Thiết kế bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn theo công nghệ thu ỷ canh

Hiện nay, ở nước ta sản xuất rau an toàn đang là một vấn đề cấp thiết đặt ra đối với các nhà nghiên cứu, ng-ời sản xuất và ng-ời tiêu dùng. Việc Việt Nam gia nhập WTO đ/ tạo ra sự cạnh tranh lớn cho ngành sản xuất rau trong n-ớc với rau sản xuất ở n-ớc ngoài. Vì vậy, yêu cầu đặt ra đối với các mặt hàng rau là phải đảm bảo an toàn vệ sinh và chất l-ợng, cũng nh- mẫu m/ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của ng-ời dân, nhu cầu rau sạch cung cấp cho các nhà hàng, khách sạn, các khu du lịch và phục vụ xuất khẩu. Trong những năm gần đây, Đảng và Nhà n-ớc đặc biệt quan tâm đến các sản phẩm nông nghiệp an toàn trong đó có rau an toàn. Nhiều chính sách, qui định đ/ đ-ợc đ-a ra và nhiều Ch-ơng trình và Dự án đ/ đ-ợc triển khai nhằm thúc đẩy sản xuất rau an toàn phát triển (Bùi Thị Gia, 2006; Nguyễn Hùng Anh và Ngô Thị Thuận, 2005

pdf13 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 15/11/2013 | Lượt xem: 1483 | Lượt tải: 7download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn theo công nghệ thu ỷ canh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bỏo cỏo khoa học Thiết kế bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn theo cụng nghệ thuỷ canh Thiết kế bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn theo công nghệ thuỷ canh Designing a control device for safe vegetable production using hydroponics technology Ngô Trí D−ơng1 SUMMARY The paper describes the design a control device for safe vegetable production using hydroponics technology. The design was based on safe vegetable production package and data of vegetable species in such a way to ensure the operation of three systems: nutrients and water supplying system, climate regulatory system, and drop irrigation system. The micro-control system PSoC of Cypress represents a possible programming on chips. The chips manufactured by PSoC technology are smart control chips with high flexibility but low cost, technically supportive with the software. The control device possesses automatic and manual working regime, LCD monitor and user’s interface through keyboard. In addition, the controller is protected to ensure that it can work under uncontrolled conditions to supply the plants with nutrients and water. Key words: Safe vegetable, hydroponics, automatic control, controller. 1. ĐặT VấN Đề Hiện nay, ở n−ớc ta sản xuất rau an toàn đang là một vấn đề cấp thiết đặt ra đối với các nhà nghiên cứu, ng−ời sản xuất và ng−ời tiêu dùng. Việc Việt Nam gia nhập WTO đ/ tạo ra sự cạnh tranh lớn cho ngành sản xuất rau trong n−ớc với rau sản xuất ở n−ớc ngoài. Vì vậy, yêu cầu đặt ra đối với các mặt hàng rau là phải đảm bảo an toàn vệ sinh và chất l−ợng, cũng nh− mẫu m/ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của