Đang tải... (xem toàn văn)
Sử dụng cảm biến được gắn vào vi điều khiển để chăm sóc cây: Cảm biến nhiệt độ độ ẩm truyền dữ liệu về cho PIC. Tự động hóa gồm tưới phun sương để tạo độ ẩm, Ngoài ra một màn hình LCD sẽ được đặt ngoài vườn để tiện cho việc theo dõi trực tiếp về nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng phát triển của cây.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ -o0o - ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHU VƯỜN THÔNG MINH GVHD: NGUYỄN TRỌNG LUẬT SVTH: MSSV: Hồ Lợi 1511873 Đỗ Huy Khang 1511464 TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 06 NĂM 2018 GVHD: LỜI CẢM ƠN Để đồ án đạt kết tốt đẹp, chúng em nhận hỗ trợ, giúp đỡ nhiều tổ chức, cá nhân Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép chúng em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cá nhân quan tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập nghiên cứu đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường ĐH Bách Khoa TPHCM nói chung, thầy Bộ mơn Điện – Điện Tử nói riêng dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo Nguyễn Trọng Luật quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt đồ án thời gian qua Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế học viên, đồ án tránh thiếu sót Chúng em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để tơi có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức mình, phục vụ tốt cơng tác thực tế sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! GVHD: Tp Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng 06 năm 2018 Sinh viên GVHD: TÓM TẮT ĐỒ ÁN Ngày khoa học công nghệ ngày phát triển, vi điều khiển AVR vi điều khiển PIC ngày thơng dụng hồn thiện Trên sở kiến thức học môn học : Nhập môn kĩ thuật , Thiết kế hệ thống nhúng ,… với hiểu biết thiết bị điện tử, chúng em định thực đề tài :NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THÔNG TƯỚI TỰ ĐỘNG TRONG NHÀTRỒNG THÔNG MINH, HIỂN THỊ TRÊN LCD VÀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG BLUETOOTH với mục đích để tìm hiểu thêm PIC, làm quen với thiết bị điện tử nâng cao hiểu biết cho thân Sử dụng cảm biến gắn vào vi điều khiển để chăm sóc cây: Cảm biến nhiệt độ độ ẩm truyền liệu cho PIC Tự động hóa gồm tưới phun sương để tạo độ ẩm, Ngoài hình LCD đặt ngồi vườn để tiện cho việc theo dõi trực tiếp nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng phát triển GVHD: MỤC LỤC GVHD: DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA Hình Nguyên lý hoạt động cảm biến độ ẩm Hình Sơ đồ nối dây cảm biến nhiêt độ Hình Hình dạng thực tế PIC 16F877A Hình Sơ đồ chân PIC 16F877A Hình Sơ đồ nhớ chương trình ngăn xếp Hình LCD 1602 Hình 10 Module Bluetooth HC-05 Hình 11 Sơ đồ nối chân HC-05 Hình 12 Sơ đồ nguyên lý HC-05 Hình 13 Khối xử lý trung tâm Hình 14 Khối cung cấp nguồn Hình 15 Khối giao tiếp với bluetooth, cảm biến độ ẩm đất, cảm biến nhiệt độ Hình 16 Khối giao tiếp với LED cảnh báo ,LED đại diện cho thiết bị nút nhấn Hình 17 Khối giao tiếp với LCD Hình 18 LAYOUT Hình 19 Lưu đồ giải thuật chương trình Hình 20 Lưu đồ giải thuật Chương trình ngắt timer cập nhật cảm biến, hiển thị LCD cảnh báo LED Hình 21 Lưu đồ giải thuật chương trình tự động điều khiển máy bơm Hình 22 Lưu đồ giải thuật chương trình điều khiển máy bơm nút nhấn Hình 23 Lưu đồ giải thuật chương trình tự động điều khiển quạt Hình 24 Lưu đồ giải thuật chương trình quạt nút nhấn GVHD: DANH SÁCH BẢNG SỐ LIỆU GVHD: GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan Tại số địa phương sử dụng nhà trồng để canh tác số loại cây, hoa, rau có giá trị kinh tế cao, nhiên chưa có đơn vị tiến hành nghiên cứu thiết kế nhà trồng đáp ứng điều kiện kinh tế, môi trường nước ta Thực tế sống bận rộn nay, nhiều bạn có thú vui trồng cảnh, vườn rau khơng gian trống nhà sân thượng, ban công Tuy nhiên, lúc bạn bận cơng tác nhiều ngày cảnh vườn hoa nhà không tưới nước.Nhận thấy cần thiết phải phải xây dựng nhà trồng nhằm đẩy mạnh nghiệp phát triển nông nghiệp, nơng thơn nhóm nghiên cứu chúng em thực đề tài tưới nước tự động điều khiển mạch điện tử PIC 1.2 Nhiệm vụ đề tài Mô tả nhiệm vụ đề tài bao gồm yêu cầu, kết