Tài liệu Hệ thống tưới nước tự động cho cây hoa màu

Chapter 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG CHO CÂY HOA MÀU Ngành: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn : Thầy Bùi Minh Dương Sinh viên thực hiện : Nguyễn Trường Thành MSSV: 1311020357 Lớp: 13DDC04 Trần Thanh Sang MSSV: 1311020309 Lớp: 13DDC04 TP. Hồ Chí Minh, 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG CHO CÂY HOA MÀU Ngành: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn : Thầy Bùi Minh Dương Sinh viên thực hiện : Nguyễn Trường Thành MSSV: 1311020357 Lớp: 13DDC04 Trần Thanh Sang MSSV: 1311020309 Lớp: 13DDC04 TP. Hồ Chí Minh, 2017 LỜI CAM ĐOAN Chúng tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn thực tế trên cơ sở các số liệu thực tế và được thực hiện theo hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn. Đồ án được thực hiện hoàn toàn mới, là thành quả của nhóm chúng tôi, không sao chép theo bất cứ đồ án nào. Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn các nguồn tài liệu trong báo cáo và danh mục tài liệu tham khảo. Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường, chúng tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. CHÚNG TÔI XIN CAM ĐOAN NHỮNG ĐIỀU TRÊN LỜI CẢM ƠN Đầu tiên chúng tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến gia đình chúng tôi đã dành cho chúng tôi tình thương, sự quan tâm, chăm sóc, dạy dỗ, động viên để cho chúng tôi có được những kết quả như bây giờ. Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô trong Viện Kỹ Thuật Trường Đại học Công Nghệ TP.HCM đã tận tình chỉ dạy cho chúng tôi có được kiến thức như ngày hôm nay. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Thầy Bùi Minh Dương đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện cho chúng tôi hoàn thành tốt luận văn này. TP.HCM, Ngày 25 tháng 12 năm 2017 Nguyễn Trường Thành Trần Thanh Sang LỜI MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài - Nền nông nghiệp của nước ta là nền nông nghiệp vẫn còn lạc hậu cũng như chưa có nhiều ứng dụng khoa học kĩ thuật được áp dụng vào thực tế. Rất nhiều quy trình kĩ thuật trồng trọt, chăm sóc được tiến hành một cách chủ quan và không đảm bảo được đúng yêu cầu. Có thể nói trong nông học ngoài những kĩ thuật trồng trọt, chăm sóc thì tưới nước là một trong các khâu quan trọng nhất trong trồng trọt, để đảm bảo cây sinh trưởng và phát triển bình thường, tưới đúng và tưới đủ theo yêu cầu nông học của cây trồng sẽ không sinh sâu bệnh, hạn chế thuốc trừ sâu cho sản phẩm an toàn, đạt năng suất, hiệu quả cao. Ngoài ra trên những tuyến phố ở khu vực trung tâm thành phố chúng ta vẫn bắt gặp hình ảnh các xe bồn chở nước tưới cây dọc đường gây ùn tắc, mất an toàn giao thông. - Mặt khác hiện nay nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa các thiết bị máy móc tự động được đưa vào phục vụ thay thế sức lao động của con người. Vì vậy thiết bị tưới đang được nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đưa vào thực tiễn ngày được áp dụng càng nhiều. Thiết bị tưới cũng rất đa dạng về