ng−ời dân, nhu cầu rau sạch cung cấp cho các nhà hàng, khách sạn, các khu du lịch và phục vụ xuất khẩu. Trong những năm gần đây, Đảng và Nhà n−ớc đặc biệt quan tâm đến các sản phẩm nông nghiệp an toàn trong đó có rau an toàn. Nhiều chính sách, qui định đ/ đ−ợc đ−a ra và nhiều Ch−ơng trình và Dự án đ/ đ−ợc triển khai nhằm thúc đẩy sản xuất rau an toàn phát triển (Bùi Thị Gia, 2006; Nguyễn Hùng Anh và Ngô Thị Thuận, 2005. - Để sản xuất rau đảm bảo "Rau an toàn" với các đặc điểm ít bị sâu bệnh phá hại, kỹ thuật gieo trồng đơn giản, không cần sử dụng l−ợng phân vô cơ lớn, thời gian sinh tr−ởng ngắn, có khả năng tăng vụ, luân canh trồng gối, một trong những ph−ơng pháp đáp ứng đ−ợc yêu cầu trên là trồng rau bằng ph−ơng pháp thuỷ canh trong nhà l−ới. Bằng con đ−ờng lựa chọn tối −u là ứng dụng công nghệ cao vào sản xuất nông nghiệp trong đó tự động hoá các khâu chăm sóc, t−ới tiêu, thu hoạch và bảo quản, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn theo công nghệ thuỷ canh. 2. PHƯƠNG PHáP THIếT Kế Ph−ơng pháp thiết kế dựa trên quy trình công nghệ sản xuất rau an toàn trong nhà l−ới bằng ph−ơng pháp thuỷ canh và các số liệu thông kê từ đó xác định đ−ợc các biến cần điều khiển và biến điều khiển. Hệ thống trồng rau an toàn bằng ph−ơng 1 Khoa Cơ Điện, Tr−ờng Đại học Nông ngjiệp I- Hà Nội. Ngô Trí D−ơng pháp thuỷ canh với hệ thống t−ới nhỏ giọt (Ngô Trí D−ơng, 2005) đ−ợc thiết kế cho 3 luống rau, cung cấp dinh d−ỡng d−ới dạng lỏng bởi 3 bình A, B, C bằng 3 máy bơm và bình trộn D với hệ thống trộn dung dịch. Từ đó tiến hành lựa chọn các biến cần điều khiển với các khoảng làm việc nh− sau: Xác định dinh d−ỡng bằng hệ thống cung cấp dung dịch bởi 3 bình A, B, C. Từ đó đặt chế độ làm việc cho 3 bơm ứng với các thời gian t1, t2 và t3 và xác định đ−ợc tỷ lệ phối trộn theo yêu cầu của quy trình công nghệ cho từng loại rau. Trong đó t1 thời gian bơm dung dịch A, t2 thời gian bơm dung dịch B và t3 thời gian bơm dung dịch C. Sau đó đặt thời gian t4 cho động cơ trộn dung dịch ở bình D. Việc xác định các thông số này đ−ợc nhập từ bàn phím với thời gian tính bằng giây. Trong hệ thống có hệ thống báo sự cố khi trong 3 bình không có dung dịch thì không hoạt động và quá trình tự động cung cấp dung dịch từ 3 bình A, B và C khi dung dịch ở bình trộn D báo hết. Hệ thống điều tiết khí hậu trong nhà kính hoặc nhà l−ới thông qua hệ thống quạt gió, phun s−ơng và mái che cụ thể: Nếu nhiệt độ t ≥ 270C thì hệ thống quạt gió làm việc; Nếu nhiệt độ t ≥ 370C thì hệ thống quạt gió và phun s−ơng làm việc; Nếu nhiệt độ t ≤ 270C thì hệ thống quạt gió và phun s−ơng ng−ng làm việc khoảng làm việc của nhiệt độ 0 < t < 600C. Đối với c−ờng độ ánh sáng: Nếu c−ờng độ ánh sáng CDAS ≥ 70000 lux thì thả mái che với sự làm việc của một động cơ điện hoặc ng−ợc lại thì cuốn mái (các số liệu chọn trên có thể thay đổi). Xác định