Mô hình trồng lan tự động sử dụng raspberry PI 3 model B+ :Khóa luận tốt nghiệp Khoa Công nghệ Điện

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

MÔ HÌNH TRỒNG LAN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG

RASPBERRY PI 3 B+

Giảng viên hướng dẫn Th.s Dương Hữu Phước

Sinh viên thực hiện Nguyễn Trọng Hiếu 16075291

Bùi Xuân Định 16072111

Nguyễn Duy Thông 16075451

TP.HỒ CHÍ MINH, NGÀY….THÁNG….NĂM

2

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

MÔ HÌNH TRỒNG LAN TỰ ĐỘNG

SỬ DỤNG RASPBERRY PI 3 MODEM B+

Giảng viên hướng dẫn Th.S Dương Hữu Phước

Sinh viên thực hiện Nguyễn Trọng Hiếu 16075291

Bùi Xuân Định 16072111

Nguyễn Duy Thông 16075451

TP.HCM, ngày….tháng….năm…

i

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI........................................................1

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI............................................................................................ 1

1.2 ƯU ĐIỂM SO VỚI MÔ HÌNH TRỒNG LAN TRUYỀN THỐNG......................... 2

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI. ................................. 3

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ....................................................................... 4

1.4.1 NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT....................................................................................... 4

1.4.2 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM.................................................................................. 4

1.5 SO SÁNH SO VỚI MÔ HÌNH TRUYỀN THỐNG................................................. 4

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT.................................................................................5

2.1 CHỌN VƯỜN LAN. ............................................................................................... 5

2.1.1 Xây dựng vườn lan. .......................................................................................... 5

2.1.2 Một số giống lan phổ biến dễ trồng hiện nay:.................................................. 6

2.1.3 Chuẩn bị giá thể và chậu trồng......................................................................... 7

2.2 KỸ THUẬT TRỒNG CÂY VÀ CHĂM SÓC......................................................... 8

2.2.1 Nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng ................................................................................ 8

2.2.2 Bón phân......................................................................................................... 11

2.2.3 Tưới nước ....................................................................................................... 12

2.2.4 Quản lý kỹ thuật vườn lan .............................................................................. 15

2.3 PHÒNG TRỪ SÂU BỆNH HẠI CHÍNH .............................................................. 15

2.3.1 Bệnh do nấm................................................................................................... 15

2.3.2 Bệnh do vi khuẩn............................................................................................ 16

2.3.3 Bệnh do sâu hại gây ra ................................................................................... 17

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU VỀ BOARD RASPBERRY PI 3 MODEM B+..............18

3.1 LÍ DO SỬ DỤNG THIẾT BỊ ................................................................................. 18

3.1.1 Tổng quan về thống số kĩ thuật ...................................................................... 18

ii

3.2 GIỚI THIỆU CHUNG........................................................................................... 19

3.2.1 Raspberry Pi là gì?.......................................................................................... 19

3.3 CẤU TẠO PHẦN CỨNG RASPBERRY PI 3 B+................................................. 22

3.3.1 Cấu hình chi tiết Raspberry Pi 3 B+............................................................... 22

3.2.7 Cổng GPIO ..................................................................................................... 24

3.2.8 Phụ kiện đi kèm.............................................................................................. 25

CHƯƠNG 4 TÌM HIỂU HỆ ĐIỀU HÀNH VÀ ỨNG DỤNG....................................26

4.1 GIỚI THIỆU HỆ ĐIỀU HÀNH RASPIAN. .......................................................... 26

4.2 CÀI ĐẶT HỆ ĐIỀU HÀNH CHO RASPBERRY PI............................................. 27

4.3 KẾT NỐI RASPBERRY TỪ PC. .......................................................................... 28

4.4 PHẦN MỀM LẬP TRÌNH NODE-RED. .............................................................. 31

4.4.1 Cài đặt Node-RED.......................................................................................... 32

4.4.2 Lập trình căn bản với node-red ...................................................................... 36

4.5 TRUY CẬP VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TỪ XA............................................ 44

4.5.1 Thiết lập trên Router điều khiển..................................................................... 44

4.5.2 Cài đặt điều khiển từ xa qua internet.............................................................. 47

CHƯƠNG 5 LẬP TRÌNH-THỰC HIỆN VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ....................51

5.1 SƠ LƯỢT VỀ KẾT CẤU HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG MINH CHO

VƯỜN LAN. .......................................................................................................................... 51