chủng loại (vòi phun mưa, phun sương, vòi nhỏ giọt bù áp, vòi không bù áp, dây tưới nhỏ giọt) có thông số khác nhau phục vụ cho các loại cây khác nhau được chế tạo từ nhiều nước như Israel, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc , sẽ rất thuận tiện cho người sử dụng lựa chọn phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình. Việc tính toán để lựa chọn thiết bị hệ thống tưới đáp ứng được nhu cầu tưới theo nông học cây trồng và phù hợp điều kiện kinh tế, kỹ thuật cho hiệu quả cao là việc cần thiết cho việc phát triển trên diện rộng của hệ thống tưới này. Hệ thống tưới phun đáp ứng độ ẩm gốc, độ ẩm lá và không khí cho cây trồng phát triển tốt, hệ thống tiết kiệm nước tạo điều kiện cho cây trồng hấp thu dinh dưỡng không gây rửa trôi, thoái hóa đất, không gây ô nhiễm môi trường. Hệ thống tưới nước tự động có thể kết hợp với bón phân, phun thuốc hóa học. Hơn thế nữa, với việc thiết kế một hệ thống tưới cây tự động sẽ giúp cho con người không phải tưới cây, không phải tốn chi phí nhân công tưới nước cũng như giám sát thời gian tưới cây. Với hệ thống này, việc tưới cây sẽ là tự động tùy theo nhiệt độ thời tiết nắng hay mưa, độ ẩm cao hay thấp, mùa nào trong năm… Tất cả các điều kiện đó sẽ được đưa vào hệ thống 1 tính toán và đưa ra thời gian chính xác để bơm nước. Người lao động sẽ không cần phải quan tâm đến việc tưới cây, cây sẽ được sinh trưởng và phát triển tốt hơn nhờ việc tưới cây phù hợp và chính xác hơn. 2. Lý do chọn đề tài - Hệ thống tưới tự động là hệ thống thiết bị tưới tốt nhất đáp ứng theo yêu cầu sinh trưởng cây trồng đang được ứng dụng rộng trên các nước phát triển. Hệ thống tưới nước tự động là một hình thức tưới nước hợp lý, tiết kiệm sức lao động và chi phí nhân công. Vốn đã rất phổ biến từ nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên ở Việt Nam chỉ vài ba năm trở lại đây việc vận dụng hệ thống này mới trở thành xu hướng. Hệ thống tưới nước tự động cũng trở nên phổ biến hơn với người nông dân ở nông thôn cùng với quá trình hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn nhưng không phải người dân nào cũng mạnh dạng đưa vào xử dụng vì chi phí đầu tư cao. Từ những vấn đề thực tiễn Tôi đã lựa chọn đề tài : “Thiết kế và chế tạo mô - hình hệ thống tưới nước tự động cho cây hoa màu” làm luận văn tốt nghiệp ngành Điện công nghiệp. 3. Mục đích nghiên cứu - Vận dụng kiến thức đã học để nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống tưới tự động, từ đó đưa vào ứng dụng thực tiễn. Giúp cho việc tưới tiêu cây trồng ở nước ta có những phương án mới và đạt được hiệu quả cao. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu về các phương pháp tưới, tham khảo các mô hình , đề tài có sẵn trên thị trường - Làm quen với các linh kiện điện - điện tử ngoài thực tế - Tính toán và thiết kế mô hình tưới nước tự động - Lập trình điều khiển với Arduino 5. Phương pháp nghiên cứu - Tham khảo đề tài - Thiết kế hệ thống - Thiết kế mạch điện tử - Lập trình điều khiển - Thí nghiệm - Đánh giá ưu nhược điểm 2 - Khắc phục - Hoàn thành đồ án 