l−ợng n−ớc cần t−ới phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Đối với ph−ơng pháp trồng rau an toàn bằng ph−ơng pháp thuỷ canh trong nhà l−ới, ph−ơng pháp t−ới nhỏ giọt đ−ợc lựa chọn với −u điểm t−ới tiết kiệm n−ớc phù hợp với quy trình công nghệ. Theo các chuyên gia nông học, việc t−ới và cung cấp dinh d−ỡng thông qua t−ới nhỏ giọt th−ờng t−ới từ 7 giờ sáng đến 19 giờ. Khi đ/ xác định đ−ợc l−ợng n−ớc và dinh d−ỡng cần t−ới, cần tiến hành chia khoảng thời gian t−ới mỗi lần và thời gian nghỉ từng lần. Theo giáo trình Lý Thuyết về khai thác hợp lý nguồn tài nguyên khí hậu Nông nghiệp, (Trần Đức Hạnh & cs, 1997), l−ợng n−ớc cần t−ới cho cây trồng đ−ợc xác định theo công thức: WR = PET.Kc (mm) Trong đó: WR (Water Requirement) nhu cầu n−ớc của cây trồng PET: Bốc thoát hơi n−ớc tiềm năng (mm) Kc (k.crops): Hệ số cây trồng là đặc tr−ng của cây trồng và phụ thuộc vào từng giai đoạn phát triển của cây. Hệ số này của các loại rau nh− d−a chuột, cà chua, đậu vàng, ớt ngọt, đậu đũa và thời gian sinh tr−ởng cũng đ/ đ−ợc xác định (Bảng 1 và Bảng 2). Bảng 1. Hệ số cây trồng Kc của một số cây rau Các giai đoạn sinh tr−ởng Cây rau Nảy mầm Phân nhánh Giữa vụ Cuối vụ Thu hoạch D−a chuột 0,45 0,75 1.00 0,85 0.70 Cà chua 0,45 0,75 1,15 0,90 0,75 Đậu vàng 0,35 0,75 1,10 0,75 0,45 ớt ngọt 0,45 0,75 1,15 0,90 0,75 Đậu đũa 0,35 0,75 1,10 0,75 0,45 Bảng 2. Thời gian sinh tr−ởng của một số cây rau Số ngày t−ơng ứng trong từng giai đoạn Loại cây Số ngày K1 K2 K3 K4 K5 D−a chuột 120 5 5 40 40 30 Cà ch−a 130 5 5 50 40 30 Đậu vàng 90 5 5 30 40 10 ớt ngọt 110 5 5 50 30 20 Đậu đũa 100 5 5 40 20 30 Trong đó: K1: giai đoạn mọc mầm; K2: giai đoạn phát triển; K3: giai đoạn giữa vụ; K4: giai đoạn cuối vụ; K5: giai đoạn thu hoạch. Thiết kế bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn theo công nghệ thuỷ canh PET (Potential Evapotranspiration) Bốc thoát hơi n−ớc tiềm năng đ−ợc xác định nh− sau: s a Q (0,025T 0,08)PET 59 + = Trong đó: Qs: bức xạ tổng cộng trong ngày hoặc tuần Ta: nhiệt độ trung bình ngày hoặc tuần 59: L−ợng nhiệt cần thiết để bốc hơi 1 mm n−ớc PET dùng để xác định cân bằng n−ớc và chẩn đoán l−ợng n−ớc t−ới cho một vùng hoặc cho một cây trồng. Vậy l−ợng n−ớc cần t−ới đ−ợc xác định: s a c Q (0,025T 0, 08)WR K 59 + = mm Nếu xét đến hệ số mùa cần t−ới thì: s a m c Q (0, 025T 0, 08)WR K K 59 + = mm Trong đó Km hệ số mùa cần t−ới (nếu có) Nếu diện tích cần t−ới (S); l−ợng n−ớc m−a (LNM) và l−u l−ợng máy bơm (LLMB) thì thời gian t đóng của máy bơm n−ớc đ−ợc xác định nh− sau: ( )s a m c Q 0,025.T 0,08 t K K LNM .s / LLMB 59  +   = −       (s) Trong tr−ờng hợp t−ới nhỏ giọt với số lần t−ới là N khi đó thời gian t−ới mỗi lần là: t 5 Nt = (s) Để điều khiển quá trình t−ới nhỏ giọt cần điều khiển góc mở của van đầu đ−ờng ống. Trong quá trình khảo nghiệm bộ điều khiển, lựa chọn điều khiển động cơ b−ớc