Luận văn Thiết kế hệ thống giám sát điều kiện tự nhiên và dinh dưỡng của vườn rau thủy canh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ
------------------
NGUYỄN XUÂN VINH
1600154
THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
VÀ DINH DƯỠNG CỦA VƯỜN RAU THỦY CANH
Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử
Mã số: 7510203
LUẬN VĂN ĐẠI HỌC
TP. CẦN THƠ, tháng 07 năm 2020
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ
------------------
NGUYỄN XUÂN VINH
1600154
THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
VÀ DINH DƯỠNG CỦA VƯỜN RAU THỦY CANH
Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử
Mã số: 7510203
LUẬN VĂN ĐẠI HỌC
TP. CẦN THƠ, tháng 07 năm 2020
CÔNG TRÌNH LUẬN VĂN
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
Cán bộ hướng dẫn: Ths. ĐƯỜNG KHÁNH SƠN
Luận văn đại học được bảo vệ tại Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ
ngày 22 tháng 7 năm 2020.
Thành phần Ban chấm đánh giá luận văn đại học gồm:
1. Trưởng ban: Ths. PHÓ HOÀNG LINH
2. Ủy viên phản biện: Ths. PHẠM THÀNH CÔNG
3. Thư ký ban chấm: Ths. ĐƯỜNG KHÁNH SƠN
Xác nhận của Ban chấm đánh giá sau khi luận văn đã được sửa chữa.
TRƯỞNG BAN
ỦY VIÊN PHẢN BIỆN
THƯ KÝ
Ths. Phó Hoàng Linh
Ths. Phạm Thành Công
Ths. Đường Khánh Sơn
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
I
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Xuân Vinh
Ngày, tháng, năm sinh: 28/02/1998
Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử
MSSV: 1600154
Nơi sinh: Cần Thơ
Mã số: 7510203
TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ
DINH DƯỠNG CỦA VƯỜN RAU THỦY CANH.
Nhiệm vụ:
Thiết kế hệ thống giám sát thông số môi trường và điều khiển thiết bị chấp
hành trong vườn rau thủy canh qua Internet.
Nội dung:
Xây dựng hệ thống tủ điều khiển để theo dõi thông số điều kiện tự nhiên và
dinh dưỡng lắp tại vườn rau thủy canh Minh Hòa (Quận Bình Thủy – TP Cần Thơ)
phục vụ cho quá trình sản xuất rau.
Xây dựng Server, Web: thu thập thông tin từ môi trường không khí và môi
trường dung dịch dinh dưỡng gửi lên web để giám sát và điều khiển thiết bị.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ths. ĐƯỜNG KHÁNH SƠN
THỜI GIAN GIAO ĐỀ TÀI: 21/1/2020
THỜI GIAN HOÀN THÀNH: 17/7/2020
Cần Thơ, ngày 29 tháng 07 năm 2020
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
II
LỜI CẢM ƠN
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô giảng viên Khoa Kỹ thuật Cơ khí,
Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ, đã giúp đỡ cung cấp các tài liệu
cần thiết và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi có thể hoàn thành tốt đề tài luận
văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy Đường Khánh Sơn – Giảng viên hướng dẫn
đề tài, thầy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất về cơ sở vật chất cũng như các tài
liệu tham khảo đồng thời cũng là người định hướng, góp ý các ưu khuyết điểm của
đề tài để luận văn đạt mức hoàn chỉnh nhất có thể.
Tôi xin chân thành cảm ơn chú Nguyễn Cửu Long – giám đốc kỹ thuật, cô
Lâm Việt Hòa – giám đốc tài chính công ty TNHH ĐẦU TƯ VÀ PHÁT TRIỂN
MINH HÒA đã tài trợ kinh phí và cho phép tôi lắp đặt hệ thống chạy thử nghiệm tại
công ty.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến người thân, gia đình, cha mẹ đã tạo mọi
điều kiện về mặt kinh tế cũng như động viên tinh thần để tôi có một quá trình
nghiên cứu tập trung và đạt kết quả tốt.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè cũng như các anh chị đi trước đã hỗ trợ và
chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm của mình cho tôi trong suốt quá trình làm luận văn.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!
