Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án điện tử, đồ án tự động hoá, tưới cây tự động, đồ án tưới cây, đồ án tốt nghiệp, đồ án tưới cây theo độ ẩm, mạch tưới cây theo độ ẩm, mạch PBC, điều khiển tự động hoá, mạch tưới nước tự động, thiết kế hệ thống điều khiển tự độngfb: fb.comtienduy9876
ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động LỜI NÓI ĐẦU Ngày khoa học kỹ thuật ngày phát triển, điều khiến cho trình lao động sản xuất người ngày nâng cao Mọi nghiên cứu, tìm tòi phát triển người phục vụ tối đa thuận tiện cho sống Việt Nam ta xuất phát điểm đất nước nơng nghiệp lên từ ngành nơng nghiệp Từ xưa đến nay, nông nghiêp ngành tối quan trọng hoạt động sản xuất người Việt, số ngành trồng trọt Nền nông nghiệp nước ta nơng nghiệp lạc hậu chưa có nhiều ứng dụng khoa học kĩ thuật áp dụng vào thực tế Rất nhiều quy trình kĩ thuật trồng trọt, chăm sóc tiến hành cách chủ quan khơng đảm bảo u cầu Có thể nói nơng học ngồi kĩ thuật trồng trọt, chăm sóc tưới nước khâu quan trọng trồng trọt, để đảm bảo sinh trưởng phát triển bình thường, tưới tưới đủ theo yêu cầu nông học trồng không sinh sâu bệnh, hạn chế thuốc trừ sâu cho sản phẩm an toàn, đạt suất, hiệu cao Mặt khác nước ta giai đoạn cơng nghiệp hóa, đại hóa thiết bị máy móc tự động đưa vào phục vụ thay sức lao động người Vì thiết bị tưới nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đưa vào thực tiễn ngày áp dụng nhiều Thiết bị tưới đa dạng chủng loại (vòi phun mưa, phun sương, vòi nhỏ giọt bù áp, vòi khơng bù áp, dây tưới nhỏ giọt ) có thông số khác phục vụ cho loại khác chế tạo từ nhiều nước Israel, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc , thuận tiện cho người sử dụng lựa chọn phù hợp với nhu cầu sử dụng Việc tính tốn để lựa chọn thiết bị hệ thống tưới đáp ứng nhu cầu tưới theo nông học trồng phù hợp điều kiện kinh tế, kỹ thuật cho hiệu cao việc cần thiết cho việc phát triển diện rộng hệ thống tưới Hệ thống tưới phun đáp ứng độ ẩm gốc, độ ẩm khơng khí cho trồng phát triển tốt, hệ thống tiết kiệm nước tạo điều kiện cho trồng hấp thu dinh dưỡng khơng gây rửa trơi, thối hóa đất, không gây ô nhiễm môi trường Hệ thống tưới nước tự động kết hợp với bón phân, phun thuốc hóa học Hơn nữa, với việc thiết kế hệ thống tưới tự động giúp cho người tưới cây, tốn chi phí nhân cơng tưới nước giám sát thời gian tưới Với hệ SVTH: Phan Tiến Duy ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động thống này, việc tưới tự động tùy theo nhiệt độ thời tiết nắng hay mưa, độ ẩm cao hay thấp, mùa năm… Tất điều kiện đưa vào hệ thống tính tốn đưa thời gian xác để bơm nước Người lao động không cần phải quan tâm đến việc tưới cây, sinh trưởng phát triển tốt nhờ việc tưới phù hợp xác Nhằm tự động hố việc chăm sóc trồng áp dụng khoa học công nghệ vào lĩnh vực trồng trọt Hệ thống tưới tự động giúp người trồng tiết kiệm nhiều thời gian việc tưới cây, hệ thống phát vùng đất xung quanh khu vực gốc thiếu nước tự động tưới cho Hệ thống tưới tự động (tưới nhỏ giọt, phun sương, phun mưa …) hệ thống thiết bị tưới tốt đáp ứng theo yêu cầu sinh trưởng trồng ứng dụng rộng nước phát triển Hệ thống tưới nước tự động hình thức tưới nước hợp lý, tiết kiệm sức lao động chi phí nhân cơng Vốn phổ biến từ nhiều nước giới Tuy nhiên Việt Nam năm gần việc vận dụng hệ thống trở thành xu hướng Hệ thống tưới nước tự động trở nên phổ biến với người nông dân nông thôn với q trình đại hóa nơng nghiệp nơng thơn người dân mạnh dạn đưa vào sử dụng chi phí đầu tư cao Sinh vùng quê ven sông Hồng chủ yếu nghề trồng hoa, sinh viên theo học ngành Điều khiển tự động hố Trường đại học Giao thơng vận tải, em muốn góp sức vào nghiên cứu chế tạo sản phẩm tự động hố để góp sức phục vụ cho việc sản xuất nơng nghiệp người dân thuận tiện tối ưu hố suất Chính điều đó, em lựa chọn đồ án tốt nghiệp “Xây dựng hệ thống tưới nước tự động cho trồng” Nội dung đồ án trình bày gồm chương: Chương 1: Tổng quan hệ thống tưới tự động Chương 2: Nghiên cứu hệ thống tưới nước tự động cho trồng Chương 3: Nghiên cứu, lựa