ứng với từng luống cần t−ới hoặc cùng một lúc t−ới 2, 3 luống mà điều khiển góc mở khác nhau. Để thiết kế bộ điều khiển, bộ vi điều khiển PSoC (Programmable System on Chip) của h/ng Cypress là hệ thống khả lập trình trên chíp đ−ợc sử dụng. Các chíp chế tạo theo công nghệ PSoC là chíp điều khiển thông minh có tính linh hoạt cao, chi phí công nghệ phục vụ nghiên cứu và phát triển thấp, giá thành chíp thấp, hỗ trợ kỹ thuật tốt với phần mềm phát triển dễ sử dụng. Thành phần của chíp bao gồm các khối ngoại vi số và t−ơng tự, một bộ vi xử lý 8 bít, bộ nhớ ch−ơng trình (EEROM) có thể lập trình đ−ợc và có bộ nhớ RAM lớn. Để lập trình hệ thống và cài ch−ơng trình điều khiển vào chíp, cần có phần mềm lập trình và một kit phát triển do h/ng chế tạo chíp cung cấp. 3. THIếT Kế Và ĐáNH GIá 3.1. Thiết kế phần cứng Sơ đồ các thiết bị phần cứng Các chíp đ−ợc chọn căn cứ theo yêu cầu của quy trình công nghệ trồng rau và nghiên cứu vi điều khiển về chíp PsoC, gồm 2 chíp: PSoC Master CY8C29466 và PSoC Slave CY8C27443, mỗi chíp có 28 chân (Hình 1). Hình 1. Sơ đồ khối của bộ điều khiển PSoC Slave CY8C27443 Phím ấn Hệ thống cảm biến LCD Tín hiệu điều khiển các cơ cấu chấp hành PSoC Master CY8C29466 Ngô Trí D−ơng PSoC Master CY8C29466 nhận dữ liệu từ phím ấn, các cảm biến nhiệt độ, bức xạ, c−ờng độ ánh sáng, l−ợng n−ớc m−a, áp suất đầu đ−ờng ống và đ−ợc thể hiển qua màn hình tinh thể lỏng LCD. Mặt khác PSoC Master CY8C29466 xử lý và truyền tín hiệu điều khiển sang PSoC Slave CY8C27443 để điều khiển hệ thống bơm dung dịch A, B, C, bình trộn D, hệ thống quạt gió, phun s−ơng, mái che và điều khiển động cơ b−ớc. Sơ đồ nguyên lý tổng thể của bộ điều khiển tự động (Hình 2). PSoC Slaver 4 8 4 3 P C _ T X P C _ R X 1 Select Keypad hoặc COM +5V GND PSoC_TX và PSoC_RX 2 8 Master Chip LCD 16x2 Tín hiệu vào Analog: Pa Qs Ta LNM CDAS 5 8 Slave Chip BA BB BC DT B V1 V2 V3 CD1 CD2 CD3 CD4 P0 P1 P2 P0 P0 Ma trận 16 phím PsoC Master P0 P2 P0 Max232 PC Đầu ra Phun s−ơng Quạt gió Mái che GHA GHB GHC GHD P0 P1 1 2 3 Tín hiệu điều khiểu đầu ra Van tiết l−u tín hiệu điều khiển động cơ b−ớc Đầu vào: biến dùng để bảo vệ Phần tạo nguồn điện + 5V DC cho hệ thống điều khiển Hình 2. Sơ đồ nguyên lý tổng thể của bộ điều khiển Thiết kế bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn theo công nghệ thuỷ canh Sơ đồ mạch in (hình 3 và 4) H ìn h 3 . S ơ đ ồ m ạc h i n c ủ a b ộ xử l ý Ngô Trí D−ơng H ìn h 4 . S ơ đ ồ m ạc h i n c ủ a p h ím ấ n v à h iể n t h ị L C D Thiết kế bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn theo công nghệ thuỷ canh Các chức năng trên bàn phím a. Chế độ tự động nhập dữ liệu từ nút ấn Việc nhập dữ liệu đ−ợc thiết kế bởi ma trận nút ấn đ−ợc bố trí 4 hàng 4 cột, đ−ợc sử dụng 8 chân từ P1.0 đến P1.7 của PSoC Master CY8C29466 đ−ợc thể hiện ở hình 3. Với việc sử dụng các nút nh− sau: Nút 1: Đặt hệ số