cần đạt giới hạn đề tài Trong nội dung sinh viên cần trình bày thêm cách tiếp cận ý tưởng thực *) Nội dung 1: Tìm hiểu nguyên lý, lý thuyết PIC 16F877A,LCD Tham khảo tài liệu mạng tham khảo từ tài liệu môn học trước vi xử lý, thiết kế hệ thống nhúng,… Cần hiểu nguyên lý hoạt động, cách kết nối chân, ngơn ngữ lập trình cho PIC *) Nội dung 2: Tìm hiểu cảm biến độ ẩm đất, cảm biến nhiệt độ DS18B20 Tham khảo từ tài liệu mạng trang mua hàng Hiểu rõ nguyên lý hoạt động, cách kết nối vào PIC, đo độ ẩm, nhiệt độ theo ý muốn *) Nội dung 3: Tìm hiểu module Bluetooth HC-05 GVHD: Tìm tài liệu thông tin mạng Cần nắm bắt sơ đồ chân, chế độ hoạt động,cách kết nối máy tính HC-05 với PC ngơn ngữ lập trình *) Giới hạn hệ thống tưới tự động : Do lần chúng em làm đề tài nghiên cứu, cộng với kiến thức nhiều hạn chế, đề tài bọn em số hạn chế : + Chưa đo đạc nhiều thông số, quy mô áp dụng hạn chế + Chưa đẩy diệu qua mạng 1.3 Phân chia cơng việc nhóm Hồ Lợi: +) Tìm hiểu LCD, +) Thi cơng mạch +) Làm file Word Power point Đỗ Huy Khang: +) Tìm hiểu PIC, Bluetooth, +) Vẽ layout +) Thực phần mềm • Thời gian họp nhóm : tiết 7-10 chiều thứ 4-6 sáng thứ tuần GVHD: 2.THIẾT BỊ VÀ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ 2.1 Các loại cảm biến: Để thực tự động hóa điều chỉnh mơi trường phù hợp cho cây, hệ thống gồm cảm biến sử dụng để thu thập thông tin thực tế môi trường Các cảm biến gồm: - Cảm biến nhiệt độ DS18B20 - Cảm biến ánh sáng BH1750 2.1.1 Cảm biến nhiệt độ DS18B20: Hình Cảm biến nhiệt độ DS18B20 2.1.1.a)Cảm biến nhiệt độ DS18B20 có tính sau: - Theo chuẩn giao tiếp 1-wire - Dãi nhiệt độ đo lường: -55°C to +125°C (-67°F to +257°F) - Độ xác: ±0.5°C khoảng đo -10°C to +85°C - Độ phân giải đến 12 bit chương trình - Mỗi thiết bị có mã định danh 64 bit - Có thể dùng nguồn ký sinh (không cần cung cấp nguồn cho chip, chip lấy nguồn từ tín hiệu) 2.1.1.b) Sơ đồ chân 10 GVHD: 4.THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN MỀM 4.1 Phương pháp thực phân mềm: o Chương trình giao tiếp với cảm biến: với DS18B20, nhóm tìm thư viện có sẳn sử dụng ln thư viện cho việc đọc giá trị từ cảm biến DS18B20 Về cảm biến độ ẩm đất, tín hiệu trả tín hiệu analog, nên cần ADC để chuyển tín dạng số Ở PIC có tích hợp sẳn ADC port A, để đọc độ ẩm đất, cần phải khời tạo cho ADC tìm cơng thức để tính giá trị độ ẩm từ tín hiệu đọc o Chương trình giao tiếp với LCD: chương trình CCS cho PIC có tích hợp sẳn thư viện giao tiếp với LCD chế độ bít, nhiên sử dụng lại làm LCD bị lỗi hiển thị Vì vậy, nhóm định tự viết chương trình khởi tạo cho LCD riêng o Chương trình LED cảnh báo: chương trình sẻ thực thi lúc giá trị nhiệt độ, độ ẩm tính tốn sau lần cập nhật cảm biến o Chương trình tự động điều khiển thiết bị: chương trình sẻ so sánh giá trị độ ẩm, nhiệt độ để kịp thời đưa định điều khiển thiết bị Khi giới hạn đặt bị vượt qua, thiết bị sẻ tự động tắt mở Ở nhóm đặt điều kiện độ ẩm < 30 % bơm sẻ tự động mở, độ ẩm >75% bơm sẻ tự động tắt Khi nhiệt độ >35 độ C, quạt sẻ mở, nhiệt độ 90) xbuffer=0; if (rcv=='\n') {new_sms=1; printf("da nhan \n"); } } #int_TIMER1 void timer1_int() { dem ; if(dem==0) { dem=2; 39 GVHD: nhiet_do=ds18b20_read(); ADC=read_adc(); display_lcd(); led_warn(); send_sms(4); } set_timer1(-50000); } void display_lcd() { unsigned int16 x10,tp1; temp=(int)(nhiet_do); nhietdo="nhiet :"; x10=(nhiet_do*10); tp1=x10%10; nhietdo[10]=temp/10+48; nhietdo[11]=temp%10+48; nhietdo[12]='.'; nhietdo[13]=tp1+48; nhietdo[14]='C'; Tam=((int32)(1023-ADC)*100)/1000; DoAmDat=(int16)Tam; doam="do am dat:"; 40 GVHD: doam[10]=DoAmDat/10+48; doam[11]=DoAmDat%10+48; doam[12]=doam[13]=doam[14]=doam[15]=" "; lcd_gotoxy(0,0); lcd_Puts(nhietdo); lcd_gotoxy(1,0); lcd_Puts(doam); lcd_gotoxy(1,12); lcd_PutChar("%"); } #int_TIMER0 void timer0_int() { // dieu khien may bom tu dong if(DoAmDat70) {PUMP_OFF; // tat may bom Ctl=0;} // dieu khien may bom bang nut nhan if(!input(PIN_A2)&&(DoAmDat60)){ PUMP_OFF; Ctl=0; while(!input(PIN_A2)); } // chuong trinh bat quat tu dong if(nhiet_do>35) {FAN_ON; Ctl_f=1;} if(nhiet_do33)&&(Ctl_f==0)) { FAN_ON; Ctl_f=1; 42 GVHD: while(!input(PIN_A3)); } if(!input(PIN_A3)&&(nhiet_do