chọn phần tử mạch điều khiển Chương 4: Thiết kế hệ thống tưới nước tự động cho trồng Trong thời gian thực đề tài với nội dung nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống tưới tự động, em cố gắng vận dụng kiến thức học SVTH: Phan Tiến Duy ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động trường, thực tế Cùng với giúp đỡ Th.s Vũ Trọng Thuật, thầy cô giáo Điều khiển tự động hóa Trường đại học Giao thơng vận tải hoàn thành yêu cầu đề tài Đó nghiên cứu, thiết kế thực thi chế tạo mạch điều khiển hệ thống tưới tự động theo độ ẩm đạt độ xác hoạt động tốt Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Th.s Vũ Trọng Thuật tận tình bảo giúp đỡ em hồn thành đồ án tốt nghiệp Do kiến thức hạn chế q trình thực đồ án em khơng tránh khỏi sai sót Em mong đóng góp thầy cô bạn để nội dung đề tài ngày hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2019 Sinh viên thực Phan Tiến Duy SVTH: Phan Tiến Duy ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động MỤC LỤC SVTH: Phan Tiến Duy ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt ĐK TĐH ĐK TĐH QTSX ĐK TĐH QTCN ĐKTĐH ICTR LC PID 10 11 12 13 PLC CTE PCRL CCS SCMS Từ tiếng Anh Individual Control Local Control Proportional Derivative Nghĩa tiếng Việt Điều khiển Tự động hố Điều khiển tự động hố q trình sản xuất Điều khiển tự động hố q trình cơng nghệ Điều khiển tự động hoá Điều khiển riêng rẽ Điều khiển cục Integral Hệ thống điều khiển vi tích phân tỉ lệ Hệ thống điều khiển logic Thiết bị kết nối máy tính Điều khiển q trình Giám sát máy tính trung tâm Hệ thống quản lý giám sát 14 IA Programmable logic controller Computers Terminals Proces Control Central Computer Supervision Supervisory control managêmnt system Industrial Automation 15 I/O Input/Output Vào/Ra 16 17 18 19 20 21 MT TTMT NNCNC GTVT GPS GIS 22 23 24 25 DRI PVC PE PIC Máy tính Trung tâm máy tính Nơng nghiệp công nghệ cao Ngành Giao thông vận tải Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu Geographic Information Hệ thống thông tin địa lý System Drip Irrigation Hệ thống tưới nhỏ giọt Polyvinyl clorua Ống nhựa PVC Polyethylene Ống nhựa PE Peripheral Interface Controller Bộ điều khiển giao tiếp ngoại vi Central Processing Unit Bộ xử lý trung tâm Read-Only Memory Bộ nhớ đọc Electrically Erasable Một loại chip nhớ không bay Programmable Read-Only Memory Universal Asynchronous Bộ thu/phát không đồng đa Receiver/Transmitter 26 CPU 27 ROM 28 EPROM 29 USART SVTH: Phan Tiến Duy Tự động hố cơng nghiệp ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động 30 PC 31 PWM 32 ADC Personal Computer Pulse Width Modulation Analog-to-digital converter 33 RAM 34 SSP Random Access Memory Synchnorous Serial Port 35 36 37 38 39 40 41 Parralel Slave Port Liquid Crystal Display Real Time Clock Alternating Current Direct Current Inter-Integrated Circuit Integrated circuit PSP LCD RTC AC DC I2C IC SVTH: Phan Tiến Duy Máy tính cá nhân Điều chế độ rộng xung Mạch chuyển đổi tương tự số Bộ nhớ khả biến Chức giao tiếp đồng nối tiếp Chức giao tiếp song song Màn hình LCD Thời gian thực Dòng điện xoay chiều Dòng điện chiều Là loại bus nối tiếp Vi mạch tích hợp ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động DANH MỤC CÁC HÌNH SVTH: Phan Tiến Duy ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động DANH MỤC CÁC BẢNG SVTH: Phan Tiến Duy ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI CÂY TỰ ĐỘNG 1.1 Tổng quan chung hệ thống tự động Hệ thống điều khiển tự động hệ thống bao gồm phần tử tự động nhằm điều khiển trình xảy thiên nhiên, sống mà khơng có tham gia trực tiếp người Hệ thống điều khiển tự động: tập hợp thành phần vật lý có mối liên quan tác động qua lại lẫn để huy, tự hiệu chỉnh điều khiển hệ thống khác Hệ thống điều khiển tự động giúp tiết kiệm sức lao động người lao động giúp tiết kiệm nhiều thời gian cho người lao động hướng dẫn đến số q trình làm việc khác Lợi lớn việc sử dụng hệ thống tự động công cụ tiết kiệm thời gian tiến hành cơng việc, đồng thời giúp tiết kiệm chi phí