Nghiên cứu Khoa học
Xây dựng hệ thống thủy canh dùng nguồn năng lượng mặt trời
1. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG
Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống
Giải thích chi tiết các khối hệ thống:
- Khối xử lý trung tâm gồm: Vi điều khiển esp8266 và board Arduino Nano giao tiếp với mạng Internet thông qua wifi. Ở đây, khối vi điều khiển đóng vai trò như khối điều khiển trung tâm, vừa có chức năng nhận giá trị từ các cảm biến, vừa điều khiển khối Rơle nối các thiết bị, vừa tương tác với website và phần mềm trên điện thoại di động thông qua mạng Internet.
- Khối điều khiển thiết bị gồm Module Rơle kết nối với đèn chiếu sáng, máy bơm, phun sương và moduleL298N điều khiển mái che.
- Hệ thống cảm biến bao gồm các cảm biến đo nhiệt độ- độ ẩm, ánh sáng, cảm biến mưa, đo PH.
- Ứng dụng blynk trên thiết bị di động cuungx như blynkWeb điều khiển chứa các chức năng như giám sát, theo dõi các thông số về các cảm biến của hệ thống và cho phép người dùng thiết lập ngưỡng giá trị các cảm biến từng thời điểm phù hợp với sự phát triển của cây trồng.
2. SƠ ĐỒ KHỐI CHI TIẾT HỆ THỐNG
Hình 2: Sơ đồ khối chi tiết hệ thống.
Giải thích chi tiết các khối hệ thống:
- Hệ thống điều khiển: Có nhiệm vụ đọc giá trị từ các cảm biến, thực hiện xử lý theo các giải thuật đã lập trình, căn cứ vào kết quả xử lý thông tin, thời gian mà điều khiển hệ thống bơm và ánh sáng cũng như màn che cho công việc chăm sóc cây. Giao tiếp với thiết bị di động để theo dõi, giám sát thông qua mạng Internet.
- Hệ thống cảm biến:
+ Cảm biến độ PH: Có tác dụng đọc giá trị theo dõi độ PH của dung dịch trong nước. Sau đó khối xử lí sẽ xuất dữ liệu ra màn hình LCD cũng như lên giao diện Blynk cho người dùng qua đó có thể theo dõi được giá trị đinh dưỡng nước của cây trồng.
+ Cảm biến nhiệt độ: Có tác dụng nhận biết giá trị nhiệt độ hiện tại. Khi giá trị nhiệt độ tăng quá cao ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của cây thì Khối xử lí sẽ điều khiển quạt quay để làm giảm nhiệt độ.
+ Cảm biến ánh sáng: Có tác dụng nhận biết giá trị ánh sáng hiện tại để báo về Khối xử lí. Khi người sử dụng muốn thay đổi quá trình sinh trưởng của cây thì có thể bật thêm đèn làm tang quá trình trinh trưởng của cây.
+ Cảm biến mưa: Có tác dụng nhận biết trời hiện tại có mưa hay không mưa. Qua đó nếu trời mưa sẽ gửi tín hiệu về khối xử lý và khối xử lý sẽ có tác vụ đóng mái che lại.
- Ứng dụng Blynk trên smartphone và Blynkweb: Người dùng sẽ sử dụng một ứng dụng trên Smartphone để theo dõi, giám sát tình hình môi trường hiện tại của cây để đảm bảo cây đang phát triển tốt cũng như kiểm tra hệ thống không bị sự cố. Các thông số sẽ được gửi đến điện thoại thông qua mạng Internet.
- Nguồn: Một nguồn 12V DC sẽ được lấy từ nguồn Pin mặt trời và sau đó được đẩy và mạch hạ áp ra 5V DC trực tiếp vào cho bộ vi xử lý trung tâm và các cảm biến sẽ lấy nguồn trực tiếp từ bộ vi xử lý trung tâm này để hoạt động. Các phần khác của hệ thống như lưới che, máy bơm nước, máy phun sương, đèn chiếu sáng sẽ dùng nguồn điện 12V.
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
