BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIA ĐỊNH
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG
TIN

BÁO CÁO
Cảm Biến Và Cơ Cấu Chấp Hành
ĐỀ TÀI
Thiết Kế Và Xây Dựng Hệ Thống Điều Khiển Tự Động Cho Nhà
Nuôi Yến

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Kim
Tuấn Nhóm: III
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Phước
MSSV: 2008110265
Lớp: K14DCLT-IOT
Khóa: 14


Lời Cảm Ơn
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường đại học gia định
đã đưa môn học lý thuyết điều khiển vào chương trình giảng dạy. Đặc biệt, em
xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên bộ môn - thầy Nguyễn Kim Tuấn đã
dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian học
tập vừa qua. Trong thời gian tham gia lớp học Kỹ năng giao tiếp của thầy, em
đã có thêm cho mình nhiều kiến thức bổ ích, tinh thần học tập hiệu quả,
nghiêm túc. Đây chắc chắn sẽ là những kiến thức quý báu, là hành trang để em
có thể vững bước sau này.
Bộ mơn lý thuyết điều khiển là môn học thú vị, vô cùng bổ ích và có tính
thực tế cao. Đảm bảo cung cấp đủ kiến thức, gắn liền với nhu cầu thực tiễn

của sinh viên. Tuy nhiên, do vốn kiến thức còn nhiều hạn chế và khả năng tiếp
thu thực tế còn nhiều bỡ ngỡ. Mặc dù em đã cố gắng hết sức nhưng chắc chắn
bài tiểu luận khó có thể tránh khỏi những thiếu sót và nhiều chỗ cịn chưa
chính xác, kính mong thầy xem xét và góp ý để bài tiểu luận của em được hoàn
thiện hơn


1.

Nguyên lý hoạt động:

2.

Motor giảm tốc làm quạt

3.

Mạch điều khiển động cơ DC L298N

4.

Nguyên lý làm việc:

LỜI GIỚI THIỆU
1. Sự cần thiết của vấn đề nghiên cứu
Đời sống xã hội ngày càng nâng cao, nhu cầu tiêu dùng yến tăng lên, vì vậy
yến thiên nhiên ở đảo tự nhiên khơng cịn đáp ứng đủ nhu cầu cung cấp tơ n vì
vậy nghề ni yến trong nhà rất phát triển tại các nước đơng nam á trong đó có
Việt Nam, nhưng nhà nuôi yén trong nhà tỷ lệ thành công chưa cao do có nhiều
cách qn lý thủ cơng dựa vào kinh nghiệm bản thân. Trước tình hình đó nhằm

đáp ứng nhu cầu muôi yến trong nhà tạo môi trường cho yến nhà ở gần giống
như môi trường thiên nhiên yến đảo tụi em quyết định làm luận văn này nghiên
cứu và xây dựng hệ thống điều khiển và quản lý nhà nuôi yến tự động.
2.Nhiệm Vụ Báo Cáo Đồ Án Nhà Ni Yến
STT

1

Họ Và Tên
Nguyễn Thành Phước
(Nhóm trưởng)

Nhiệm Vụ Phân Cơng

MSSV

Mức Độ
Đóng Góp

Tìm hiểu, phân cơng và lên
2008110265

kế hoạch, viết báo cáo

100%

Lập trình vi điều khiển và
2

Lê Bình


2008110153

hổ trợ lắp ráp

100%

3

Phạm Hồng Long

2008110165

Tìm hiểu và mua linh kiện

100%

Tìm hiểu và lắp ráp xe dị
4

Phan Trần Trọng Hậu

2008110093

line

100%

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỐ ÁN NHÀ NUÔI YẾN
Tuần/ngày


Nội dung

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Ghi chú

Trang


10

1.

Nguyên lý hoạt động:

2.

Motor giảm tốc làm quạt

3.

Mạch điều khiển động cơ DC L298N

4.

Nguyên lý làm việc:

● Gặp GVHD để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ án,
Tuần 1


tiến hành chọn đồ án.
● GVHD tiến hành xét duyệt đề tài.

Tuần 1

● Viết đề cương

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

5.

Nguyên lý hoạt động:

6.

Motor giảm tốc làm quạt

7.

Mạch điều khiển động cơ DC L298N

8.

