Tải bản đầy đủ - 31 (trang)
Nhu cầu 3: Giá thành các hệ thống tưới này khá cao từ 3 đến 5 triệu đồng cho một dự án .Những người nông dân, hô gia đình có thu nhập trung bình, hoặc quy mô canh tác nhỏ vẫn còn rất e ngại trong việc đầu tư ,bên cạnh đó phương hướng thiết kế cố định từ t

Nhu cầu 3: Giá thành các hệ thống tưới này khá cao từ 3 đến 5 triệu đồng cho một dự án .Những người nông dân, hô gia đình có thu nhập trung bình, hoặc quy mô canh tác nhỏ vẫn còn rất e ngại trong việc đầu tư ,bên cạnh đó phương hướng thiết kế cố định từ t

Tải bản đầy đủ - 31trang

Trang 11

-



Nhu cầu 4 : Những chủ nhà vườn, nhân công thậm chí hộ gia

đình đều có thể tự thiết kế phần phun và tưới nước cho khu

vườn của mình một cách thủ công bằng một van nước đóng

mở ở đầu nguồn. Họ có thể chạy đường ống theo ý thích để

có được vị trí tưới thuận lợi và linh hoạt. Chỉ riêng phần điều

khiển “Van Tưới Đầu Nguồn Tự Động” thì họ chưa có phương



-



hướng để xây dựng.

Nhu cầu 5 : Người nông dân, hộ gia đình muốn thay thế và

đổi mới hệ thống tưới của mình một cách đơn giản hiệu quả



khi có hư hỏng xảy ra.

IV.1.2. Tổng quan:

- Tạo ra một chiếc “hộp tưới thông minh” có một màn hình

và các nút điều khiển thời gian tưới theo ý muốn của nhà

vườn, hộ gia đình. Bên trong chứa một van điện từ có thể đóng

hoặc mở nước đầu nguồn. Cung cấp giải pháp tưới tiện lợi và

-



đơn giản cho những người nông dân, hộ gia đình nhỏ lẻ.

Hướng cho ra một sản phẩm mức giá rẻ, thương mại phù hợp

với túi tiền của mọi người, giúp họ có thể tự phát triển mô hình



-



của mình tiết kiệm và linh hoạt .

Mở rộng phiên bản điều khiển qua tin nhắn điện thoại giúp

nhà vườn có thể điều khiển được việc tưới tiêu từ xa, hoặc kèm

theo đó là một vài cảm biến thời tiết giúp điều hòa quá trình



tưới được tốt hơn .

IV.1.3. Vấn đề :

-



Sơ đồ tổng quan của hệ thống tưới gồm những gì ?



-



Chi phí đầu tư cho một sản phẩm ?



IV.1.4. Giải pháp :

a) Sơ đồ tổng quan của hệ thống tưới ?



BÁO CÁO THỰC TẬP

SmartVision Tech Co,Ltd



Trang 12



Đồng hồ

Thời gian thực



GPI

O



: Output

: Input

Hình 1. Sơ đồ tổng quan hệ thống tưới

Người sử dụng sẽ nhập dữ liệu cấu hình từ bàn phím hoặc điện

thoại. Sau đó dữ liệu này lưu trữ lại. Khối dữ liệu này sẽ liên tục được

so sánh với đồng hồ thời gian thực. Khi thời gian đúng với dữ liệu

người sử dụng đã cấu hình. Van nước sẽ được mở phục vụ việc tưới

tiêu cho cây trồng.

b)



Chi phí đầu tư ?

Để giảm chi phí đầu tư trong quá trình phát triển và đảm bảo

chất lượng sản phẩm chúng ta sẽ nhập hàng loạt các linh kiện về

với số lượng lớn để tiện việc thiết kế hàng loạt và lợi được giá

thành chiết khấu trên mỗi thiết bị.



BÁO CÁO THỰC TẬP

SmartVision Tech Co,Ltd



Trang 13



Hình 2. Bảng giá chiết khấu trên các thiết bị.

-



Chi phí đầu tư sản phẩm ước tính cho một sản phẩm:

Tên thiết bị

LCD 1602 :

ATMEGA328P_PU

Nguồn 12V – 2A

1 Relay

DS1307 (Đồng hồ)

Bàn phím 4x4

Van điện từ

Sim 900a



Giá thiết

bị

30.000 đ

40.000 đ

38,000 đ

16,000 đ

20.000 đ

16.000 đ

90.000 đ

280.000 đ



Tổng : 530.000

đ

Hình 3. Chi phí ước tính cho sản phẩm



IV.2. Tìm hiểu cách giao tiếp giữa các ngoại vi với vi xử lý trung



tâm và phương pháp lưu trữ dữ liệu cho người sử dụng.

IV.2.1. Tổng quan:



Cần hiểu được và lựa chọn các cách cách giao tiếp giữa ngoại vi

LCD, Keypad , RTC, SIM900a với vi điều khiển sau cho tối ưu và hiệu

quả.



IV.2.2. Vấn đề :

-



Tìm hiểu Giao tiếp giữa LCD và Kit trung tâm Arduino Nano ?

