BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ LƯỚI TRỒNG LAN TẠI GIA LAI Họ tên sinh viên:NGUYỄN THANH NHÀN PHẠM ĐỨC TUYÊN Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ Niên khóa: 2009-2013 Tháng 6/2013 i THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ LƯỚI TỰ ĐỘNG TRỒNG LAN TẠI GIA LAI Tác giả SV.NGUYỄN THANH NHÀN PHẠM ĐỨC TUN Khóa luận đệ trình để đáp ứng nhu cầu cấp kỹ sư ngành Cơ điện tử Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN VĂN HÙNG KS NGUYỄN ĐĂNG KHOA Tháng năm 2013 ii CẢM TẠ Sau ba tháng thực đề tài tốt nghiệp,đến hồn thành Trong q trình thực hiện, chúng em học hỏi rút nhiều kinh nghiệm quý báu trước trường Em xin bày tỏ lòng biết ơn: Q thầy giáo Khoa Cơ Khí-Cơng Nghệ Trường dại học Nơng Lâm TPHCM tận tình bảo em suốt trình học tập làm đề tài Cảm ơn PGS.TS NGUYỄN VĂN HÙNG giúp đỡ chúng em trình thực Cảm ơn KS.NGUYỄN ĐĂNG KHOA giúp đỡ chúng em q trình thực Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ba mẹ, anh chị động viên suốt trình học tập thực đề tài TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2013 Sinh Viên: Nguyễn Thanh Nhàn Phạm Đức Tuyên iii TÓM TẮT Hiện việc trồng hoa lan thường tiến hành nhà lưới, nhằm giảm bớt nguy sâu hại mầm bệnh người chủ động tác động lên điều kiện môi trường sống lan như: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng Tuy nhiên đại đa số nhà lưới nước ta khơng có hệ thống điều khiển tự động việc điều khiển thường người chủ động tay, việc điều khiển tốn nhiều công sức lao động, hiệu khơng cao.Chính mà tiến hành đề tài: “Thiết kế nhà lưới tự động trồng lan Gia Lai” Đề tài tiến hành môn diện tử Khoa Cơ Khí-Cơng nghệ Trường đại học Nơng Lâm Đề tài đạt kết sau:  Khảo sát số vườn lan TP.HCM Đã tìm hiểu kết cấu, khung giàn, cách chăm sóc hoa lan số nhà lưới trồng lan có sẵn để lựa chọn mơ hình thích hợp cho nhà lưới trồng lan  Thiết kế hệ thống nhà lưới trồng lan theo đề tài Gia Lai  Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho nhà kính vi điều khiển PIC16F877A, điều khiển yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng Thời gian phun sương tự động thông qua IC thời gian thực.Bộ điều khiển điều khiển trực tiếp bảng điều khiển nhà lưới, giám sát máy tính kết nối vi điều khiển máy tính iv MỤC LỤC   CẢM TẠ iii  TÓM TẮT iv  MỤC LỤC .v  DANH SÁCH CÁC HÌNH vii  DANH SÁCH CÁC BẢNG viii  Chương 1  MỞ ĐẦU 1  1.1 Đặt vấn đề 1  1.2 Mục Đích .2  Chương 3  TỔNG QUAN 3  2.1Tổng quan kỹ thuật trồng lan .3  2.1.1 Kỹ thuật trồng lan Dendrodium 3  2.1.2 Kỹ thuật trồng lan Mokara 7  2.1.3 Kỹ thuật trồng lan hồ điệp 9  2.2 Tổng quan hệ thống nhà kính, nhà lưới .16  2.3 Giới thiệu số linh kiện dùng mạch diều khiển .25  Chương .28  NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .28  3.1 Nội dung nghiên cứu 28  3.2 Phương pháp nghiên cứu 28  3.2.1 Phương pháp tiếp cận 28  3.2.2 Phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển 28  Chương .29  v KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .29  4.1 Khảo sát số mơ hình trồng lan Error! Bookmark not defined.  