Nguyên lý làm việc:


● Viết lịch trình làm đề tài
Tuần 1

● Tìm hiểu cơ sơ lý thuyết liên quan về đề:
Arduino Uno r3, module, động cơ, mạch cầu.
mạch dò đường line
● Tiến hành thiết kế sơ đồ khối, giải thích chức

Tuần 1

năng các khối
● Tính tốn thiết kế khối nguồn

Tuần 1
Tuần 2
Tuần 2
Tuần 2
Tuần 2
Tuần 2

● Kết nối tất cả các khối lại và thiết kế sơ đồ mạch,
● Lập trình vi điều khiển và tiến hành thi cơng
mạch
● Lập trình vi điều khiển và tiến hành thi cơng
mạch
● Lập trình vi điều khiển và tiến hành thi cơng
mạch
● Lập trình vi điều khiển và tiến hành thi công
mạch

● Kiểm tra mạch thi công
● Viết báo cáo những nội dung đã làm
● Hoàn thiện báo cáo và gởi cho GVHD để xem

Tuần 2

xét góp ý lần cuối trước khi báo cáo
● Nộp báo cáo

3. Mục Tiêu Nghiên Cứu
Đề tài này được nghiên cứu nhằm đạt được các mục đích sau:
Giúp chúng ta hiểu mơi trường thuận lợi cho chim yến ở và các công nghệ điều
Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

5.

Nguyên lý hoạt động:

6.

Motor giảm tốc làm quạt

7.

Mạch điều khiển động cơ DC L298N


8.

Nguyên lý làm việc:

khiên không dây đang được sử dụng và phát triển.
Xây dựng được hệ thống điều khiển thiết bị điện trong nhà nuôi yến

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

9.

Nguyên lý hoạt động:

10. Motor giảm tốc làm quạt
11. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
12. Nguyên lý làm việc:
Cung cấp các giải pháp thông minh nhằm đáp ứng các nhu cầu thực tế, các tình
huống điển hình trong nhà nuôi yến.
3.1. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiêm cứu
Điều khiển thiết bị điện
- Nhóm thiết bị nhiệt độ: máy bơm nước, quạt hút, quạt thôi, công tắc điện.
- Nhóm thiết bị độ âm: máy phun sương, cảm biến đo nhiệt độ.
- Nhóm thiết bị Ánh sáng: câm biến đo độ sáng.
3.2. Phạm vi nghiên cứu

Xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị điện trong nhà nuôi yến xa bằng thiết
bị di động.
Hệ thống cân đáp ứng ở 3 mức độ:
- Giám sát: giám sát thông thường và giám sát tự động.
- Cảnh báo: cảnh báo thông thường và cảnh báo tự động.
- Điều khiên: điều khiên thông thường và điều khiên tự động.
4. Kết cấu của báo cáo
Chương 1 Giới thiệu và nhà nuôi yến
Chương 2 Tổng quan các kỹ thuận và công nghệ trong việc phát triển nhà
nuôi yến thông minh
Chương 3 Thiết kế và xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị trong nhà
nuôi yến
Chương 4 Kết quả nghiên cứu và chạy thử nghiệm
Chương 1: Giới Thiệu Và Nhà Ni Yến
1. Tính cấp thiết của đề tài.

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

9.

Nguyên lý hoạt động:

10. Motor giảm tốc làm quạt
11. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
12. Nguyên lý làm việc:

Yến Sào là một loại thực phẩm có giá trị dinh đưỡng rất cao, ngày xưa yến
sào chỉ được dùng cho vua chúa nên nó cịn có tên gọi “món ăn vua chúa”, đứng
đầu trong tất cả các loại sơn hào hải vị. Vì giá trị dinh dưỡng cao và giá trị lợi

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

13. Nguyên lý hoạt động:
14. Motor giảm tốc làm quạt
15. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
16. Nguyên lý làm việc:
nhuận nuôi yến cũng cao, Hiện nay một kg yến thơng thường có giá trung bình
khoảng 40 triệu đồng, yến huyết có giá từ 60-90 triệu đồng. Tuy nhiên đây là
ngành đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu khá lớn. Yến Sảo tự nhiên được tìm thấy nhiều
nhất ở vùng duyên hải Nam Trung Bộ như Bình Định, Phú Yên, Khánh Hồ,
TpHCM, cần giờ, Gị cơng ... Có thể nói Yến Sảo sử dụng được cho tất cả mọi
người, tốt cho trẻ em suy dinh dưỡng, làm đẹp da, tốt cho phụ nữ, đâm bảo sức
khoẻ cho thai nhi, cho sức khoẻ người bệnh và người cao tuôi ... Đây là món ăn
được coi là bơ dưỡng và là cao lương mỹ vị của các quốc gia Đông Nam Á, như:
Hồng kông, Trung Quốc, Đài Loan, Việt Nam. Xuất phát từ nhu cầu nuôi yến rất
nhiều và sự phát triển của công nghệ sẽ giúp các nhà nuôi yến hiện nay dựa vào
thủ cơng là chính áp dụng cơng nghệ đề giúp việc nuôi yến hiệu quả và tiết kiệm
chỉ phí.
2. Nhà Ni Yến
● Nhà ni yến là ngơi nhà được trang bị các đồ vật thông minh khác nhau
● như quạt thông minh, cảm biến nhiệt thông qua điều khiển ….