Cần Thơ, ngày 29 tháng 07 năm 2020.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Xuân Vinh
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
III
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi. Các
số liệu sử dụng phân tích và số liệu thu thập được trong luận văn có nguồn gốc rõ
ràng, đã công bố đúng theo qui định.
Những nội dung trình bày trong luận văn là những kiến thức của tôi tích lũy
trong quá trình học tập, nghiên cứu là trung thực, khách quan và phù hợp với thực
tiễn, những phần tôi nghiên cứu, trích dẫn đều được nêu trong phần các tài liệu
tham khảo. Nếu những phần nêu trên không đúng sự thật, tôi xin cam đoan chịu
hoàn toàn trách nhiệm.
Cần Thơ, ngày 29 tháng 07 năm 2020.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Xuân Vinh
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
IV
TÓM TẮT LUẬN VĂN
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
VÀ DINH DƯỠNG CỦA VƯỜN RAU THỦY CANH
Mục tiêu nghiên cứu:
Theo dõi các yếu tố tự nhiên bên trong nhà lưới vườn rau thủy canh như:
Nhiệt độ, độ ẩm không khí, cường độ ánh sáng, nhiệt độ dung dịch, nồng độ hòa tan
chất rắn trong dung dịch dinh dưỡng.
Thiết kế hệ thống điều khiển các thiết bị: máy bơm dung dịch, đèn, quạt,
phun sương, máy che.
Áp dụng tổng hợp các kiến thức đã học trong chuyên ngành Cơ điện tử vào
thực tế, tìm hiểu và nghiên cứu thêm các kiến thức về IoT.
Kết quả nghiên cứu đạt được:
Ứng dụng được kiến thức tổng hợp vào đề tài.
Tìm hiểu, làm quen và nghiên cứu về các linh kiện và cảm biến: Arduino,
cảm biến nhiệt độ, độ ẩm không khí DHT21, cảm biến cường độ ánh sáng BH1705,
cảm biến nhiệt độ…, cảm biến nồng độ hòa tan chất rắn TDS.
Thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh hệ thống tủ điện cũng như hệ thống trang web
theo dõi Realtime.
Có thể vận hành hệ thống theo 2 cách: tự động (Auto) hoặc tay (Manual).
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
V
MỤC LỤC
MỤC LỤC
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI....................................................... I
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC....................................................................II
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................... III
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... IV
TÓM TẮT LUẬN VĂN........................................................................................V
MỤC LỤC...............................................................................................................i
DANH MỤC HÌNH..............................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG ..............................................................................................x
DANH MỤC CHỮ VIẾT TĂT ..........................................................................xiii
MỞ ĐẦU................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI ...................................................................4
1.1. Công trình nghiên cứu trong và ngoài nước. .................................................4
1.1.1. Công nghệ tưới nhỏ giọt Israel...............................................................4
1.1.2. Công nghệ trồng rau thủy canh..............................................................6
1.1.2.1 . Hệ thống thủy canh dạng bấc ......................................................7
1.1.2.2 . Hệ thống thủy canh tĩnh ..............................................................8
1.1.2.3 Hệ thống thủy canh hồi lưu ...........................................................8
1.1.2.4 Giá thể trồng rau thủy canh ...........................................................9
1.1.3. Công nghệ trồng rau khí canh..............................................................10
1.2. Hệ thống IoT ..............................................................................................11
1.2.1. Khái niệm............................................................................................11
1.2.2. Ứng dụng ............................................................................................13
1.2.2.1. Nhà thông minh .........................................................................13
1.2.2.2. Sản phẩm có thể đeo được..........................................................14
1.2.2.3. Thành phố thông minh ...............................................................14
1.2.2.4. Mạng lưới thông minh................................................................15
1.2.2.5. Internet công nghiệp...................................................................15
1.2.2.6. Xe được kết nối..........................................................................16
1.2.2.7. Sức khỏe được kết nối................................................................16
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
i
MỤC LỤC
1.2.2.8. Bán lẻ thông minh......................................................................17
1.2.2.9. Chuỗi cung ứng thông minh.......................................................18
1.2.2.10. Canh tác thông minh ................................................................18
1.3. Các mô hình trồng rau công nghệ cao.........................................................19
1.3.1. Nhà kính..............................................................................................19
1.3.1.1 Khái niệm ...................................................................................19
1.3.1.2 Ưu điểm......................................................................................19
1.3.1.3 Nhược điểm ................................................................................20
1.3.2. Nhà lưới ..............................................................................................20