4.1.1 Khảo sát mơ hình trồng lan Mokara 12  4.1.2 Khảo sát mơ hình trồng lan Dendrobium 14  4.1.3 Khảo sát mơ hình trồng lan Hồ Điệp .15  4.2 Thiết kế hệ thống nhà lưới trồng lan theo yêu cầu đề tài Gia Lai .29  4.3 Thiết kế mạch điều khiển cho mơ hình nhà lưới 32  4.3.1 Sơ đồ khối sơ đồ phần cứng hệ thống nhà lưới .39  4.3.2 Thiết kế mạch điện hệ thống nhà lưới .41  Chương .55  KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 55  5.1 Kết luận 55  5.2 Đề nghị 55  TÀI LIỆU THAM KHẢO .56  PHỤ LỤC 57  vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Giàn treo lan 4  Hinh 2.2: Kệ để lan 4  Hình 2.3: Mơ hình sơ đồ hệ thống tưới lan Mokara Q.Tân Bình .13  Hình 2.4: Vườn lan Tân Xuân Q.12 14  Hình 2.5: Hình chiếu cạnh mơ hình vườn lan tân xn 14  Hình 2.6: Mơ hình nhà lưới trồng lan Hồ Điệp .16  Hình 2.7: Nhà kính đại 17  Hình 2.8: Nhà kính với nhựa plastic trường ĐH Nơng Lâm Tp.HCM .17  Hình 2.9: Nhà lưới công nghệ cao 18  Hình 2.10: Dạng nhà kính, nhà lưới vùng khí hậu nóng nhiệt đới 19  Hình 2.11: Nhà kính kiểu khí hậu ơn đới 20  Hình 2.12: Nhà kính khí hậu lạnh .20  Hình 2.13: Lưới che cắt nắng 23  Hình 2.14: Vòi phun sương làm mát nhà kính .23  Hình 2.15: hệ thống thơng thống quạt 24  Hình 2.16: Cooling pad 24  Hình 2.17: Sơ đồ chân PIC16F877A .26  Hình 2.18: Sơ đồ chân LM35 26  Hình 2.19: Sơ đồ mắc HS1101 27  Hình 2.20: Quang trở 27  Hình 4.1: Mơ hình tổng quan 30  Hình 4.2: Mặt phẳng tổng quan vườn lan 31  Hình 4.2: Kết cấu khung, giàn nhà lưới Mokara 33  Hình 4.3: Kết cấu trụ .34  Hình 4.5: Hệ thống tưới lan Mokara 35  Hình 4.6: Hình chiếu đứng hình chiếu cạnh khung, giàn lan .36  Hình 4.7: Sơ đồ thiết kế hệ thống phun sương lưới cắt nắng .37  Hình 4.8: Giá để lan 37  Hình 4.9: Hệ thống chiếu sáng 38  vii Hình 4.10 : Sơ đồ phần cứng mơ hình nhà lưới 40  Hình 4.12: Khối vi điêu khiển 42  Hình 4.13: Khối cảm biến 43  Hình 4.14: Chip DS1307 44  Hình 4.15: Khối thời gian thực 44  Hình 4.16: Khối hiển thị LCD 45  Hình 4.17: Sơ đồ mạch L298 45  Hình 4.18: Sơ đồ thiết kế tủ điện .46  Hĩnh 4.19: Bảng điều khiển nhà lưới qua máy tính 47  DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 4.1:Kết khảo nghiệm thực tế .53  Bảng 4.2:Kết khảo nghiệm mơ hình 53  viii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Việc trồng chăm sóc hoa lan nhà lưới, nhà kính thực lợi ích.Chúng ta tiết kiệm tối đa suất lao động mà thu hiệu cao, suất lao động sử dụng hợp lý Ngoài trồng đảm bảo tức không bệnh dịch, không sâu hại, không thuốc kháng sinh quan trọng chủ đầu tư tính xác thời gian thu hoạch mình, mà khơng bị yếu tố rủi ro chi phối như: thời tiết, khí hậu, dịch bệnh Hầu giới sử dụng loại nhà kính đại với hệ thống điều khiển tự động thông số môi trường bên như:nhiệt độ, độ ẩm, độ PH, ánh sáng, phân bón Các lợi ích từ việc phát triển nhà lưới, nhà kính dùng nông nghiệp công nghệ cao nhỏ, ứng dụng rộng rãi phù hợp với điều kiện Việt Nam, vấn đề phải hạ giá thành thiết kế thiết kế phải phù hợp với điều kiện đặc thù nơi lắp đặt Từ nhu cầu với mong muốn ứng dụng khí, điều khiển tự động vào sản xuất nông nghiệp đại hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Hùng KS.Nguyễn Đăng Khoa chúng em thực đề tài: “Thiết kế hệ thống nhà lưới tự độngtrồng lan Gia Lai” 1.2 Mục Đích Mục đích đề tài nhằm thiết kế mơ hình nhà