Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống tưới nước tự động cho cây hoa màu

• Tác giả: Nguyễn Trường Thành
• Người hướng dẫn: Thầy Bùi Minh Dương
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Điện – Điện Tử
• Đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống tưới nước tự động cho cây hoa màu
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG
• 1.1. Khái niệm về hệ thống tự động
• 1.2. Vị trí và tầm quan trọng của hệ thống tự động
• 1.3. Ứng dụng của hệ thống tự động trong tưới tiêu cây trồng
• 1.4. Một số hệ thống tưới tự động trong và ngoài nước
• 1.4.1. Một số hệ thống trong nước
• 1.4.2. Một số hệ thống ngoài nước
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG
• 2.1. Lựa chọn phương pháp tưới
• 2.1.1. Các phương pháp tưới phổ biến
• 2.1.1.1. Phương pháp tưới ngập
• 2.1.1.2. Phương pháp tưới theo luống
• 2.1.1.3. Phương pháp tưới phun mưa
• 2.1.1.4. Phương pháp tưới phun mưa (kiểu khác)
• 2.1.2. Lựa chọn phương pháp phù hợp cho đề tài
• 2.2. Sơ đồ khối hệ thống tưới nước cho cây hoa màu
• 2.3. Các yêu cầu kỹ thuật cho hệ thống
• 2.4. Lựa chọn béc tưới
• 2.5. Lựa chọn máy bơm nước cho đề tài
• 2.5.1. Những yếu tố để chọn bơm tưới
• 2.5.2. Chọn máy bơm cho đề tài
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Board mạch điều khiển Arduino
• 3.1.1. Giới thiệu về thế giới Arduino

I. Tổng quan về hệ thống tưới nước tự động

Hệ thống tưới nước tự động là một giải pháp công nghệ hiện đại, được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc tưới tiêu cho cây hoa màu. Hệ thống này giúp tiết kiệm nước, giảm chi phí nhân công và nâng cao hiệu quả canh tác. Mô hình tưới nước được thiết kế dựa trên các yêu cầu kỹ thuật cụ thể, đảm bảo cung cấp nước đúng lượng và đúng thời điểm cho cây trồng. Thiết kế hệ thống tưới bao gồm việc lựa chọn phương pháp tưới phù hợp, tính toán các thông số kỹ thuật và lựa chọn thiết bị như béc tưới, máy bơm và hệ thống điều khiển.

1.1 Khái niệm về hệ thống tự động

Hệ thống điều khiển tự động là một tập hợp các thành phần vật lý có mối liên hệ chặt chẽ, hoạt động mà không cần sự can thiệp trực tiếp của con người. Trong nông nghiệp, hệ thống này được ứng dụng để điều khiển quá trình tưới tiêu, đảm bảo cây trồng nhận được lượng nước cần thiết một cách chính xác và hiệu quả. Hệ thống tưới cây tự động không chỉ giúp tiết kiệm nước mà còn giảm thiểu sự lãng phí tài nguyên và nâng cao năng suất cây trồng.

1.2 Vị trí và tầm quan trọng của hệ thống tự động

Hệ thống tự động hóa đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp. Việc ứng dụng công nghệ tự động hóa trong tưới tiêu giúp giảm thiểu sức lao động, tiết kiệm chi phí và đảm bảo sự phát triển bền vững của cây trồng. Nông nghiệp công nghệ cao đang trở thành xu hướng tất yếu, trong đó hệ thống tưới nước tự động là một phần không thể thiếu.

II. Thiết kế hệ thống tưới nước tự động

Thiết kế hệ thống tưới là quá trình quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật. Chế tạo mô hình tưới bao gồm việc lựa chọn phương pháp tưới phù hợp, tính toán các thông số kỹ thuật và lựa chọn thiết bị như béc tưới, máy bơm và hệ thống điều khiển. Mô hình tưới nước được thiết kế dựa trên các yêu cầu cụ thể của cây trồng và điều kiện thực tế của khu vực canh tác.

2.1 Lựa chọn phương pháp tưới

Có nhiều phương pháp tưới khác nhau như tưới ngập, tưới theo luống, tưới phun mưa và tưới nhỏ giọt. Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng và phù hợp với từng loại cây trồng cụ thể. Trong đồ án tốt nghiệp, phương pháp tưới phun mưa được lựa chọn do tính hiệu quả và khả năng tiết kiệm nước. Tưới nước thông minh giúp cung cấp nước một cách chính xác, đảm bảo cây trồng phát triển tốt mà không gây lãng phí tài nguyên.

2.2 Lựa chọn béc tưới và máy bơm

Việc lựa chọn béc tưới và máy bơm phụ thuộc vào loại cây trồng và diện tích khu vực cần tưới. Béc tưới Nelson R33 được chọn do khả năng phun nước đều và tiết kiệm nước. Máy bơm được lựa chọn dựa trên lưu lượng nước cần cung cấp và áp suất hoạt động của hệ thống. Công nghệ tưới nước hiện đại giúp tối ưu hóa quá trình tưới tiêu, đảm bảo hiệu quả cao và tiết kiệm chi phí.

III. Cơ sở lý thuyết và ứng dụng

Cơ sở lý thuyết là nền tảng quan trọng để thiết kế và vận hành hệ thống tưới nước tự động. Board mạch điều khiển Arduino được sử dụng để lập trình và điều khiển hệ thống, đảm bảo hoạt động chính xác và hiệu quả. Kỹ thuật tưới nước hiện đại kết hợp với công nghệ tự động hóa giúp tối ưu hóa quá trình tưới tiêu, đảm bảo cây trồng nhận được lượng nước cần thiết một cách chính xác và hiệu quả.

3.1 Board mạch điều khiển Arduino

Arduino là một bo mạch vi xử lý được sử dụng rộng rãi trong các dự án tự động hóa. Trong hệ thống tưới nước tự động, Arduino được sử dụng để lập trình và điều khiển các thiết bị như cảm biến, máy bơm và béc tưới. Công nghệ tự động hóa giúp hệ thống hoạt động một cách chính xác và hiệu quả, đảm bảo cây trồng nhận được lượng nước cần thiết một cách tự động.

3.2 Ứng dụng của hệ thống tự động trong tưới tiêu

Hệ thống tưới nước tự động được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc tưới tiêu cho cây hoa màu. Giải pháp tưới nước hiện đại giúp tiết kiệm nước, giảm chi phí nhân công và nâng cao hiệu quả canh tác. Nông nghiệp công nghệ cao đang trở thành xu hướng tất yếu, trong đó hệ thống tưới nước tự động là một phần không thể thiếu.