BÁO CÁO THỰC TẬP

SmartVision Tech Co,Ltd



Trang 14

-



-



Tìm hiểu Giao tiếp giữa Keypad và Kit trung tâm Arduino Nano ? .

Tìm hiểu Giao tiếp giữa Đồng hồ thời gian thực và Kit trung tâm

Arduino Nano ? .

Tìm hiểu Giao Sim900a và Kit trung tâm Arduino Nano ? .

Tìm hiểu Giao các lưu trữ dữ liệu trên Kit trung tâm Arduino Nano ?

IV.2.3. Giải pháp:

Hiểu được chức năng của từng loại giao tiếp, nguyên lý hoạt động

như thế nào để tiến hành thiết kế các giải thuật khiển cho phù hợp

sau này.

a) Tìm hiểu



Giao tiếp giữa LCD và Kit trung tâm Arduino



Nano :

- LCD giao tiếp với kit Arduino Nano thông qua thư viện

LiquidCrystal là thư viện điều khiển LCD trên Arduino, nó được

xây dựng để cho ta có thể lập trình điều khiển các module LCD

ô vuông một cách nhanh chóng mà không cần phải lập trình

nhiều. Thư viện này được xây dựng đóng gói sẵn với ngôn ngữ

C++ và được thiết kế để giao tiếp phù hợp với IC HD44780

-



(IC điều khiển module LCD)

Chúng ta chỉ cần gắn LCD vào kit và chọn các chân thích hợp

muốn giao tiếp trên Kit arduino Nano thông qua các hàm

“chọn chân pin” và “hàm xuất”



trên



thư viện này là



chúng ta hoàn toàn có thể giao tiếp được với LCD một cách

nhanh chóng.



Tên

Chân

LCD

VSS

VDD

VE

RS

RW

BÁO CÁO THỰC TẬP

SmartVision Tech Co,Ltd



Tên chân

Kit

Arduino

Nano

GND

5V

GND

D2

GND



Trang 15



E

D4

D5

D6

D7

A

K



D12

A0

A1

A2

A3

3.3V

GND



Hình 4. Kết nối chân LCD với Kit trung tâm

b) Tìm hiểu Giao tiếp giữa KEYPAD và Kit trung tâm Arduino



Nano :

- Keypad giao tiếp với kit Arduino Nano thông qua thư viện điều

khiển keypad trên Arduino, nó được xây dựng để cho ta có thể

lập trình điều khiển các loại keypad khác nhau như Keypad

3x3 , Keypad 4x4 , Keypad 4x1…v.v Thư viện này được xây

dựng đóng gói sẵn với ngôn ngữ C++ phù hợp với việc giao

-



tiếp Keypad qua các chân PIN.

Chúng ta sẽ kết nối Keypad vào kit và chọn các chân thích hợp

muốn giao tiếp trên Kit arduino Nano thông qua các hàm

“chọn chân pin”, “đặt giá trị”, và “quét giá trị”



trên



thư viện này là chúng ta hoàn toàn có thể giao tiếp được với

Keypad .

Tên Chân

Keypad

(Phải qua

trái)

1

2

3

4

5

6

7

8



Tên chân

Kit

Arduino

Nano

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11



Hình 5. Kết nối chân KEYPAD với Kit trung tâm

c) Đồng hồ thời gian thực và Kit trung tâm Arduino Nano.



BÁO CÁO THỰC TẬP

SmartVision Tech Co,Ltd



Trang 16

-



DS1307 là chip đồng hồ thời gian thực (RTC : Real-time clock)

với địa chỉ mặc định thường là 0x68, có khả năng lưu trữ và

đếm thời gian. Chip này có 7 thanh ghi 8-bit chứa thời gian là:

giây, phút, giờ, thứ (trong tuần), ngày, tháng, năm. Ngoài ra

DS1307 còn có 1 thanh ghi điều khiển ngõ ra phụ và 56 thanh

ghi trống có thể dùng như RAM. DS1307 được đọc và ghi

thông qua giao diện nối tiếp I2C nên cấu tạo bên ngoài rất đơn



-



giản

Cũng tương tự trên kit Arduino Nano dưới sự hỗ trợ của thư

viện Wire.h chúng ta sẽ giao tiếp I2C với Chip DS1307 dễ dàng

hơn, với các hàm đọc thời gian và ghi dữ liệu cho đồng hồ thời

gian thực thông qua 2 chân I2C trên Arduino Nano là

A4(Data)và A5(SCK).

Tên Chân

Đồng hồ thời

gian thực

VCC

GND

SCK

SDA



Tên chân

Kit

Arduino

Nano

5V

GND

A5

A4



Hình 5. Kết nối chân đồng hồ thời gian thực với Kit trung tâm

-



Tuy nhiên các hàm giao tiếp này còn rất rời rạc nhau chưa có

sự đóng gói như các module khác chúng ta phải đi qua rất

nhiều hàm để có thể cấu hình hoặc đọc được dữ liệu mong



-



muốn.