1.3.2.1 Khái niệm ...................................................................................20
1.3.2.2 Ưu điểm......................................................................................21
1.3.2.3 Nhược điểm ................................................................................21
1.4. Giới thiệu về công ty TNHH đầu tư và phát triển Minh Hòa.......................22
1.5. Hiệu quả của công nghệ trồng rau thủy canh ..............................................22
1.6. Vấn đề tập trung nghiên cứu của đề tài.......................................................23
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................24
2.1. Cải Kale lá xoăn.........................................................................................24
2.1.1. Đặc tính sinh học.................................................................................24
2.1.2. Điều kiện phát triển .............................................................................24
2.1.3. Giá trị dinh dưỡng và kinh tế...............................................................24
2.1.4. Quy trình trồng, chăm sóc và thu hoạch cải Kale.................................25
2.1.4.1 Chuẩn bị hạt giống và giá thể......................................................25
2.1.4.2 Công đoạn ươm hạt.....................................................................26
2.1.4.3 Giai đoạn chạy dinh dưỡng thứ cấp.............................................26
2.1.4.4 Giai đoạn chạy dinh dưỡng thường xuyên...................................27
2.1.4.5 Thu hoạch ...................................................................................27
2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................28
2.3. Các thành phần cơ bản của vườn rau thủy canh. .........................................28
2.3.1. Nhà lưới ..............................................................................................28
2.3.1.1 Thép hộp chuyên dụng................................................................28
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
ii
MỤC LỤC
2.3.1.2 Màng nhựa PE ............................................................................29
2.3.1.3 Màng lưới chuyên dụng ..............................................................30
2.3.2. Hệ thống chiếu sáng ............................................................................31
2.3.2.1. Đèn ươm....................................................................................31
2.3.2.2. Đèn hỗ trợ tăng trưởng...............................................................32
2.3.3. Hệ thống phun sương, làm mát............................................................33
2.3.3.1. Lọc nước và bơm cao áp...............................................................33
2.3.3.2. Quạt làm mát..............................................................................34
2.3.4. Hệ thống chạy dinh dưỡng...................................................................35
2.3.4.1. Ống nhựa thủy canh ...................................................................35
2.3.4.2. Ống dẫn dinh dưỡng...................................................................36
2.4. Thành phần hệ thống điều khiển.................................................................37
2.4.1. Arduino ...............................................................................................37
2.4.2. NODE MCU ESP8266........................................................................39
2.4.3. Cảm biến DHT21 ................................................................................41
2.4.4. Cảm biến ánh sáng BH1750 ................................................................42
2.4.5. Cảm biến nồng độ hòa tan chất rắn TDS..............................................43
2.4.6. Cảm biến nhiệt độ môi trường nước DS18B20 ....................................45
Cảm biến nhiệt độ DS18B20 dây ..................................................................45
Cảm biến nhiệt độ .........................................................................................45
2.4.7. Module 4 relay với Opto cách ly..........................................................46
2.4.8. Công tắc tơ..........................................................................................47
Công tắc tơ....................................................................................................47
2.4.9. Công tắc hành trình .............................................................................49
2.4.10. Bàn phím mềm 1x4 ...........................................................................50
2.4.11. Màn hình Grove -16x2 LCD..............................................................51
2.4.12. Đèn báo hiển thị điện áp....................................................................52
2.5. Phần mềm và ngôn ngữ lập trình ................................................................52
2.5.1. Arduino IDE........................................................................................52
2.5.2. Sublime Text 3 ....................................................................................54
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
iii
MỤC LỤC
2.5.3. Node js................................................................................................55
2.5.4. Angular JS...........................................................................................56
2.5.5. Git.......................................................................................................59
2.5.6. Firebase...............................................................................................60