6. Kết quả đạt được - Mô hình tưới nước tự động theo yêu cầu - Có cơ sở lý thuyết về hệ thống tự động nói chung và hệ thống tưới nước tự động cho cây hoa màu nói riêng - Hiểu thêm về mạch điện tử và một số linh kiện điện – điện tử 7. Kết cấu đồ án - Tổng quan về hệ thống tưới nước tự động cho cây hoa màu - Thiết kế hệ thống - Cơ sở lý thuyết - Thiết kế mạch hệ thống - Lưu đồ thuật toán và code lập trình - Kết luận 3 CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG 1.1 Khái niệm về hệ thống tự động - Hệ thống điều khiển tự động là hệ thống bao gồm các phần tử tự động nhằm điều khiển các quá trình xảy ra trong thiên nhiên, cuộc sống mà không có sự tham gia trực tiếp của con người. - Hệ thống điều khiển tự động: là tập hợp các thành phần vật lý có mối liên quan và tác động qua lại lẫn nhau để chỉ huy, tự hiệu chỉnh hoặc điều khiển một hệ thống khác. - Hệ thống điều khiển tự động xuất hiện ngày nay rất phổ biến. + Hệ thống điều hoà không khí + Hệ thống điều chỉnh độ ẩm + Hệ thống tự động báo cháy v.v + Các máy tự động + Các đường dây sản xuất, lắp ráp tự động + Các máy điều khiển theo chương trình, Máy tính, Robot v.v 1.2 Vị trí và tầm quan trọng của hệ thống tự động - Lịch sử hoàn thiện của công cụ, phương tiện sản xuất phát triển trên cơ sở cơ giới hóa và điện khí hóa. Khi có những đột phá mới trong lĩnh vực công nghệ vật liệu và tiếp theo là điện tử và tin học thì công nghệ tự động có cơ hội phát triển mạnh mẽ, đem lại muôn vàn lợi ích thiết thực cho xã hội. Đó là mấu chốt của năng suất, chất lượng, giá thành. - Trong thực tiễn khi áp dụng tự động hóa vào sản xuất sẽ mang lại những hiệu quả không nhỏ cho phép giảm giá thành và nâng cao năng suất lao động, cải thiện điều kiện sản xuất, đáp ứng cường độ cao về sản xuất hiện đại, thực hiện chuyên môn hóa và hoán đổi sản xuất. Từ đó sẽ tăng khả năng cạnh tranh, đáp ứng yêu cầu sản xuất. - Trong một tương lai gần tự động hóa sẽ đóng vai trò vô cùng quan trọng và không thể thiếu, bởi vì nó không chỉ ứng dụng trong sản xuất mà còn ứng dụng phục vụ đời sống con người. Trong sản xuất nó thay thế con người những công việc cơ bắp nặng nhọc, công việc nguy hiểm, độc hại,công việc tinh vi hiện đại. Còn trong đời sống con người những công nghệ này sẽ được ứng dụng phục vụ nhu cầu sống. Nó sẽ là phương tiện không thể thiếu trong đời sống chúng ta. 4 1.3 Ứng dụng của hệ thống tự động trong tưới tiêu cây trồng - Công trường thực vật là căn cứ địa sản xuất nông nghiệp của hiện đại hóa. Toàn bộ quá trình đều có thể điều khiển tự động để giảm bớt sức người, nâng cao sản lượng… - Mặc dù tự động hóa ứng dụng từ rất lâu cho việc tưới tiêu, song nó chỉ phát triển ở một số nước phát triển, còn đối với các nước chậm phát triển tuy nền nông nghiệp chiếm tỉ lệ lớn nhưng việc ứng dụng tự động hóa cho việc tưới cây vẫn còn rất chậm. Hiện nay, được sự trợ giúp của nước ngoài các nước đang phát triển đã đưa dần tự động hóa vào đời sống và sản xuất, đặc biệt là các nước đông nam á trong đó có Việt Nam. - Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo thiết bị tự động hóa, kết hợp với thành tựu trong công nghệ vi điện tử và công nghệ thông tin, đã cho phép tạo nên một giải pháp tự động hóa trong mọi lĩnh vực. Có thể nói tự động hóa trở thành xu hướng tất yếu cho mọi lĩnh vực cho bất kì quốc gia, vùng lãnh thổ nào. 1.4 Một số hệ thống tưới tự động trong và ngoài nước 1.4.1 Một số hệ thống trong nước - Ở nước ta đã có nhiều nghiên cứu và ứng dụng hệ thống tự động vào trong cuộc sống. Người dân đã sáng tạo ra các hệ thống bán tự động giúp tiết kiệm sức lao động, hiệu quả mang lại cao hơn so với tưới thủ công. Tuy nhiên hệ thống này còn nhiều nhược điểm cần khắc phục để mang lại hiệu quả cao nhất có thể. Ở các trường đại học chuyên ngành kĩ thuật đã có nhiều đề tài về hệ thống tưới nước tự động do sinh viên thực hiện. Tuy nhiên vẫn còn nhiều mặt hạn chế cần khắc phục. Hệ thống tưới phun tự động đa năng- một công trình khoa học của 2 giảng viên trường Cao đẳng Công nghiệp (CĐCN) Huế: tiến sĩ Lê Văn Luận và thạc sĩ Lê Đình Hiếu. Các thiết bị chính của hệ thống tưới phun đa năng này gồm có 1 cảm biến đo nhiệt độ và 1 cảm biến đo độ ẩm của đất được cài đặt tại nhà màng trồng hoa, hệ điều khiển được lập trình trên PLC-S7- 1200. Khi các cảm biến cho thông số độ ẩm của đất hoặc nhiệt độ không khí tại nhà màng báo hiệu cần nước, tín hiệu này sẽ đưa đến hộp điều khiển PLC. Tại đây các chức năng sẽ được điều khiển tự động để nhận nước và đưa tưới tự động tưới phun theo các vòi phun lắp đặt, và 5 sẽ tự ngừng trong đúng 6 phút, khi cảm biến báo độ ẩm hoặc nhiệt độ đã đạt yêu cầu. Hệ thống tưới phun tự động đa năng là sản phẩm khoa học có ý tưởng hay, tính ứng thiết thực và đã được thử nghiệm có hiệu quả thực tế. Ngoài ra còn có một số hệ thống tưới tự động được áp dụng cho tưới cây hoa - màu tại Vịnh Bắc Bộ. Hình 1.1: Hệ thống tưới cây hoa màu tự động 1.4.2 Một số hệ thống ngoài nước - Ở nước ngoài đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng về hệ thống tưới cây tự động: Đầu những năm 80, Liên Xô ( cũ ) đã chế tạo ra một loại máy tự động ứng dụng trong nông nghiệp. Khi làm việc loại máy này có thể quan sát được độ ẩm của thổ nhưỡng, nhiệt độ không khí, sức gió… Nó có thể xác định được phương pháp tưới và tiến hành tưới cho cây trồng, nhờ một loại máy làm mưa nhân tạo khác. - Hãng robot Droplet giới thiệu robot tưới cây tích hợp những công nghệ tự động mới nhất, điện toán đám mây và một số dịch vụ kết nối khác cho phép Droplet có khả năng tự động ngắm hướng vòi phun, lượng nước và tần suất tưới để tự động tưới nước cho cây theo những lịch trình tự tính toán dựa trên phân tích các dữ liệu đầu vào. Droplet là 1 chiếc vòi phun tự động có khả năng tự điều chỉnh hướng dòng nước phun ra từ ống đến thân cây trong bán kính 9,14 mét. Trước khi robot tự động vận hành, người dùng chỉ cần khai báo tên của các loại cây có mặt trong vườn thông qua điện thoại, máy tính bảng, được kết nối không dây với robot. 