về mùa; chọn l−u l−ợng máy mở khi tính đến góc mở của van điều khiển động cơ b−ớc; chọn diện tích cần t−ới. Nút 2: Lựa chọn các loại cây. Nút 3: Chọn tỷ lệ phối trộn thông qua t1, t2, t3 và thời gian trộn t4. Nút 4: Chọn thời gian nghỉ; Số chu kỳ cần t−ới; Nút 5: Chọn chế độ mở van. Nút 6: Khởi tạo quá trình làm việc, tức là chọn giai đoạn bắt đầu sống của cây. Nút 7: chuyển sang chế độ làm việc bằng tay. Nút 8: Ngừng quá trình làm việc Nút ←: Chuyển chế độ làm việc PC và xoá ký tự tr−ớc nó. Nút M: Về chế độ ban đầu của bàn phím. Nút C: Chọn các chế độ làm việc. Nút X: Theo dõi các thông số vào và kết quả sau khi đ/ xử lý b. Chế độ bằng tay nhập dữ liệu từ bàn phím Khi chuyển sang chế độ làm việc bằng tay bằng cách ấn nút 7, cần nhập các số liệu nh− sau: - Thời gian t−ới - Thời gian nghỉ - Số chu kỳ t−ới - Lựa chọn luống cần t−ới 3.2. Thiết kế phần mềm điều khiển Sơ đồ giải thuật của bộ điều khiển (Hình 5) bao gồm ch−ơng trình chính hai phần: Phần 1: Ch−ơng trình làm việc bằng bàn phím đ−ợc thiết kế ở hai chế độ tự động và bằng tay, bao gồm ch−ơng trình chính với nhiều hàm con cụ thể nh− sau: - Hàm đo các biến điều khiển: Nhiệt độ hàm void ADC_Ta(void), bức xạ nhiệt hàm void ADC_Qs(void), áp suất hàm void ADC- _Pa (void), l−ợng n−ớc m−a hàm void ADC- _LNM(void) và c−ờng độ ánh sáng hàm void ADC_CDAS (void) từ ADC. - Hàm cập nhật thời gian thực thông qua ngắt của UserModule Counter void On_Update_time (void). - Hàm dựng quét bàn phím ma trận 4x4 đồng thời giải m/ để nhận biết xem phím nào đ−ợc nhấn từ đó cho phép đ−a ra các h−ớng tiếp cận t−ơng ứng unsigned char ButtonMatrix(). - Hàm nhập các giá trị tham số cho hệ thống đ−ợc điều khiển thông qua biến ButtonPress đ−ợc giải m/ từ bàn phím khi ng−ời dùng nhấn phím void Nhap_solieu (char ButtonPress). - Hàm xóa dòng đầu tiên của LCD void LCD_clearLine0() và xóa dòng thứ hai của LCD void LCD_clearLine1(). - Hàm đợi một khoảng thời gian thông qua biến wait: void delay(int wait). - Hàm chọn tham số cần nhập void select_paramet(void). - Hàm hiển thị menu giao diện cho phép ng−ời dùng chọn tham số cần nhập void MenuDisplay(void). - Hàm làm hai nhiệm vụ: Thứ nhất cập nhật các tham số nhập từ bàn phím, thứ hai truyền các tham số điều khiển cho PsoC Slaver void update_variable(char sokytu). - Hàm truyền một mảng dữ liệu từ Psoc Master sang PSoC Slaver void Transmit_To_PSoC(char tx_data[16],char nbyte). - Hàm chỉ báo thời gian mô phỏng cho từng loại cây đ−ợc chọn từ Menu void thoigianmophong(void). - Hàm tính thời gian t−ới cây void Thoigiantuoicayt5(void). - Hàm chuyển một mảng chuỗi nhập từ bàn phím thành số phẩy động (float giaima(char chuoi[16],char sokytu). Ngô Trí D−ơng Hình 5. Sơ đồ thuật giải bộ điều khiển Máy tính PC Bàn phím Gọi hàm tuới bằng tay Tự động Bằng tay Bắt đầu Khởi tạo các biến và cấu hình Gọi hàm cập nhật thời gian thực Gọi hàm