Chúng ta sẽ đi đóng gói thư viện này thành một đối tượng,

module lớn hơn có chứa các thuộc tính của DS1307 và 2 hàm



-



chính là “hàm đọc thời gian” và “hàm ghi thời gian”

Các hàm đóng gói trong module thời gian thực :



BÁO CÁO THỰC TẬP

SmartVision Tech Co,Ltd



Trang 17



// Khai báo cho phép truy cập đồng hồ

Time::initTime()

//Đọc thời gian của đồng hồ

Time::readTime(int *second,

int *minute,

int *hour,

int *day,

int *wday,

int *month,

int *year)

//Ghi thời gian mong muốn vào đồng hồ

Time::setTime(int sec,

int min,

int hr,

int d,

int wd,

int mth,

int yr)

/* Chuyển từ BCD sang Demical */

Time::bcd2dec(int num)

/* Chuyển từ Decimal sang BCD */

Time::dec2bcd(int num)

d) Tìm hiểu giao tiếp Sim900a và Kit trung tâm Arduino



Nano.

- Sim900a giao tiếp với vi điều khiển bằng giao thức USART , khi

vi điều khiển truyền cho SIM900a những chuỗi kí tự liên tiếp

nhau dưới dạng mã lệnh AT , thì SIM900a sẽ đọc chuỗi lệnh

này và thực thi công việc dựa vào chuỗi lệnh mà ta truyền cho

nó. Khi thực thi xong Sim900a cũng sẽ phản hồi lại những



BÁO CÁO THỰC TẬP

SmartVision Tech Co,Ltd



Trang 18



chuỗi kí tự phù hợp qua cổng USART để thông báo kết quả cho

-



vi điều khiển.

Để giao tiếp với Sim900a hiệu quả ta sẽ sử dụng phần cứng

USART thông qua 2 chân PIN RX và TX của Arduino Nano. Phần

cứng USART sẽ hỗ trợ ngắt USART khi có tin nhắn đến đây là

giải pháp tối ưu để bắt tin nhắn một cách nhanh chóng kịp

thời từ người sử dụng .

Tên Chân

Sim900a

VCC

GND

TX

RX



Tên chân

Kit

Arduino

Nano

5V

GND

RX

TX



Hình 6. Kết nối chân Sim900a với Kit trung tâm

-



Ta sẽ đi xây dựng một thư viện riêng, một đối tượng cho sim

900a



với các hàm cần thiết cho việc gửi và nhận tin nhắn



trong hệ thống. Thay vì sử dụng những thư viện có sẵn quá

nặng dư thừa chức năng và không có ngắt USART để tối ưu

-



việc bắt tin nhắn.

Các hàm đóng gói trong Module Sim900a :

// Hàm khai báo sử dụng Sim900a

Sim900a::init(char* buffer)



// Hàm xóa bộ đệm làm việc cho Sim900a

uint8_t Sim900a::xoaBoDem(char *buffer)



//Hàm nhận và lọc số phút tưới từ tin

nhắn

BÁO CÁO THỰC TẬP

SmartVision Tech Co,Ltd



Trang 19



Sim900a::nhanSMSTuoiNhanh(char * buffer)

//Hàm gửi tin nhắn

uint8_t Sim900a::guiSMS(String

sodienthoai,String tinnhan)



//Hàm giải mã ASCII SMS -> Integer.

uint8_t



Sim900a::giaiMaSMS(char x)



e) Tìm hiểu cách lưu trữ dữ liệu trên Kit trung tâm Arduino



Nano.

- Kit Arduino Nano hỗ trợ 1KB EEROM để chúng ta vẫn có thể

lưu trữ dữ liệu người sử dụng khi kit không hoạt động, tương tự

như một ổ cứng mini với địa chỉ address đi từ (0->1023) mỗi ô

-



nhớ là 1 Byte.

Đồng thời Arduino Nano hỗ trợ phương pháp lưu trữ và đọc dữ

liệu xuống EEPROM bằng phương thức đọc dữ liệu là :

“EEPROM.Read(address)” và phương thức ghi dữ liệu là :

“EEPROM.Wire(Address,vaule)”. Chúng ta chỉ cần đưa dữ

liệu người sử dụng vào đúng địa chỉ để lưu trữ , sử dụng sau

này.



IV.3. Triển khai giải thuật kêt Kit Arduino Nano.

IV.3.1. Tổng quan:

- Thiết kế giải thuật tổng quát cho hệ thống tưới với các module



-



cơ bản đã được xây dựng.

IV.3.2. Vấn đề:

Giải thuật ngắt khi tin nhắn đến ?

Giải thuật hoạt động của hệ thống?

IV.3.3. Giải pháp:

a) Giải thuật ngắt khi tin nhắn đến :



BÁO CÁO THỰC TẬP

SmartVision Tech Co,Ltd



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Nhu cầu 3: Giá thành các hệ thống tưới này khá cao từ 3 đến 5 triệu đồng cho một dự án .Những người nông dân, hô gia đình có thu nhập trung bình, hoặc quy mô canh tác nhỏ vẫn còn rất e ngại trong việc đầu tư ,bên cạnh đó phương hướng thiết kế cố định từ t

Tải bản đầy đủ ngay(31 tr)

×