Thiết Kế Mạch Điều Khiển Ủ Trứng Sử Dụng Arduino

• Tác giả: Tran Kim Van
• Người hướng dẫn: PhD. Le Xuan Hai
• Trường học: Vietnam National University, Hanoi International School
• Chuyên ngành: Informatics and Computer Engineering
• Đề tài: Thiết Kế Mạch Điều Khiển Ủ Trứng Sử Dụng Arduino
• Loại tài liệu: graduation project
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hanoi

• THANKS
• TABLE OF CONTENTS
• 1. CHAPTER 1: SYSTEM OVERVIEW
• 1.1. Introduction to egg incubators
• 1.2. STRUCTURE OF AN EGG INCUMER
• 1.3. Egg tray and rack
• 1.4. Classification of egg incubators
• 1.4.1. Manual egg incubator
• 1.4.2. Semi-manual egg incubator
• 1.4.3. Industrial egg incubator
• 1.5. INTRODUCING SOME AUTOMATIC EGG INcubators
• 1.5.1. Mactech MT3000PS 3000 egg incubator
• 1.5.2. 100 Mic egg incubator
• 1.5.3. Introducing Arduino Mega 2560
• 1.5.3.1. Detailed technical specifications
• 1.5.3.2. Components on the board
• 1.5.3.3. Communicate and connect
• 1.5.3.4. Community and resources
• 2. CHAPTER 2: SYSTEM DESIGN
• 2.1. Analyze problem requirements
• 2.2. Actual binding conditions
• 2.3. Select components for the system
• 2.3.1. DHT22 humidity temperature sensor
• 2.3.2. LM2596 poir conversion circuit
• 2.3.3. JGA 370-113 gear reduction motor
• 2.3.4. 12 LED 24V Steam Humidifier Set
• 2.4. Circuit calculation and design
• 2.5. Design of central processing block
• 2.6. Design of low voltage block for SIM module
• 2.7. Peripheral device control blocks
• 2.8. Flow chart of the initialization program algorithm
• 2.9. Flow chart of the loop algorithm
• 2.10. Egg turning program algorithm
• 2.11. Down button interrupt function algorithm
• 2.12. UP button interrupt algorithm
• 2.13. Menu button interrupt function algorithm
• 2.14. LCD display program algorithm
• 2.15. Results have not been achieved
• 2.16. Advantages and disadvantages of the model
• 2.17. Direction of topic development

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Mạch Điều Khiển Ủ Trứng Sử Dụng Arduino

Thiết kế mạch điều khiển ủ trứng sử dụng Arduino là một giải pháp hiện đại cho ngành chăn nuôi. Mạch điều khiển này giúp tối ưu hóa quá trình ủ trứng, đảm bảo các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm và thời gian ủ trứng được kiểm soát chính xác. Việc áp dụng công nghệ IoT trong thiết kế này không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động thủ công.

1.1. Giới Thiệu Về Mạch Điều Khiển Ủ Trứng

Mạch điều khiển ủ trứng sử dụng Arduino cho phép tự động hóa quá trình ủ trứng, từ việc điều chỉnh nhiệt độ đến độ ẩm. Hệ thống này bao gồm các cảm biến như cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT22 và các thiết bị điều khiển khác.

1.2. Lợi Ích Của Việc Sử Dụng Arduino Trong Ủ Trứng

Việc sử dụng Arduino trong thiết kế mạch điều khiển ủ trứng mang lại nhiều lợi ích như tiết kiệm năng lượng, tăng cường độ chính xác và giảm thiểu rủi ro trong quá trình ủ trứng.

II. Vấn Đề Trong Quá Trình Ủ Trứng Và Giải Pháp

Quá trình ủ trứng thường gặp phải nhiều thách thức như kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm không ổn định. Những vấn đề này có thể dẫn đến tỷ lệ nở thấp và chất lượng trứng không đạt yêu cầu. Giải pháp là áp dụng công nghệ Arduino để tự động hóa và tối ưu hóa các yếu tố này.

2.1. Thách Thức Về Nhiệt Độ Trong Ủ Trứng

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình ủ trứng. Nếu nhiệt độ không được duy trì ổn định, trứng sẽ không nở. Sử dụng cảm biến nhiệt độ giúp theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ một cách chính xác.

2.2. Vấn Đề Độ Ẩm Trong Quá Trình Ủ Trứng

Độ ẩm cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển phôi. Hệ thống cảm biến độ ẩm sẽ giúp duy trì độ ẩm ở mức tối ưu, từ đó nâng cao tỷ lệ nở của trứng.

III. Phương Pháp Thiết Kế Mạch Điều Khiển Ủ Trứng Sử Dụng Arduino

Thiết kế mạch điều khiển ủ trứng sử dụng Arduino bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên là lựa chọn các linh kiện phù hợp như cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm, và các thiết bị điều khiển khác. Sau đó, lập trình Arduino để điều khiển các thiết bị này một cách hiệu quả.

3.1. Lựa Chọn Linh Kiện Cho Hệ Thống

Các linh kiện như DHT22, LM2596, và motor giảm tốc JGA 370-113 là những thành phần thiết yếu trong thiết kế mạch điều khiển ủ trứng.

3.2. Lập Trình Arduino Để Điều Khiển Hệ Thống

Lập trình Arduino cho phép thiết lập các thuật toán điều khiển, giúp hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm theo yêu cầu.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Mạch Điều Khiển Ủ Trứng

Mạch điều khiển ủ trứng sử dụng Arduino không chỉ có ứng dụng trong chăn nuôi gia cầm mà còn có thể mở rộng ra nhiều lĩnh vực khác. Hệ thống này giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu chi phí vận hành.

4.1. Tăng Cường Hiệu Quả Sản Xuất

Việc tự động hóa quá trình ủ trứng giúp tăng cường hiệu quả sản xuất, giảm thiểu thời gian và công sức cần thiết cho việc chăm sóc trứng.

4.2. Giảm Chi Phí Vận Hành

Sử dụng công nghệ IoT trong thiết kế mạch điều khiển giúp giảm chi phí vận hành nhờ vào việc tối ưu hóa các yếu tố như năng lượng và tài nguyên.

V. Kết Luận Về Thiết Kế Mạch Điều Khiển Ủ Trứng

Thiết kế mạch điều khiển ủ trứng sử dụng Arduino là một bước tiến quan trọng trong ngành chăn nuôi. Công nghệ này không chỉ giúp nâng cao tỷ lệ nở mà còn tối ưu hóa quy trình sản xuất. Tương lai của công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến hơn nữa cho ngành nông nghiệp.

5.1. Tương Lai Của Công Nghệ Ủ Trứng

Công nghệ ủ trứng sẽ tiếp tục phát triển với sự tích hợp của các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và máy học, giúp nâng cao hiệu quả và độ chính xác.

5.2. Khả Năng Mở Rộng Ứng Dụng

Mạch điều khiển ủ trứng có thể được áp dụng cho nhiều loại trứng khác nhau, từ gia cầm đến thủy sản, mở rộng khả năng ứng dụng trong ngành nông nghiệp.