kính, nhà lưới với yếu tố tiểu khí hậu điều khiển tự động hồn tồn phù hợp với yếu tố điều kiện trồng lan dựa khí hậu Việt Nam Ứng dụng tự động hóa vào sản xuất,giảm giá sản xuất, giảm chi phí lao động để nhằm mục đích đưa hình thức canh tác vào sản xuất phổ biến đem lại hiệu kinh tế cao Trên sở mục đích nội dung thực sau:  Khảo sát số vườn lan địa bàn  Thiết kếhệ thống nhà lưới theo đề tài Gia Lai  Thiết kế mạch điều khiển tưới lan tự động mơ hình nhà lưới PHỤ LỤC Chương trình điều khiển sbit mode sbit up sbit down sbit HS1101 sbit tmode sbit tup sbit tdown sbit THS1101 at Ra1_bit; at Re1_bit; at Re2_bit; at Rb0_bit; at trisa1_bit; at trise1_bit; at trise2_bit; at trisb0_bit; sbit Soft_I2C_Scl at RC3_bit; sbit Soft_I2C_Sda at RC4_bit; sbit Soft_I2C_Scl_Direction at TRISC3_bit; sbit Soft_I2C_Sda_Direction at TRISC4_bit; // End Software I2C connections // LCD module connections sbit LCD_RS at RB2_bit; sbit LCD_EN at RB3_bit; 57 sbit LCD_D4 at RB4_bit; sbit LCD_D5 at RB5_bit; sbit LCD_D6 at RB6_bit; sbit LCD_D7 at RB7_bit; sbit LCD_RS_Direction at TRISB2_bit; sbit LCD_EN_Direction at TRISB3_bit; sbit LCD_D4_Direction at TRISB4_bit; sbit LCD_D5_Direction at TRISB5_bit; sbit LCD_D6_Direction at TRISB6_bit; sbit LCD_D7_Direction at TRISB7_bit; int doam,doamtam,dv,chuc,tram,kqadc,kqadc1,kqss; int I,J; char seconds, minutes, hours,day,ss,mm,hh,minutes1,hours1,minutes2,hours2; int smode=0,temper=380,ct_mu=0,ct_luoi=1,ct_quat=0; void Keo_luoi() { ra4_bit=1;ra5_bit=0; } void Tha_luoi() { ra4_bit=0;ra5_bit=1; } void Dung_luoi() { ra4_bit=0;ra5_bit=0; 58 } void Keo_mu1() { rc0_bit=1;rc1_bit=0; } void Tha_mu1() { rc0_bit=0;rc1_bit=1; } void Dung_mu1() { rc0_bit=0;rc1_bit=0; } void Keo_mu2() { rd5_bit=0;rd6_bit=1; } void Tha_mu2() { rd5_bit=1;rd6_bit=0; } void Dung_mu2() { rd5_bit=0;rd6_bit=0; } void tuoi_nuoc() { rd7_bit=1; } void Dung_tuoi() { rd7_bit=0; } 59 void mo_quat() { re0_bit=1; } void dung_quat() { re0_bit=0; } void mo_may_tren() { rd2_bit=0;rd2_bit=1; } void dong_may_tren() { rd2_bit=1;rd2_bit=0; } void dung_may_tren() { rd2_bit=0;rd2_bit=0; } void Read_Time() { Soft_I2C_Start(); // Issue start signal Soft_I2C_Write(0xD0); // Address ds1307 Soft_I2C_Write(0); Soft_I2C_Stop(); Soft_I2C_Start(); Soft_I2C_Write(0xD1); seconds=Soft_I2C_Read(1); minutes=Soft_I2C_Read(1); 60 hours=Soft_I2C_Read(1); day=Soft_I2C_Read(0); Soft_I2C_Stop(); } void write_Time() { Soft_I2C_Start(); Soft_I2C_Write(0xD0); // Issue start signal // Address ds1307 Soft_I2C_Write(1); Soft_I2C_Write(minutes); Soft_I2C_Write(hours); Soft_I2C_Stop(); // Start from address // Issue stop signal } void Transform_Time() { ss = ((seconds & 0xF0) >> 4)*10 + (seconds & 0x0F); // Transform seconds mm = ((minutes & 0xF0) >> 4)*10 + (minutes & 0x0F); // Transform months hh = ((hours & 0xF0) >> 4)*10 + (hours & 0x0F); // Transform hours delay_ms(1); } void Display_Time() { Lcd_Out(2,1,"Time:"); Lcd_Chr_cp((hh /10) + 0x30); Lcd_Chr_cp((hh % 10) + 0x30); 61 Lcd_chr_cp(':'); Lcd_Chr_cp((mm / 10) + 0x30); Lcd_Chr_cp((mm % 10) + 0x30); Lcd_chr_cp(':'); Lcd_Chr_cp((ss / 10) + 0x30); Lcd_Chr_cp((ss % 10) + 0x30); } void Do_Do_Am() {doamtam=0; for(i=0;i