5.2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VƯỜN LAN. .......................................... 51

5.3 THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG TRONG VƯỜN LAN: ................................................. 52

5.3.1 Thiết bị ngoại vi.............................................................................................. 52

5.3.2 Thiết bị để được sử dụng trong hệ thống ....................................................... 53

5.4 CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH ĐỂ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HOẠT ĐỘNG.......... 57

5.4.1 Các khối được dùng cho hệ thống điều khiển ................................................ 57

5.4.2 Các chương trình con trong hệ thống điều khiển ........................................... 59

5.5 HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH. ................................................................................ 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................67

iii

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

HÌNH 1. 1 CHĂM SÓC LAN THEO KIỂU MÔ HÌNH TUYỀN THỐNG.................................................................2

HÌNH 1. 2 MÔ HÌNH CHĂM SÓC TỰ ĐỘNG...........................................................................................................3

HÌNH 2. 1 VƯỜN LAN THIẾT KẾ THEO HỘ GIA ĐÌNH........................................................................................5

HÌNH 2. 2 VƯỜN LAN THIẾT KẾ THEO HỘ KINH DOANH ................................................................................6

HÌNH 2. 3 GIÁ TREO CHO LAN PHÁT TRIỂN........................................................................................................7

HÌNH 2. 4 THIẾT BỊ ĐO PH CỦA NƯỚC................................................................................................................14

HÌNH 2. 5 MỘT SỐ BỆNH THƯỜNG GẶP TRÊN LAN DO VI KHUẨN GÂY RA.............................................17

HÌNH 3. 1 KẾT CẤU RASPBERRY PI MODEL B+................................................................................................22

HÌNH 3. 2 CẤU TẠO CHI TIẾT................................................................................................................................23

HÌNH 3. 3 CẤU TẠO CHI TIẾT................................................................................................................................24

HÌNH 3. 4 CHÂN GPIO .............................................................................................................................................24

HÌNH 3. 5 PHỤ KIỆN ĐI KÈM .................................................................................................................................25

HÌNH 4. 1 RASPBIAN- HỆ ĐIỀU HÀNH PHỔ BIẾN TRÊN RASPBERRY PI.....................................................26

HÌNH 4. 2 BẢN TẢI VỀ RASPBIAN........................................................................................................................27

HÌNH 4. 3 PHẦN MỀM WIN32DISKIMAGE ..........................................................................................................28

HÌNH 4. 4 TÌM ĐỊA CHỈ IP RASPBERRY PI TRÊN COMMAND PROMPT........................................................29

HÌNH 4. 5 PHẦN MỀM PUTTY.................................................................................................................................29

HÌNH 4. 6 ĐĂNG NHẬP RASPBERRY TRÊN PUTTY...........................................................................................30

HÌNH 4. 7 ĐĂNG NHẬP RASPBERRY PI TRÊN PUTTY......................................................................................30

HÌNH 4. 8 CÁC KHỐI CƠ BẢN CỦA NODE-RED.................................................................................................31

HÌNH 4. 9 NODE-RED SERVER & CLIENT...........................................................................................................31

HÌNH 4. 10 NODE-RED SERVER............................................................................................................................32

HÌNH 4. 11 CÀI ĐẶT NODE-RED THÀNH CÔNG. ................................................................................................32

HÌNH 4. 12 GIAO DIỆN NODE-RED.......................................................................................................................33

HÌNH 4. 13 MẬT KHẨU ĐÃ ĐƯỢC HASH NODE-RED.......................................................................................34

HÌNH 4. 14 CÀI ĐẶT BẢO MẬT CHO NODE-RED...............................................................................................34

iv

HÌNH 4. 15 CÀI ĐẶT BẢO MẬT CHO NODE-RED...............................................................................................35

HÌNH 4. 16 ĐĂNG NHẬP NODE-RED....................................................................................................................35

HÌNH 4. 17 TẢI THƯ VIỆN NODE-RED-DASHBOARD.......................................................................................36

HÌNH 4. 18 CÀI ĐẶT THƯ VIỆN NODE-RED-DASHBOARD .............................................................................37

HÌNH 4. 19 CÁC KHỐI NODE-RED-DASHBOARD ĐÃ TẢI VỀ..........................................................................37

HÌNH 4. 20 GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN CỦA NODE-RED......................................................................................38