6 Dựa trên thông tin về tên các loại cây, Droplet sẽ tự tra cứu thông tin trên mạng nhằm xác định lượng nước cũng như tần số tưới cho phù hợp với từng loại cây. Bên cạnh đó, Droplet cũng tự tra cứu dữ liệu về tình hình thời tiết của địa điểm làm việc để xác định mưa/nắng nhằm đưa ra lịch làm việc thích hợp. Bộ điều khiển tưới cây tự động Israel dễ dàng được lập trình theo yêu cầu tưới của người sử dụng. Chỉ cần vài thao tác lập trình, cung cấp cho hệ thống một nguồn nước đầu vào và dẫn các đầu tưới đến các vị trí cần tưới là đã hoàn tất việc lắp đặt hệ thống tưới tự độngtheo công nghệ tưới tiên tiến. 7 2.1 CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG Lựa chọn phương pháp tưới 2.1.1 Các phương pháp tưới phổ biến a) Phương pháp tưới ngập - Tưới ngập hay còn gọi là phương pháp tưới cho lúa. Phương pháp này nhằm cung cấp và duy trì một lượng nước trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. - Ưu điểm: + Điều hòa nhiệt độ của cây trồng + Kìm hãm sự phát triển của cỏ dại + Giảm bớt nồng độ các chất có hại - Nhược điểm: + Giảm độ thoáng khí + Giảm hoạt động của các vi sinh vật trong đất + Tốn nhiều nước, gây khó khăn cho việc cơ giới hóa đồng ruộng + Làm dâng cao mực nước ngầm, gây hiện tượng lầy hóa b) Phương pháp tưới theo luống - Tưới theo luống: hay còn gọi là phương pháp tưới rãnh, các rãnh đóng vai trò là các con kênh nhỏ làm nhiệm vụ dẫn nước từ nguồn chính vào ruộng, khi nước chảy từ đầu rãnh xuống cuối rãnh sẽ ngấm sang hai bên, cung cấp nước cho cây trồng. Phương pháp này phù hợp với những cây trồng cạn, không có khả năng chịu ngập cao như: ngô, khoai, mía, đậu. - Ưu điểm: + Nước từ rãnh thấm vào đất, lớp đất mặt vẫn tơi xốp, kết cấu đất ít bị phá vỡ + Đất ít bị bào mòn, chất dinh dưỡng không bị rửa trôi + Ít hao tổn nước + Không làm ngập mặt ruộng nên công tác canh tác, cơ giới hóa dễ dàng hơn - Nhược điểm: + Lãng phí lượng nước ở cuối rãnh + Tốn chi phí nhân công cho việc tạo rãnh 8 c) Phương pháp tưới phun mưa Hình 2.1: Tưới Rau bằng béc tưới Nelson R33 - Là phương pháp đưa nước tới cây trồng vào mặt ruộng dạng mưa nhân tạo, nhờ các thiết bị thích hợp. Trong hiện tại và tương lai tưới phun mưa là phương pháp tưới hoàn thiện và hiện đại. - Ưu điểm: + Tiết kiệm nước- tổn thất chỉ do bốc hơi trong quá trình tưới phun- tiết kiệm 40% đến 50% so với phương pháp tưới mặt. + Thích hợp với mọi loại địa hình, không gây xói mòn, trôi màu, không phá vỡ kết cấu đất. + Giảm diện tích chiếm đất của kênh mương và công trình tưới. - Nhược điểm: + Giá thành đầu tư xây dựng, quản lý, khai thác cao. + Kỹ thuật tưới phức tạp, đòi hỏi trình độ cao. + Chất lượng tưới bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết. d) Phương pháp tưới phun mưa - Là một kiểu khác của thiết bị tưới áp lực thấp, bao gồm: tưới nhỏ giọt, tưới phun, tưới ngầm, tưởi sủi, và hệ thống ứng dụng chính xác nguồn năng lượng thấp – Vi tưới là phương pháp tưới không làm ướt toàn bộ bề mặt đất mà chỉ cung cấp nước vào bộ phận cẩn thiết của cây trồng. 