Trong ngành cơng nghiệp, tham gia vào sản xuất hàng hoá kỹ thuật nặng dịch vụ, hệ thống tự động thực nhiệm vụ cách tự động giúp tiết kiệm nhân lực từ trăm đến ngàn nhân công lao động Hệ thống tự động hóa tiết kiệm nhiều thời gian so với lao động thủ cơng từ bàn tay người Điều giúp tiết kiệm thời gian cho cơng ty, kéo theo tiết kiệm khoản tiền lớn để đầu tư vào lực lượng nhân lực không nhỏ không áp dụng thành tựu tụ động hố đem lại Ngồi sử dụng thiết bị tự động có ưu điểm bật khác như: - Nâng cao suất, hiệu hoạt động máy móc - Độ linh hoạt cao nhiều - Đảm bảo xác cao - Chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn đồng - Giảm chi phí lớn bao gồm chi phí nhiên liệu, lượng, chi phí thời gian, chi phí nhân cơng - Có khả thay cho người làm việc mơi trường nguy hiểm hay có chất độc hại, nơi mà người không đặt chân lên - Độ an tồn cao - Hiện đại hóa q trình sản xuất sống người nhiều loại máy móc, cơng cụ tiện ích SVTH: Phan Tiến Duy ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động Hình 1: Tự động hố cơng nghiệp Bên cạnh có số khó khăn áp dụng thiết bị tự động như: - Mức chi phí cao: hệ thống điều khiển tự động chẳng hạn PLC hay biến tần mức giá bán thiết bị tương đối cao nên doanh nghiệp có đủ nguồn vốn đầu tư - Vận hành phức tạp, đòi hỏi có chun mơn am hiểu sâu rộng thiết bị Từ việc lắp đặt, lập trình hay cài thơng số hệ thống cần chuyên gia thực đảm bảo xác, an tồn Bảo trì hay sửa chữa cần phải tiến hành cẩn thận Bên cạnh có thiết bị sử dụng dễ dàng, đơn giản - Đối với lĩnh vực có yêu cầu bảo mật an ninh cao sử dụng tự động hóa đơi gây an toàn bị xâm nhập vào Hệ thống điều khiển tự động xuất ngày phổ biến lĩnh vực như: - Sản xuất - Công nghiệp, chế tạo máy - Nông nghiệp - Lâm nghiệp - Ngư nghiệp - Khoa học kỹ thuật v.v Trong môi trường sản xuất: - Các máy tự động - Các đường dây sản xuất, lắp ráp tự động - Các máy điều khiển theo chương trình, Máy tính, Robot v.v - Hệ thống điều hồ khơng khí SVTH: Phan Tiến Duy ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Xuân Trường (2010), Tài liệu sử dụng CCS, NXB: Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh [2] Datasheet PIC 16F877a Microchip [3] PGS TS Hồng Đức Liên (2007),Thủy lực cấp nước Nông nghiệp, NXB: Trường ĐH Nông Nghiệp Danh mục website tham khảo: http://catalogdatasheet.com http://ccsinfo.com/forum http://dientuvietnam.net http://diendandientu.com SVTH: Phan Tiến Duy ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động PHỤ LỤC : CODE CHƯƠNG TRÌNH Code thư viện #BIT DHT_DATA_OUT = 0x05.0 // gan vao chan RC3 #BIT DHT_DATA_IN = 0x05.0 #BIT DHT_DDR_DATA = 0x85.0 #define DHT_ER #define DHT_OK #define DDROUT #define DDRIN //unsigned int8 DHT_GetTemHumi (unsigned int8 &tem1,&tem2,unsigned int8 &humi1,&humi2); unsigned int8 DHT_GetTemHumi (unsigned int8 &tem1,&tem2,unsigned int8 &humi1,&humi2) { unsigned int8 buffer[5]={0,0,0,0,0}; unsigned int8 ii,i,checksum; DHT_DDR_DATA=DDROUT; // set la cong ra, huong vao hay DHT_DATA_OUT=1; delay_us(60); DHT_DATA_OUT=0; delay_ms(25); // it nhat 18ms DHT_DATA_OUT=1; DHT_DDR_DATA=DDRIN;//set la cong vao delay_us(60); if(DHT_DATA_IN)return DHT_ER ; else while(!(DHT_DATA_IN)); //Doi DaTa len delay_us(60);//cho 60us if(!DHT_DATA_IN)return DHT_ER; else while((DHT_DATA_IN)); SVTH: Phan Tiến Duy //Doi Data ve ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động //Bat dau doc du lieu for(i=0;i59) giay_ds13=0; BIN_BCD(giay_ds13); NAP_THOI_GIAN_HTAI_VAO_DS13B07(); } else if(tt_mod==4) { gh++; if(gh>99) gh=0; } else if(tt_mod==5) { gio1++; if(gio1>23) gio1=0; } else if(tt_mod==6) { phut1++; if(phut1>59) } else if(tt_mod==7) { SVTH: Phan Tiến Duy phut1=0; ĐATN: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống tưới nước tự động gio2++; if(gio2>23) gio2=0; } else if(tt_mod==8) { phut2++; if(phut2>59) phut2=0; } } delay_ms(500); } } //xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx void phim_dw() { if (!input(dw)) { delay_ms(20); if (!input(dw)) { exit = 0; if(tt_mod==1) { gio_ds13 ; if(gio_ds13