2.5.7. Heroku ................................................................................................63
2.5.8. Ngôn ngữ lập trình ..............................................................................64
2.5.8.1. C, C++ .......................................................................................64
2.5.8.2. JavaScript ..................................................................................65
2.5.8.3. HTML........................................................................................67
2.5.8.4. CSS............................................................................................69
2.5.8.5. Visual Studio Code ....................................................................70
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG..................................72
3.1. Bản vẽ bố trí, mặt bằng...............................................................................72
3.1.1. Mặt bằng tổng thể................................................................................72
3.1.2. Bố trí mô phỏng...................................................................................72
3.2. Bố trí cảm biến...........................................................................................73
3.3. Tủ điện .......................................................................................................74
3.4. Sơ đồ vận hành thiết bị ...............................................................................75
3.4.1. Sơ đồ điều khiển quạt và mái che ........................................................75
3.4.2. Sơ đồ điều khiển phun sương...............................................................77
3.5. Thiết lập kết nối linh kiện...........................................................................77
3.5.1. Danh sách linh kiện .............................................................................77
3.5.2. Đấu nối cảm biến và các module .........................................................78
3.5.3. Bảng kết nối tổng hợp .........................................................................79
3.5.4. Mạch in kết nối linh kiện.....................................................................80
3.6. Hệ thống giám sát và điều khiển.................................................................81
3.6.1. WebSocket – giao tiếp hai chiều giữa client và server .........................81
3.6.2. Tạo dự án Node JS ..............................................................................85
3.6.3. Tạo Socket Server và Socket Client.....................................................86
3.6.3.1 Socket Server..............................................................................86
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
iv
MỤC LỤC
3.6.3.2 Socket Client...............................................................................87
3.6.3.3 Package cần thiết cho dự án. .......................................................88
3.6.4. Lập trình giao diện HTML...................................................................89
3.6.4.1 Giao diện đăng nhập ...................................................................89
3.6.4.2 Giao diện trang chủ.....................................................................90
3.6.4.3 Giao diện tab “Công ty”..............................................................91
3.6.4.4 Giao diện tab “Điều khiển” .........................................................92
3.6.4.5 Giao diện tab Biểu đồ..................................................................94
3.6.4.6 Lập trình Webapp .......................................................................95
3.6.5. Đăng kí dự án trên Heroku ..................................................................96
3.6.6. Đưa dự án lên Heroku .........................................................................98
3.6.7. Đăng kí Firebase và kết nối dữ liệu......................................................99
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................102
4.1. Kết quả.....................................................................................................102
4.2. Hướng dẫn sử dụng với bàn phím.............................................................105
4.2.1. Chuyển chế độ...................................................................................105
4.2.2. Cài đặt thông số.................................................................................108
4.3. So sánh hệ thống.......................................................................................111
4.4. Lợi ích mang lại của hệ thống...................................................................114
4.5. Kiến nghị..................................................................................................114
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................115
PHỤ LỤC...........................................................................................................116
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
v
DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Hệ thống tưới nhỏ giọt.............................................................................4
Hình 1.2: Ống nhỏ giọt thực tế ................................................................................5
Hình 1.3: Hệ thống giàn rau thủy canh tại Minh Hòa...............................................6
Hình 1.4: Các loại rau đa dạng tại Minh Hòa...........................................................7
Hình 1.5: Mô hình thủy canh dạng bấc ....................................................................7
Hình 1.6: Hệ thống thủy canh tĩnh...........................................................................8
