Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 Thiết kế mạch điều khiển cho mô hình nhà lưới.

3 Thiết kế mạch điều khiển cho mô hình nhà lưới.

Tải bản đầy đủ - 0trang

4



5

6



3

7



2



8



9

1

10

12



11



Hình 4.10 : Sơ đồ phần cứng của mơ hình nhà lưới.

1: Buồng trung gian, 2: Động cơ điều khiển lưới che cắt nắng, 3: Hệ thống béc

phun, 4; 6: Động cơ kéo mái bên, 5: Động cơ kéo mái sau, 7: Cảm biến nhiệt độ,

độ ẩm, 8: Cảm biến nhiệt độ, 9: Quạt thơng gió, 10: Tủ điện.11: lưới cắt nắng, 12:

Động cơ mái nhà.

Đây là sơ đồ phần cứng của mơ hình nhà lưới được chia làm 2 khối:







Khối cơ khí gồm phần khung nhà lưới và động cơ điều khiển nhà lưới.

Khối phần điện gồm tủ điều khiển và đường đi dây béc phun và cảm biến.



Yêu cầu điều khiển trong mơ hình nhà kính gồm các phần sau:



40



-



Điều khiển tưới cho mơ hình nhà lưới tưới theo chu kỳ được định sẵn dựa vào



-



cảm biến thời gian thực DS1307.

Điều khiển tưới tự động dựa vào cảm biến nhiệt độ, độ ẩm với yêu cầu khi nhiệt

độ tăng quá cao thì hệ thống sẽ tự động tưới, cũng như độ ẩm thấp thì cũng sẽ



-



kích hoạt bơm phun sương tưới tự động.

Điều khiển lưới cắt nắng dựa vào quang trở.

Điều khiển các màng ở hai bên nhà và sau nhà.



4.3.2 Thiết kế mạch điện trong hệ thống nhà lưới.

 Khối nguồn vi điều khiển



Hình 4.11: Khối nguồn 5V

Khối nguồn 5V nhằm cung cấp cho khối mạch vi điều khiển làm cho khối mạch chạy

ổn định không bị sụp áp, khơng bị nhiễu từ ảnh hưởng bên ngồi, đủ dòng cấp cho tải.

Trong mạch ta còn dung IC LM7805 làm giảm dòng điện xuống 5V, để tránh trường

hợp khi ta cung cấp nhầm nguồn lớn hơn 5V làm hư hỏng các linh kiên trong mạch.

 Khối điều khiển trung tâm

Khối vi điều khiển trung tâm với bộ phận chính là PIC16F77A sẽ xử lý các tín hiệu

nhận được từ cảm biến.Sau khi xử lý xong sẽ truyền tín hiệu lên bộ phận điều khiển

như bơm phun sương, lưới cắt nắng, mái che...Sơ đồ nối mạch được thể hiện ở hình

4.19.



41



Hình 4.12: Khối vi điêu khiển.

Khối vi đều khiển sẽ điều khiển máy bơm nước dựa vào tín hiệu mà PIC16F877A

nhận được từ từ cảm biến, cũng dựa vào tín hiệu cảm biến mà mà điều khiển được mái

che hay các màng bên hơng mơ hình nhà kính.

 Khối cảm biến

Đây là khối đo các yếu tố khí hậu trong mơ hình nhà kính, nhà lưới như nhiệt độ, độ

ẩm, cường độ ánh sáng. Khối cảm biến có nhiệm vụ lấy thơng tin từ mơ hình để đưa

về cho khối vi điều khiển xử lý.





Trong đó ta dùng IC 555 để khuếch đại điện dung cho cảm biến độ ẩm, ứng với

mỗi giá trị độ ẩm khác nhau thì sẽ có giá trị điện dung khác nhau.



42







LM35 có nhiệm vụ là đo nhiệt độ trong mơ hình nhà kính để đưa lên khối vi

điều khiển so sánh và xử lý. LM35 họat động theo nguyên tắc khi nhiệt độ mơi







trường thay đổi thì nó sẽ cho ra các giá trị hiệu điên thế ứng với mỗi giá trị đó.

Quang trở sẽ đo cường độ ánh sáng sau đó đưa lên vi xử lý và vi xử lý sẽ có

những điều chỉnh thích hợp. Quang trở hoạt động theo nguyên tắc giá trị điện







trở của quang trở giảm khi cường độ ánh sáng của mơi trường cao.

Ngồi ra, có thể điều khiển nhà lưới qua máy tính bằng phần mền Visual Basic

6.0.



Sơ đồ kết nối trong khối cảm biến như hình 4.13.



Hình 4.13: Khối cảm biến.

 Khối thời gian thực.

DS1307 là chip đồng hồ thời gian thực. Cấu tạo bên trong DS1307 bao gồm một số

thành phần như mạch nguồn, mạch dao động, mạch điều khiển logic, mạch giao điện

I2C, con trỏ địa chỉ và các thanh ghi (hay RAM). Do đa số các thành phần bên trong

DS1307 là thành phần “cứng” nên chúng ta khơng có q nhiều việc khi sử dụng

DS1307. Sử dụng DS1307 chủ yếu là ghi và đọc các thanh ghi của chip này. Vì thế cần

hiểu rõ 2 vấn đề cơ bản đó là cấu trúc các thanh ghi và cách truy xuất các thanh ghi

này thơng qua giao diện I2C. Hình 4.14 Là sơ đồ khối thời gian thực.