Sự tiện lợi màng nhà yến tự động mang lại, hãy tưởng tượng rằng bạn có khả
năng khiển sốt được nhiệt độ nhà yến giúp dung hóa nhiệt độ cho tổ yến.
● Nhà nuôi yến giúp chủ nuôi yến yên tâm khi ở bất kì đa

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

13. Nguyên lý hoạt động:
14. Motor giảm tốc làm quạt
15. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
16. Nguyên lý làm việc:

hình 1 Sơ đồ nhà ni yến

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

17. Nguyên lý hoạt động:
18. Motor giảm tốc làm quạt
19. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
20. Nguyên lý làm việc:
Chương 2: Tổng Quan Các Kỹ Thuận Và Công Nghệ Trong Việc Phát Triển

Nhà Nuôi Yến Thông Minh
1. Những linh kiện xây dựng mơ hình nhà yến:
Arduino Uno R3

Màn hình LCD 1602
Sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển thị 2 dịng với mỗi dịng 16 ký
tự, màn hình có độ bền cao, rất phổ biến, nhiều code mẫu và dễ dàng sử dụng
hơn nếu đi kèm mạch chuyển tiếp I2C

Thông Số Kỹ Thuật

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

17. Nguyên lý hoạt động:
18. Motor giảm tốc làm quạt
19. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
20. Nguyên lý làm việc:
●

Điện áp hoạt động là 5V.

●

Kích thước: 80 x 36 x 12.5mm


Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

21. Nguyên lý hoạt động:
22. Motor giảm tốc làm quạt
23. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
24. Nguyên lý làm việc:
Chữ trắng, nền xanh dương
Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1 inch tiện dụng khi kết nối
●

●

với Breadboard.
●

Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết
nối, đi dây điện.

●

Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng
để sử dụng ít điện năng hơn.

●
●


Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu
Có bộ ký tự được xây dựng hỗ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật, xem thêm
HD44780 datasheet để biết thêm chi tiết.

3.
4. Mạch chuyển đổi I2C cho LCD

5.
1. LCD có quá nhiều chân gây khó khăn trong q trình kết nối và chiếm
dụng nhiều chân của vi điều khiển? Module chuyển đổi I2C cho LCD sẽ
giải quyết vấn đề này cho bạn, thay vì sử dụng tối thiểu 6 chân của vi điều
khiển để kết nối với LCD (RS, EN, D7, D6, D5 và D4) thì với module
chuyển đổi bạn chỉ cần sử dụng 2 chân (SCL, SDA) để kết nối. Module
Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

21. Nguyên lý hoạt động:
22. Motor giảm tốc làm quạt
23. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
24. Nguyên lý làm việc:
chuyển đổi I2C hỗ trợ các loại LCD sử dụng driver HD44780(LCD 1602,
LCD 2004, … ), kết nối với vi

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi


Trang


10

25. Nguyên lý hoạt động:
26. Motor giảm tốc làm quạt
27. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
28. Nguyên lý làm việc:
6. điều khiển thơng qua giao tiếp I2C, tương thích với hầu hết các vi điều khiển
hiện nay.
7. Ưu điểm
● Tiết kiệm chân cho vi điều khiển
● Dễ dàng kết nối với LCD
Thông số kĩ thuật
●
●
●
●

Điện áp hoạt động: 2.5-6V DC
Hỗ trợ màn hình: LCD1602,1604,2004 (driver HD44780)
Giao tiếp: I2C
Địa chỉ mặc định: 0X27 (có thể điều chỉnh bằng ngắn mạch chân
A0/A1/A2)

Kích thước: 41.5mm(L)x19mm(W)x15.3mm(H)
● Trọng lượng: 5g
● Tích hợp Jump chốt để cung cấp đèn cho LCD hoặc ngắt
● Tích hợp biến trở xoay điều chỉnh độ tương phản cho LCD

8. Cảm Biến Nhiệt Độ, Độ Ẩm
Dht11
1. Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT11 ra đời sau và được sử dụng thay thế
●

cho dịng SHT1x ở những nơi khơng cần độ chính xác cao về nhiệt độ và
độ ẩm. Cảm biến sử dụng giao tiếp số theo chuẩn 1 dây.