Hình 1.7: Hệ thống thủy canh hồi lưu......................................................................8
Hình 1.8: Giá thể sơ dừa..........................................................................................9
Hình 1.9: Mô hình trồng rau khí canh....................................................................10
Hình 1.10: Internet of things..................................................................................12
Hình 1.11: Ứng dụng nhà thông minh....................................................................13
Hình 1.12: Phụ kiện thông minh ............................................................................14
Hình 1.13: Thành phố thông minh .........................................................................15
Hình 1. 14: Mạng lưới thông minh ........................................................................15
Hình 1.15: Xe hơi tự lái.........................................................................................16
Hình 1.16: Kết nối hệ thống y tế............................................................................17
Hình 1.17: Bán hàng trực tuyến.............................................................................17
Hình 1.18: Chuỗi cung ứng thông minh.................................................................18
Hình 1.19:Canh tác thông minh .............................................................................18
Hình 1.20: Chăm sóc rau trong nhà kính................................................................20
Hình 2. 1: Cải Kale tại công ty Minh Hòa..............................................................24
Hình 2.2: Giá thể xơ dừa .......................................................................................25
Hình 2.3: Cải Kale trên giàn ươm..........................................................................26
Hình 2.4: Cải Kale trên giàn ươm thứ cấp..............................................................26
Hình 2.5: Cải Kale 12 ngày tuổi ............................................................................27
Hình 2. 6: Cải Kale 2,5 tháng tuổi .........................................................................27
Hình 2.7: Thép hộp các loại...................................................................................28
Hình 2.8: Màng nhựa PE phủ nhà lưới...................................................................29
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.9: Màng lưới chống cồn trùng....................................................................30
Hình 2.10: Dãi ánh sáng quang phổ của đèn ..........................................................31
Hình 2.11: Đèn ươm tại công ty Minh Hòa............................................................32
Hình 2.12: Đèn pha led SMD 200W......................................................................33
Hình 2.13: Hệ thống lọc thô...................................................................................34
Hình 2.14: Hệ thống lọc tinh .................................................................................34
Hình 2.15:Quạt làm mát ........................................................................................35
Hình 2.16: Ống thủy canh lục giác.........................................................................35
Hình 2. 17: Ống cấp dinh dưỡng............................................................................36
Hình 2. 18: Đường ống hồi lưu dinh dưỡng ...........................................................37
Hình 2.19: Arduino Mega 2560.............................................................................38
Hình 2.20: Sơ đồ chân của Arduino Mega 2560 ....................................................39
Hình 2. 21: Node MCU 0.9 (ESP-12 Module) .......................................................39
Hình 2.22: Một số Module ESP8266 .....................................................................40
Hình 2.23: Sơ đồ chân của Node MCU ESP-12 V1.0 ............................................41
Hình 2. 24: Sơ đồ chân DHT21 .............................................................................42
Hình 2.25: Sơ đồ kết nối vi xử lý...........................................................................42
Hình 2.26: Cảm biến ánh sáng BH1750.................................................................42
Hình 2.27: Chỉ số TDS của nước...........................................................................44
Hình 2.28: Sơ đồ mạch chuyển tín hiệu .................................................................44
Hình 2.29: Sơ đồ kết nối mẫu ................................................................................45
Hình 2. 30: Cảm biến DS18B20 và sơ đồ đấu nối..................................................45
Hình 2.31: Module 4 relay opto cách ly 5VDC......................................................46
Hình 2.32: Công tắc tơ...........................................................................................47
Hình 2.33: Cấu tạo công tắc tơ ..............................................................................48
Hình 2. 34: Nguyên lý hoạt đông của công tắc tơ...................................................48
Hình 2.35: Công tắc hành trình..............................................................................50
Hình 2. 36: Sơ đồ kết nối bàn phím mềm 1x4 keypad............................................51
Hình 2.37: Mặt trước và sau của Grove-16x2 LCD (White on Blue) .....................52
Hình 2.38: Đèn báo pha hiển thị điện áp................................................................52