43



Hình 4.14: Chip DS1307.



Hình 4.15: Khối thời gian thực.

 Khối hiển thị LCD

Sau khi nhận các thông số độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng từ cảm biến, vi điều khiển sẽ

thực hiện các quá trình chuyển đổi và hiển thị lên màn hình LCD. Người sử dụng

có thể giám sát các thơng số cũng như quan sát cài đặt các thơng số trên đây.



44



Hình 4.16: Khối hiển thị LCD.

 Khối mạch công suất

Trong mach công suất dùng IC L298 dùng để diều khiển động cơ. L298 là một IC tích

hợp hai mạch cầu dùng để điều khiển 2 động cơ DC quay thuận hoặc quay ngược.

Trong mạch có 4 domino, có hai domino dung để cung cấp nguồn cho IC L298 và

nguồn cho động cơ, còn 2 động cơ còn lại là chổ kết nối điều khiển động cơ.



Hình 4.17: Sơ đồ mạch L298.

Trong mơ hình nhà kính, nhà lưới chúng ta có 7 động cơ: quạt, máy bơm, hai động cơ

mái bên, động cơ mái sau, động cơ mái nhà, động cơ kéo lưới. Vì vậy ta cần 4 mạch

điều khiển động cơ để đáp ứng đủ.

45



Thiết kế tủ điện



Hình 4.18: Sơ đồ thiết kế tủ điện.

Về phần thiết kế tủ đện gồm những bộ phận chính sau:

Về phần thiết kế tủ đện gồm những bộ phận chính sau:

-



-



Màn hình chính LCD dùng để theo dõi hay hiển thị các yếu tố khí hậu trong mơ

hình nhà lưới, nhà kính.

Nút RESET dùng để reset hệ thống về trạng thái ban đầu.

Nút SET dùng để cài đặt thông số của hệ thống điều khiển.

 Set thứ nhât: chỉnh thời gian, bao gồm chỉnh phút và chỉnh giờ.

 Set thứ hai: chỉnh nhiệt độ cần thiết để tưới, đáp ứng yêu cầu tưới đối với

từng giai đoạn của lan cho phù hợp.

 Set thứ ba: chỉnh kéo lưới từng khoảng cách cho phù hợp.

Nút UP dùng để tăng các thông số giá trị của hệ thống nhà lưới.

Nút DOWN dùng để giảm giá trị các thông số của hệ thống nhà lưới.



Bảng điều khiển mơ hình nhà lưới qua máy tính.



46



Hĩnh 4.19: Bảng điều khiển nhà lưới qua máy tính.

Trong bảng điều khiển nhà lưới qua máy tính, chúng ta có thể điều khiển các

phần sau:

-



Điều khiển màng 2 bên hơng của mơ hình nhà lưới có thể nâng lên, hạ



-



xuống theo ý muốn.

Điều khiển màng sau của mơ hình nhà lưới có thể nâng lên, hạ xuống



-



theo ý muốn.

Điều khiển mái che của mơ hình.

Điều khiển lưới cắt nắng.

Có thể giám sát nhiệt độ hay độ ẩm trong nhà lưới.

Bảng điều khiển có thể điều khiển chế độ tưới theo chu kỳ của mơ hình

nhà lưới.



Lưu đồ giải thuật

47







Lưu dồ giải thuật điều khiển nhiệt độ:



Bắt đầu nhập tmax



t>=tmax



S



Đ



delay



S



Đ

Kéo các mái

bên tạo thơng

thống



Mở bơm tưới

nước



Mở quạt



t


Tắt quạt, tắt bơm tưới

nước, thả các mái bên

xuống.



S



Đ



Đ



Kết thúc



S

Tắt nguồn



Hình 4.1 Giải thuật điều khiển nhiệt độ

t: nhiệt độ môi trường



delay: 3 phút



tmax: nhiệt độ ngưỡng tưới





Lưu đồ giải thuật diều khiển độ ẩm:

48



Nhập Rhmin, Rhmax



S



S



Rh> Rhmax



Rh< Rhmin



Đ



Tắt bơm



Đ



Mở quạt



Mở bơm



delay



Tắt quạt



S



Đ



Đ



Kết thúc

S

Tắt nguồn



Hình 4.2 Giải thuật điều khiển ẩm độ

Rh: ẩm độ môi trường.



delay: 3 phút



Rhmin: ẩm độ mức dưới

Rhmax: ẩm độ mức trên





Lưu đồ giải thuật ánh sáng:

49



Bắt đầu nhập Lmin, Lmax



s



s



L>Lmax



L>Lmax



Đ



Đ



Giăng màn



Thu màn



S



S



CTHT1?



CTHT2?

Đ



Đ



Đ

Tiếp tục?

S

Tắt nguồn



L:ánh sáng môi trường.

Lmin:ánh sáng mức dưới.

Lmax:ánh sáng mức trên.



CTHT1:cơng tắc hành trình dưới

CTHT2:cơng tắc hành trình trên



Khảo nghiệm thực tế

50



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Thiết kế mạch điều khiển cho mô hình nhà lưới.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×