con nhập số liệu: các thông số đầu vào sau đó gọi hàm giải mã để thực hiện các hàm chức năng Đọc giá trị mã quét bàn phím: Gọi hàm đo biến điều khiển. Đọc tham số t−ơng tự Gọi hàm con điều khiển quạt thông gió; phun s−ơng; cuốn mái; động cơ b−ớc; mở van cho các luống cần t−ới Gọi hàm con quét bàn phím Chế độ bàn phím Nhập: Thời gian t−ới Thời gian nghỉ Số chu kỳ t−ới Lựa chọn luống cần t−ới Kiểm tra chế độ làm việc Chế độ máy tính PC Tắt chế độ bàn phím kiểm tra chế độ làm việc Gọi hàm tính thời gian t−ới. Gọi hàm truyền dữ liệu. Gọi hàm giải mã Cập nhật hàm thời gian thực Gọi hàm điều khiển hệ thống t−ới Gọi hàm truyền dữ liệu. Thiết kế bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn theo công nghệ thuỷ canh - Hàm tính luỹ thừa của số mũ int luythua (int X,BYTE mu). - Hàm chuyển một số phẩy động thành chuỗi để hiển thị trên LCD void Fchuoi(float ftimer). - Hàm dùng để thay đổi việc hiển thị các giá trị t−ơng tự trên màn hình LCD void GiatriTuongtu(void). - Hàm cập nhật th−ờng xuyên sự thay đổi của giá trị t−ơng tự cần hiển thị void HienthiTuongtu(void). - Hàm nhằm giới hạn các chữ số nhập vào từ bàn phím, chẳng hạn nh− dấu chấm '.' không đ−ợc nhập hai lần trong dấu phẩy động void LimitInput(char keycode). Ngoài ra còn có các hàm biến cần điều khiển nh− điều khiển động cơ b−ớc; điều khiển quạt gió, phun s−ơng; động cơ cuốn mái, thả mái; máy bơm t−ới; các loại máy bơm A, B, C và động cơ trộn. Phần 2: Ch−ơng trình làm việc trên máy tính PC, việc kết nối với PC với bộ điều khiển thông qua Max232 (Hình 2) 3.3. Thẩm định và đánh giá 3.3.1. Qui trình thẩm định Bộ điều khiển với các chức năng trên đ−ợc thử nghiệm bằng cách thiết kế các biến vào nh− nhiệt độ, bức xạ, l−ợng n−ớc m−a, c−ờng độ ánh sáng và áp suất đ−ợc thay thế bằng các tín hiệu t−ơng tự điện áp thay đổi từ 0 ữ 5 V. Quá trình mô phỏng trong ch−ơng trình t−ơng ứng cứ một ngày lấy bằng 4 phút t−ơng ứng với 240 s và xác định thời gian mô phỏng (Bảng 5). Bảng 5. Thời gian t−ơng ứng trong các giai đoạn mô phỏng Thời gian t−ơng ứng trong từng giai đoạn (s) Loại cây Tổng thời gian K1 K2 K3 K4 K5 D−a chuột 28800 1200 1200 9600 9600 7200 Cà ch−a 31200 1200 1200 12000 9600 7200 Đậu vàng 21600 1200 1200 7200 9600 2400 ớt ngọt 26400 1200 1200 12000 7200 4800 Đậu đũa 24000 1200 1200 9600 4800 7200 3.3.2. Kết quả - ở chế độ tự động: Nhập số liệu và điều chỉnh các tín hiệu t−ơng tự từ đầu vào, cụ thể: Chọn Km = 1; T−ới 3 luống ứng với góc mở động cơ b−ớc là 4680 khi đó l−u l−ợng máy bơm t−ới là 0,08 (l/s) diện tích cần t−ới là 6 m2. Lựa chọn cây cần t−ới là cây d−a chuột. Đặt tỷ lệ phối trộn t−ơng ứng với 3 bình trộn, giả sử tỷ lệ 1: 2: 3 trong đó dung dịch của 3 bình đ−ợc đ−a vào bình trộn bởi 3 máy bơm có l−u l−ợng từng máy là 1,8 (l/s). Khi đó lấy bình A là 18 lít ứng với điều khiển bơm là t1 =10 (s); lấy bình B là 36 lít ứng với