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.39: Icon Arduino IDE ................................................................................53
Hình 2.40: Giao diện soạn thảo..............................................................................53
Hình 2.41: Icon Sublime Text 3.............................................................................54
Hình 2.42: Giao diện soạn thảo của Sublime Text .................................................55
Hình 2.43: Logo Nodejs ........................................................................................56
Hình 2.44: Angularjs .............................................................................................56
Hình 2.45: Tính năng cơ bản của AngularJS..........................................................58
Hình 2.46: Logo biểu trưng của Git .......................................................................60
Hình 2.47: Firebase. ..............................................................................................61
Hình 2.48: Firebase xây dựng hành động tự động đăng nhập.................................62
Hình 2.49: Firebase cung cấp các hosting được phân phối theo tiêu chuẩn SSL.....62
Hình 2.50: Giao diện Firebase ...............................................................................63
Hình 2.51: Đăng nhập Heroku...............................................................................63
Hình 2.52: Đoạn code arduino đơn giản về điều khiển led.....................................64
Hình 2.53: Logo JavaScript ...................................................................................65
Hình 2.54: Code JavaScript khi ấn F12..................................................................66
Hình 2. 55: Một đoạn code đơn giản HTML..........................................................67
Hình 2.56: Giao diện thể hiện của code khi mở bằng trình duyệt Chrome..............67
Hình 2.57: Cấu trúc cơ bản của trang HTML.........................................................68
Hình 2.58: Cấu trúc mở rộng của một trang web....................................................69
Hình 2.59: Biểu trưng CSS....................................................................................70
Hình 2.60: Logo Visual Studio Code.....................................................................71
Hình 3.1: Mô phỏng nhà màng ..............................................................................72
Hình 3.2: Bố trí giàn thủy canh..............................................................................72
Hình 3.3: Khoảng cách bố trí rau...........................................................................73
Hình 3.4: Bố trí cảm biến ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm..............................................73
Hình 3.5: Cảm biến TDS và nhiệt độ dung dịch.....................................................74
Hình 3.6: Tủ điện thực tế.......................................................................................74
Hình 3.7: Mạch điện bên trong tủ ..........................................................................75
Hình 3.8: Bàn phím điều khiển..............................................................................75
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
viii
DANH MỤC HÌNH
Hình 3. 9: Sơ đồ điều khiển quạt và mái che tự động.............................................76
Hình 3. 10: Quạt làm mát ......................................................................................76
Hình 3.11: Sơ đồ điều khiển phun sương tự động ..................................................77
Hình 3.12: Arduino kết nối với BH1750................................................................78
Hình 3. 14: Arduino kết nối cảm biến TDS............................................................78
Hình 3.15: Mạch in của hệ thống...........................................................................80
Hình 3.16: Sơ đồ nguyên lí của toàn hệ thống........................................................81
Hình 3.17: Mô hình liên kết giữa Socket Server và Socket Client..........................83
Hình 3.18: Cấu trúc hoạt động của Server – Client ................................................83
Hình 3.19: Hộp thoại Run......................................................................................85
Hình 3.20: Cửa sổ Command line..........................................................................85
Hình 3.21: Tiến trình khởi tạo project....................................................................86
Hình 3.22: Code tạo Socket Server........................................................................86
Hình 3.23: Chọn Git Bash Here.............................................................................87
Hình 3.24: Chạy Socket Server..............................................................................87
Hình 3.25: Một đoạn code tạo socket client ...........................................................88
Hình 3.26: Các package sử dụng trong dự án.........................................................89
Hình 3.27: Giao diện đăng nhập vào trang web .....................................................89
Hình 3.28: Code Webapp cho phần thông báo đăng nhập ......................................90
Hình 3.29: Giao diện tab Trang chủ.......................................................................90
Hình 3.30: Code CSS định dạng style....................................................................91
Hình 3.31: Code HTML cho tab Trang chủ ...........................................................91
Hình 3.32: Giao diện tab Công ty ..........................................................................92