9 Hình 2.2: Mô hình tưới nhỏ giọt vườn rau gia đình Các phương pháp của vi tưới: - + Tưới phun: là việc cung cấp nước thường xuyên trên bề mặt đất hoặc vùng rễ cây hoạt động, giữ lượng nước phù hợp nhất cho vùng thiết yếu này. + Tưới nhỏ giọt: cung cấp nước thành các giọt rời rạc, chậm và gần như liên tục. + Tưới ngầm: Cung cấp nước dưới bề mặt của đất bằng các hệ thống ống ngầm dưới đất, có đục lỗ. + Tưới sủi: cung cấp nước trên bề mặt đất trong một vùng nhỏ từ ống được cố định, với các ông chính bị chôn dưới đất. + Tưới phun: nước được cung cấp dưới dạng giống như sương mù phía trên bề mặt đất, sử dụng các vòi phun nhỏ được gọi là vi tưới phun mưa. 2.1.2 Lựa chọn phương pháp phù hợp cho đề tài - Chúng Tôi hướng đến tưới vườn cây hoa màu nên chúng em chọn phương pháp tưới dạng phun mưa sử dụng béc. 10 2.2 Sơ đồ khối hệ thống tưới nước cho cây hoa màu Hình 2.3: Sơ đồ khối hệ thống 2.3 Các yêu cầu kỹ thuật cho hệ thống - Hệ thống phải có tính năng tưới tự động theo thời gian hẹn trước - Hệ thống phải cài đặt được số van - Hệ thống có thể tắt mở từ xa qua tin nhắn SMS - Hệ thống phải có công tắc dòng chảy để bảo vệ bơm 11 - Hệ thống phải có chế độ bảo vệ nhiệt cho bơm nước 2.4 Lựa chọn béc tưới - Việc chọn béc tưới phụ thuộc vào ta muốn tưới loại cây gì. Trong đề tài này chúng em hướng tới tưới cây cà phê nên chúng em chọn béc tưới Nelson R33.Là dòng béc phổ biến cho các dự án tưới cánh đồng cỏ, tưới cánh đồng mía, tưới Cà Phê, Tưới Hồ tiêu, và tưới Thanh Long. Với ưu điểm vượt trội so với các béc cùng loại đó là bán kính lớn, có thể đạt 15.5m và lưu lượng ~2m3/giờ. Thiết bị có 5 điểm xé nước, giúp nước phân phối đều từ chân béc cho đến vị trí cuối cùng. Hình 2.4 Nelson R33 - Các thông số kỹ thuật của Béc tưới Nelson R33: Cỡ họng mm : 4.8 Khớp nối Ø : 27 Áp suất lý tưởng bar : 3.5 Tốc độ gió – : Gió lớn Chiều cao cọc đỡ béc (càng cao bán kính cm : 45 càng lớn) Bán kính m 12 : 15.5 Lưu lượng m3/giờ : 1,8 Mô hình lắp béc – : tam giác Khoảng cách giữa các béc m : 15 % tưới phủ (béc này phủ lên béc kia) % : 87* Độ đồng đều (100% – mọi điểm nhận % : 84* được lượng nước bằng nhau) Lưu lượng mm/giờ : 7.23* Lưu lượng (m3/giờ/ha) : 72.3* * Tại mức áp suất 3.45bar 2.5 Lựa chọn máy bơm nước cho đề tài 2.5.1 Những yếu tố để chọn bơm tưới Để chọn máy bơm, thường chúng ta phải căn cứ vào một số yếu tố chính sau đây: - Lưu lượng cần tưới - Áp suất nước: Mọi thiết bị tưới đều cần một mức áp suất nhất định để có thể hoạt động - Nguồn điện: Nếu là nguồn điện 1 pha (nguồn điện ta sử dụng cho sinh hoạt hàng ngày) thì có thể chỉ chạy được máy bơm tối đa 3HP. Có một số bơm hỏa tiễn nhập khẩu có thể đạt 10HP chạy điện 1 pha - Loại máy bơm: Hiện có nhiều loại bơm như bơm Hỏa tiễn, bơm ngang, bơm trục đứng… căn cứ vào yêu cầu về lưu lượng, cột áp (áp suất), sau đó tra biểu đồ hoạt động của máy bơm để từ đó chọn công suất máy bơm phù hợp 2.5.2 Chọn máy bơm cho đề tài  Những yêu cầu đưa ra như sau : + Tưới cho 1 hecta = 10000 m2 = 100m*100m + Sử dụng điện 1 pha 220V – AC + Sử dụng Béc tưới Nelson R33 với các thông số kỹ thuật như trên  Tính toán : - Bố trí các béc tưới : 13 Hình 2.5 Bố trí béc tưới cho 1 hecta - Đầu tiên là ta phải xác định số lần tưới: Vì chúng ta đang dùng hệ thống