điều khiển bơm là t2 = 20 s; lấy bình C là 54 lít ứng với điều khiển bơm là t3 = 30 s và thời gian trộn t4 = 40 s. Chọn thời gian nghỉ là 5 (s); Số chu kỳ cần t−ới là: 10 ; Chọn chế độ mở van là cả 3 van cho 3 luống. Lúc đó khởi tạo quá trình làm việc bằng nút 6, từ đó bộ điều khiển nhận các thông số từ môi tr−ờng bên ngoài, trong thời gian 4 phút trong mô phỏng ứng với 1 ngày thực, lúc đó số liệu nhận đ−ợc nhiệt độ trung bình Ta = 27.760C và Qs = 301,4 (Cal/cm 2/ngày) để đ−a ra kết quả các lần t−ới cho các ngày: lần 1: thời gian cần t−ới ngày thứ nhất là 133 (s) với số lần t−ới là 10, khi đó thời gian mỗi lần t−ới là 13 (s), sau đó nghỉ 5 (s) lại tiếp tục cho đến 10 lần; Lần 2 lấy số liệu từ ngày thứ nhất và thực hiện quy trình nh− lần thứ nhất. Các lần tiếp theo đ−ợc thực hiện t−ơng tự với số liệu đ−ợc đo từ ngày tr−ớc đó. - ở chế độ bằng tay: Chuyển sang bằng nút 7, sau đó căn cứ vào yêu cầu t−ới trong ngày, giả sử t−ới 77 lít ứng với thời gian t−ới 100 (s). Nếu chọn 25 lần lúc đó mỗi lần 40s, thời gian nghỉ chọn 300 (s), sau đó chọn chế độ luống t−ới là 3 luống. Ngô Trí D−ơng 3.4. Một số hình ảnh ở bộ điều khiển tự động Hình 6. Nhập số liệu và hiển thị trên LCD Hình 7. Bộ điều khiển tự động Hình 8. Hệ thống rơ le điều khiển Hình 9. Hệ thống thiết bị chăm sóc Hình 10. Khảo nghiệm hệ thống Hình 11. Điều khiển động cơ b−ớc Thiết kế bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn theo công nghệ thuỷ canh 4. KếT LUậN Thông qua việc chạy thử với 5 loại cây: D−a chuột; cà ch−a; đậu vàng; ớt ngọt và đậu đũa bộ điều khiển phục vụ sản xuất rau an toàn bằng ph−ơng pháp thuỷ canh trong nhà l−ới làm việc ổn định. Ch−ơng trình phần mềm dễ dàng thay đổi để phù hợp với quy trình công nghệ trồng rau toàn theo từng loại rau hoặc các khu vực trồng rau. Bộ điều khiển đ−ợc nhập các thông số về quy trình sản xuất rau an toàn bằng nút ấn đ−ợc hiển thị bằng màn hình tinh thể lỏng LCD, do đó có thể thay đổi theo từng quy trình trồng rau. Quá trình sử dụng bộ điều khiển đơn giản, kích th−ớc nhỏ gọn, linh kiện có ở trên thị tr−ờng Việt Nam. Tài liệu tham khảo Trần Đức Hạnh, Đoàn Văn Điếm, Nguyễn Văn Viết (1997). Lý thuyết về khai thác hợp lý nguồn tài nguyên khí hậu Nông nghiệp, Viện khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, trang 79 - 80. Ngô Trí D−ơng (2005) Thiết kế hệ thống điều khiển quá trình t−ới nhỏ giọt phục vụ trong nhà l−ới hoặc nhà kính, Tạp chí khoa học kỹ thuật Nông nghiệp, tập III số 4/2005, trang 321 - 326. Bùi Thị Gia (2006). Hiệu quả sản xuất rau an toàn trong nhà l−ới ở ngoại thành Hà Nội. Tạp chí khoa học kỹ thuật nông nghiệp, tập IV, số 2/2006, trang 157 - 162. Nguyễn Hùng Anh, Ngô Thị Thuận (2005). Rau hữu cơ ở vùng phụ cận Hà Nội. Tạp chí khoa học kỹ thuật nông nghiệp, tập III, số 5/2005, trang 426-433. Nguyễn Văn Song, Đỗ Thị Diệp, Trần Tất Nhật
Luận văn liên quan