyền dữ liệu, quá trình tiến hành từ tầng trên xuống tầng dưới (tầng ứng dụng truyền xuống tầng kiên kết), qua mỗi tầng dữ liệu được thêm vào thông tin điều khiển được gọi là Header. Khi nhận dữ liệu thì quá trình này sẽ xảy ra ngược lại.

Dữ liệu được truyền từ tầng dưới lên tầng trên (tầng liên kết truyền lên tầng ứng dụng) và qua mỗi tầng thì phần Header tương ứng sẽ được lấy đi và khi đến tầng cuối cùng thì dữ liệu không còn phần Header nữa. Giới thiệu tổng quan về website WEBSITE, còn gọi là trang web, là một tập hợp các trang web con, bao gồm văn bản, hình ảnh, video, flash v. WEBSITE chỉ nằm trong một tên miền hoặc tên miền phụ lưu trữ trên các máy chủ chạy online trên đường truyền World Wide của Internet. Một trang web là tập tin HTML hoặc XHTML có thể truy nhập dùng giao thức HTTP hoặc HTTPS.

WEBSITE có thể được xây dựng từ các tệp tin HTML (trang mạng tĩnh) hoặc vận hành bằng các CMS chạy trên máy chủ (trang mạng động). WEBSITE có thể được xây dựng bằng nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau (HTML,PHP,.NET, Java, Ruby on Rails. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 8 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Một website có thể vận hành trên môi trường Word Wide, cần bắt buộc có 3 phần chính: - Tên miền (là tên riêng và duy nhất của website).

- Source code (là các tệp tin html, xhtml, .

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Thiết bị nuôi cá tự động tại HCMUTE" giới thiệu về những công nghệ tiên tiến trong việc nuôi cá tự động, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu công sức lao động. Các thiết bị này không chỉ giúp theo dõi và điều chỉnh môi trường sống của cá mà còn tối ưu hóa quy trình cho người nuôi. Độc giả sẽ tìm thấy những lợi ích rõ rệt từ việc áp dụng công nghệ tự động hóa, từ việc tiết kiệm thời gian đến việc cải thiện chất lượng sản phẩm.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các ứng dụng công nghệ trong lĩnh vực khác, hãy tham khảo bài viết "Hcmute điều khiển giám sát vị trí trong hệ simotion bằng wincc", nơi bạn có thể khám phá cách giám sát và điều khiển trong các hệ thống tự động. Ngoài ra, bài viết "Đồ án hcmute phân loại sản phẩm dùng kit raspberry" sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn sâu sắc về việc ứng dụng công nghệ Raspberry Pi trong phân loại sản phẩm. Cuối cùng, bạn cũng có thể tìm hiểu về "Đồ án hcmute sử dụng kỹ thuật vi gel để vi bao nấm men saccharomyces boulardii", một nghiên cứu thú vị về công nghệ vi sinh trong sản xuất thực phẩm. Những bài viết này sẽ giúp bạn mở rộng kiến thức và hiểu rõ hơn về các ứng dụng công nghệ trong nhiều lĩnh vực khác nhau.