tưới tự động nên chúng ta sẽ chia ra nhiều lần tưới nhằm để giảm công suất bơm cho một lần tưới. Ngoài ra chúng ta còn kết hợp với chức năng cài thời gian cho một lần tưới để đạt hiệu quả tốt nhất. Ở đây chúng ta chọn 8 lần tưới - Xác định số lần béc cho 1 lần tưới : theo sơ đồ trên số béc tưới cho 1 lần tưới là 8 béc - Vậy tổng lưu lượng bơm cần cấp : 1.8 * 8 = 14.4 m3/h - Áp suất hoạt động của béc theo khuyến cáo 3.45 bar tương đương cột áp cao 34.5 m - Vậy ta chọn bơm tưới là NTP SWS250-223.7 với các thông số kỹ thuật sau : + Lưu lượng tối đa : 274 lít/phút = 16,44 m3/giờ + Cột áp : 137 m + Công suất : 5Hp + Điện áp sử dụng 220 V – 50HZ 14 3.1 CHƯƠNG 3 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT Board mạch điều khiển Arduino 3.1.1 Giới thiệu về thế giới Arduino Arduino thật ra là một bo mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác với các thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết bị khác. Đặc điểm nổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng, với một ngôn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả với người ít am hiểu về điện tử và lập trình. Và điều làm nên hiện tượng Arduino chính là mức giá rất thấp và tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm. Hình 3.1: Một số chức năng của các chân trên board mạch Arduino Arduino thực sự đã gây sóng gió trên thị trường người dùng DIY (là những người tự chế ra sản phẩm của mình) trên toàn thế giới trong vài năm gần đây, gần giống với những gì Apple đã làm được trên thị trường thiết bị di động. Số lượng người dùng cực lớn và đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại học đã làm cho ngay cả những người tạo ra chúng phải ngạc nhiên về mức độ phổ biến. Arduino là gì mà có thể khiến ngay cả những sinh viên và nhà nghiên cứu tại các trường đại học danh tiếng như MIT, Stanford, Carnegie Mellon phải sử dụng; hoặc ngay cả Google cũng muốn hỗ trợ khi cho ra đời bộ kit Arduino Mega ADK 15 dùng để phát triển các ứng dụng Android tương tác với cảm biến và các thiết bị khác? Arduino ra đời tại thị trấn Ivrea thuộc nước Ý và được đặt theo tên một vị vua vào thế kỷ thứ 9 là King Arduin. Arduino chính thức được đưa ra giới thiệu vào năm 2005 như là một công cụ khiêm tốn dành cho các sinh viên của giáo sư Massimo Banzi, là một trong những người phát triển Arduino, tại trường Interaction Design Instistute Ivrea (IDII). Mặc dù hầu như không được tiếp thị gì cả, tin tức về Arduino vẫn lan truyền với tốc độ chóng mặt nhờ những lời truyền miệng tốt đẹp của những người dùng đầu tiên. Hiện nay Arduino nổi tiếng tới nỗi có người tìm đến thị trấn Ivrea chỉ để tham quan nơi đã sản sinh ra Arduino. Hình 3.2: Những thành viên khởi xướng Arduino 3.1.2 Các thông số chính của Arduino Nano Board Arduino Nano là một trong những phiên bản nhỏ gọn của board Arduino. Arduino Nano có đầy đủ các chức năng và chương trình có trên Arduino Uno do cùng sử dụng MCU ATmega328P. Nhờ việc sử dụng IC dán của ATmega328P thay vì IC chân cắm nên Arduino Nano có thêm 2 chân Analog so với Arduino Uno. 16