Hình 3.33: Code HTML cho tab Công ty...............................................................92
Hình 3.34: Giao diện tab Điều khiển......................................................................93
Hình 3.35: Code HTML kết hợp Angular của tab “Điều khiển”.............................93
Hình 3.36: Biểu đồ nhiệt độ không khí ..................................................................94
Hình 3.37: Biểu đồ độ ẩm không khí .....................................................................94
Hình 3.38: Biểu đồ cường độ ánh sáng ..................................................................95
Hình 3.39: Biểu đồ nhiệt độ dung dịch ..................................................................95
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
ix
DANH MỤC HÌNH
Hình 3.40: Biểu đồ nồng độ hòa tan chất rắn (TDS) ..............................................95
Hình 3.41: Code Webapp ......................................................................................96
Hình 3.42: Đoạn code Webapp chọn chế độ “Auto” ..............................................96
Hình 3.43: Giao diện đăng ký tài khoản Heroku ....................................................97
Hình 3.44: Mail xác nhận kích hoạt từ Heroku ......................................................97
Hình 3.45: Dự án sau khi đăng ký..........................................................................98
Hình 3.46: Đăng nhập Heroku từ Command Prompt .............................................98
Hình 3.47: Các lệnh upload dự án..........................................................................99
Hình 3.48: Thêm dự án trên Firebase.....................................................................99
Hình 3.49: Giao diện khi tạo dự án thành công....................................................100
Hình 3.50: Thông số dự án ..................................................................................100
Hình 3.51: Các thông số của Firebase trên Webapp............................................. 101
Hình 4. 1: Hệ thống được lắp đặt thực tế .............................................................102
Hình 4. 2: Sơ đồ hoạt động của hệ thống .............................................................103
Hình 4. 3: Tủ điện nhìn từ bên ngoài ...................................................................103
Hình 4. 4: Bộ phận bên trong tủ điện ...................................................................104
Hình 4. 5: Hiển thị nhiệt độ, độ ẩm......................................................................104
Hình 4. 6: Thông số hiển thị trên web..................................................................105
Hình 4. 7: Màn hình cài đặt .................................................................................106
Hình 4. 8: Chọn chế độ........................................................................................106
Hình 4. 9: Chế độ Manual....................................................................................107
Hình 4. 10: Điều khiển quạt.................................................................................107
Hình 4. 11: Quạt đang hoạt động .........................................................................108
Hình 4. 12: Cài đặt thông số ................................................................................108
Hình 4. 13:Thông số ban đầu...............................................................................109
Hình 4. 14: Thông số đã được thay đổi................................................................109
Hình 4. 15: Giao diện biểu đồ xem từ điện thoại..................................................110
Hình 4. 16: Giao diện đăng nhập từ điện thoại.....................................................110
Hình 4. 17: Giao diện đăng nhập từ máy tính......................................................111
Hình 4. 18: Cảm biến SmartLogic .......................................................................111
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
x
DANH MỤC HÌNH
Hình 4. 19: SmartLogic nhìn gần.........................................................................112
Hình 4. 20: Biểu đồ dữ liệu trong 12 tiếng của SmartLogic .................................112
Hình 4. 21: Biểu đồ dữ liệu trong 1 tuần của SmartLogic ....................................113
Hình 4. 22:Giao diện biểu đồ của đề tài...............................................................113
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
xi
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3. 1: Danh sách linh kiện ..............................................................................77
Bảng 3. 2: Kết nối linh kiện...................................................................................79
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
xii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CHỮ VIẾT TĂT
Chữ viết tắt
TDS
LCD
HTML
CSS
Chữ đầy đủ
Total Dissolved Solids
Liquid Crystal Display
Hypertext Markup Language
Internet of Things
IoT
Machin To Machine
M2M
PE
Polyethylene
Normal Close
NC
Normal Open
NO
Integrated Development Environment
Integrated Development Environment
Application Programming Interface
Document Object Model
Uniform Resource Locator
Secure Sockets Layer
IDE
API
DOM
URL
SSL
CDN
W3C
Content Delivery Network
World Wide Web Consortium
SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH
xiii
Tải về để xem bản đầy đủ
136 trang
30/03/2022
6981
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Thiết kế hệ thống giám sát điều kiện tự nhiên và dinh dưỡng của vườn rau thủy canh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- luan_van_thiet_ke_he_thong_giam_sat_dieu_kien_tu_nhien_va_di.pdf
