Nghiên cứu Khoa học
XÂY DỰNG HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY TRỒNG TỰ ĐỘNG
1.1. Lý do chọn đề tài.
Hiện nay, chúng ta đang sống trong thời kì phát triển mạnh mẽ nhất của ngành
khoa học công nghệ hóa 4.0, cũng là vai trò thiết yếu trong quá trình phát triển của
toàn thế giới và đất nước ta. Vì vậy, chúng ta phải biết tận dụng và áp dụng vào nó một
cách hiệu quả nhất giúp kinh tế đất nước phát triển.
Nền công nghệ đang phát triển mạnh mẽ nhưng ở nước ta, đa số các thiết bị vẫn
hoạt động độc lập, có một quy trình sử dụng khác nhau tùy thuộc vào sự thiết lập, cài
đặt của người sử dụng, chưa có một sự liên kết nào với nhau. Do đó, chúng ta cần áp
dụng công nghệ để mọi thứ được liên kết với nhau. Và với công nghệ Internet Of
Thing và sự tự động hóa, mọi vấn đề đều được giải quyết, người sử dụng có thể theo
dõi, giám sát tất cả các thiết bị từ xa thông qua mạng Internet và để chúng được hoàn
toàn tự động làm việc. Ở đây, các thiết bị điều khiển tự động được kết nối với nhau
thành một hệ thống hoàn chỉnh qua một thiết bị trung tâm và có thể giao tiếp với nhau
về mặt dữ liệu.
Hiện tại nước ta đang gặp phải vấn đề thực phẩm bẩn, vì vậy việc áp dụng mô
hình công nghệ cao vào trong vườn cây tại nhà là một nhu cầu thiết yếu cần phải thực
hiện của mỗi gia đình khi chúng ta hằng ngày có quá nhiều việc phải làm, không thể
chăm sóc vườn cây được. Đây là mô hình phụ hợp cho các gia đình hay mô hình nhân
rộng cho các hộ làm nông nghiệp đẩy mạnh sự phát triển nền nông nghiệp theo hướng
hiện đại, giúp tăng năng suất cây trồng và đảm bảo nhu cầu thực phẩm sạch.
Đó là lý do mà ta đã chọn đề tài “Xây dựng hệ thống chăm sóc cây trồng tự
động”, một mô hình trồng trọt phù hợp giúp giải quyết vấn đề nan giải cho các hộ gia
đình muốn tự trồng rau sạch hay các vấn đề của ngành nông nghiệp Việt Nam làm đề
tài nghiên cứu của mình.
1.2. Mục tiêu đề tài
Năm 2022 là năm có ý nghĩa rất quan trọng, ngành nông nghiệp và phát triển
nông thôn cần tiếp tục thực hiện cơ cấu lại nông nghiệp gắn với đổi mới mô hình tăng
trưởng và xây dựng nông thôn mới, với các mục tiêu, nhiệm vụ, giải pháp tập trung,
quyết liệt, triển khai ngay từ những ngày đầu năm 2022.
Để đáp ứng nhu cầu hội nhập quốc tế đòi hỏi nền nông nghiệp Việt Nam phải
tăng cả năng suất cũng như chất lượng sản phẩm, song song với điều đó cũng cần phải
làm giảm chi phí sản xuất để tăng tính cạnh tranh với quốc tế. Điều đó bắt buộc chúng
ta phải áp dụng khoa học và công nghệ vào trong sản xuất.
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, phân tích và thiết kế được mạch có khả năng
điều khiển, giám sát, tưới nước và bật tắt đèn tự động thông qua các thông tin thu thập
về. Thông tin nhiệt độ môi trường, độ ẩm đất,ánh sáng được cảm biến đo chuyển tới
khối xử lý dữ liệu. Dựa vào các thông tin trên và theo các ngưỡng thời gian cài đặt
trong ngày để điều khiển bật tắt máy bơm tưới nước tự động và bật tắt đèn khi trời tối,
có thể bật tắt máy bơm thủ công bằng nút nhấn hoặc thông qua App Android (được
xây dựng bằng MIT App Inventor) hiển thị các thông tin lên LCD 16x2 và App
Android( được xây dựng bằng MIT App Inventor), có thể điều chỉnh các mức thời
gian kiểm tra trong ngày, có thể tùy chỉnh các mức ngưỡng tùy theo mục đích sử dụng,
khi phát hiện mưa tự động tắt máy bơm khi bơm đang bật, hiển thị biểu đồ nhiệt độ, độ
ẩm thông qua App Android( được xây dựng bằng MIT App Inventor) để dễ dàng quản
lý và chăm sóc cây trồng.
1.3. Nội dung thực hiện.
+ Nội dung 1: Tìm hiểu và nghiên cứu cấu tạo phần cứng, nguyên lí hoạt động,
tính năng của các module ESP8266 Node MCU, cảm biến DHT11, cảm biếnmưa, cảm biến độ ẩm đất, cảm biến ánh sáng, màn hình LCD 16x2 và module I2C.
+ Nội dung 2: Giao tiếp Module ESP8266 Nodemcu với các cảm biến.
+Nội dung 3: Tìm hiểu về cách lấy thời gian thực cho ESP8266 Node MCU 4
+Nội dung 4: Tìm hiểu về Firebase
+Nội dung 5: Tìm hiểu về MIT App Inventor và Thingspeak
+Nội dung 6: Giao tiếp Module ESP8266 với MIT App Inventor và Thingspeak
+Nội dung 7:Thiết kế, lập trình và điều khiển các thiết bị
+Nội dung 8: Thiết kế mô hình sản phẩm
+Nội dung 9:Đánh giá kết quả thực hiện
1.4. Kết luận chương.
Trong chương này em đã giới thiệu và trình bày một cách tổng quan về “ Hệ
thống chăm sóc cây trồng tự động”. Hệ thống cảm biến sẽ giúp chúng ta đo đạc được
các thông số nhiệt độ, độ ẩm, mưa, …gửi lên App Android (được xây dựng từ MIT
App Inventor) nếu các thông số nhiệt độ, độ ẩm vượt ngưỡng cho phép( các ngưỡng có
thể cài đặt được tùy vào mục đích sử dụng) thì sẽ bật tắt máy bơm thông qua các
ngưỡng thời gian đã được cài đặt trong ngày ( thời gian có thể thay đổi được tùy vào
mục đích sử dụng), nếu máy bơm đang bật phát hiện mưa thì máy bơm sẽ tắt, có thể
bật tắt máy bơm thủ công bằng tay hoặc bật tắt máy bơm thông qua App Android
(được xây dựng từ MIT App Inventor), hiển thị các thông số lên LCD 16x2 và App
Android( được xây dựng từ MIT App Inventor).
1.5. Kết cấu đề tài.
Đề tài về xây dựng hệ thống chăm sóc cây trồng tự động gồm có 5 chương:
CHƯƠNG 1:MỞ ĐẦU.
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN TRONG ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN TRONG ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ, ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM CỦA HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐẠI HỌC DUY TÂN
Phòng 503 - K7/25 Quang Trung, Tp Đà Nẵng
(0236) 3827111(Ext 503)
feee@duytan.edu.vn