HÌNH 4. 21 TẠO GIAO DIỆN ĐẦU TIÊN ...............................................................................................................38

HÌNH 4. 22 CẤU HÌNH NODE BUTTON ................................................................................................................39

HÌNH 4. 23 CẤU HÌNH NODE TEXT ......................................................................................................................40

HÌNH 4. 24 KẾT QUẢ CỦA NODE BUTTON VÀ NODE TEXT...........................................................................41

HÌNH 4. 25 KẾT QUẢ CỦA NODE BUTTON VÀ NODE TEXT...........................................................................41

HÌNH 4. 26 TẠO GROUP CHỨA MỘT SLIDER VÀ MỘT GAUGE .....................................................................41

HÌNH 4. 27 TẠO GROUP CHỨA MỘT SLIDER VÀ MỘT GAUGE .....................................................................42

HÌNH 4. 28 TẠO GROUP CHỨA MỘT SLIDER VÀ MỘT GAUGE .....................................................................42

HÌNH 4. 29 CẤU HÌNH SLIDER ..............................................................................................................................43

HÌNH 4. 30 CẤU HÌNH GAUGE ..............................................................................................................................43

HÌNH 4. 31 KẾT QUẢ KHI TẠO DASHBOARD VÀ ĐIỀU KHIỂN......................................................................44

HÌNH 4. 32 TRANG TRUY CẬP ROUTER SAU KHI NHẬP IP ............................................................................44

HÌNH 4. 33 THIẾT ĐẶT IP TĨNH CHO RASPBERRY ...........................................................................................45

HÌNH 4. 34 THIẾT ĐẶT IP TĨNH CHO RASPBERRY ...........................................................................................46

HÌNH 4. 35 THIẾT ĐẶT IP TĨNH CHO RASPBERRY ...........................................................................................47

HÌNH 4. 36 TẠO TÀI KHOẢN VÀ TÊN MIỀN.......................................................................................................47

HÌNH 4. 37 TẠO TÀI KHOẢN VÀ TÊN MIỀN.......................................................................................................48

HÌNH 4. 38 CÀI ĐẶT TÊN MIỀN VÀ ĐỊA CHỈ CHO MODEM.............................................................................48

HÌNH 4. 39 CÀI ĐẶT TÊN MIỀN VÀ ĐỊA CHỈ CHO MODEM.............................................................................49

HÌNH 4. 40 CÀI ĐẶT TÊN MIỀN VÀ ĐỊA CHỈ CHO MODEM.............................................................................49

HÌNH 5. 1 CẢM BIẾN BH1750 - CẢM BIẾN DHT11 ............................................................................................53

HÌNH 5. 2 VẬT TƯ LÀM HỆ THỐNG GIÀN PHUN SƯƠNG ..............................................................................55

HÌNH 5. 3 MÔ PHỎNG GIÀN TƯỚI PHUN SƯƠNG 30M2..................................................................................55

HÌNH 5. 4 MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC.....................................................................56

HÌNH 5. 5 KHỐI CHƯƠNG TRÌNH HIỂN THỊ NHIỆT ĐỘ-ĐỘ ẨM....................................................................59

HÌNH 5. 6 CÀI ĐẶT CẢM BIẾN DHT11 ................................................................................................................59

HÌNH 5. 7 KHỐI CHƯƠNG TRÌNH PHUN SƯƠNG..............................................................................................60

HÌNH 5. 8 KHỐI CHƯƠNG TRÌNH ĐÓNG MỞ QUẠT.........................................................................................60

v

HÌNH 5. 9 KHỐI CHƯƠNG TRÌNH ĐÓNG MỞ MÁI CHE...................................................................................61

HÌNH 5. 10 CÀI ĐẶT CHO CẢM BIẾN ÁNH SÁNG BH1750 ..............................................................................61

HÌNH 5. 11 KHỐI CHƯƠNG TRÌNH TƯỚI LAN...................................................................................................62

HÌNH 5. 12 CÀI ĐẶT THỜI GIAN CHO BIG TIMER............................................................................................62

HÌNH 5. 13 KHỐI CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN VƯỜN.........................................................................63

HÌNH 5. 14 KHỐI CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG.................................................63

HÌNH 5. 15 TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH...................................................................................................64

HÌNH 5. 16 GIAO DIỆN WEB ĐIỀU KHIỂN..........................................................................................................64

HÌNH 5. 17 MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN MÔ PHỎNG VỚI TẢI.................................................................................65