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

29. Nguyên lý hoạt động:
30. Motor giảm tốc làm quạt
31. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
32. Nguyên lý làm việc:
9.
10.

11.
12.
13. Ứng Dụng
1. Dùng để đo nhiệt độ , độ ẩm
14.
1. Các ứng dụng đo nhiệt độ , độ ẩm khác.
15.
16. Thông Số Kỹ Thuật

1. Nguồn: 3 -> 5 VDC.
2. Dòng sử dụng: 2.5mA max (khi truyền dữ liệu).
3. Đo tốt ở độ ẩm 20-80%RH với sai số 5%.
4. Đo tốt ở nhiệt độ 0 to 50°C sai số ±2°C.
5. Tần số lấy mẫu tối đa 1Hz (1 giây 1 lần)
6. Kích thước 15mm x 12mm x 5.5mm.
7. 4 chân, khoảng cách chân 0.1''.
17. Nguyên lý hoạt động:
18. Để có thể giao tiếp với DHT11 theo chuẩn 1 chân vi xử lý thực hiện
theo 2 bước:
19.

Gửi tin hiệu muốn đo (Start) tới DHT11, sau đó DHT11 xác nhận lại.

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

33. Nguyên lý hoạt động:
34. Motor giảm tốc làm quạt
35. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
36. Nguyên lý làm việc:
20.

Khi đã giao tiếp được với DHT11, Cảm biến sẽ gửi lại 5 byte dữ

liệu và nhiệt độ đo được.

21.
22.

Motor giảm tốc làm quạt

23.
1. Thông số kỹ thuật:
24.
1. Dài (không tính trục):
29mm Cao: 15mm
2. Đường kính ngồi:
20mm Đường kính trục:
2mm Chiều dài trục:
7.5mm
3. Tốc độ: 3500 vòng/phút tại 3V; 8000 vòng/phút tại 5V
25.
1. e. Mạch Điều Khiển Động Cơ DC
L298N Bơm chìm mini 5v

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

37. Nguyên lý hoạt động:
38. Motor giảm tốc làm quạt
39. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
40. Nguyên lý làm việc:

26.

27.
28.
1. e. Mạch Điều Khiển Động Cơ DC L298N
29.

30.
31. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
32.
1. Điều khiển 2 động cơ DC, dòng tối đa 2A mỗi động cơ, mạch tích hợp
diod bảo vệ và IC nguồn 7805 giúp cấp nguồn 5VDC cho các module
khác (chỉ sử dụng 5V này nếu nguồn cấp <12VDC).

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

37. Nguyên lý hoạt động:
38. Motor giảm tốc làm quạt
39. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
40. Nguyên lý làm việc:
33. Nguyên lý làm việc:
1. Trong đây, ta sẽ cho nhà yến thực hiện một số chức năng là cảm biến
nhiệt độ, chạy quạt và phun sương.

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi


Trang


10

41. Nguyên lý hoạt động:
42. Motor giảm tốc làm quạt
43. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
44. Nguyên lý làm việc:
2. Board Arduino đóng vai trị là bộ vi xử lý trung tâm của xe, nhận và xử lý
tín hiệu từ bộ thu phát hồng ngoại IR và cảm biến siêu âm. Sau khi nhận
được tín hiệu, arduino sẽ tính toán khoảng cách từ cảm biến siêu âm trên
robot đến bề mặt phản xạ rồi phát tín hiệu đến mạch điều khiển động cơ
L298n điều khiển chiều quay và tốc độ động cơ.
3. Màn hình LCD 1602 giúp đọc và hiển thị nhiệt độ và chủ nhà ni kiểm
sốt nhiệt độ trong nhà yến.
4. Nếu nhiệt độ tăng cao thì tự quạt và máy phun sương sẽ tự động chạy
giúp nhà yến có nhiệt độ thích hợp cho chim yến.
●

Chương 3 Thiết Kế Và Xây Dựng Hệ Thống Điều Khiển Thiết Bị
Trong Nhà Nuôi Yến

34.
35.
36.
37.
38.
39.

40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.

Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Kim Tuấn Nhóm: III
Lớp: K14DCLT-IOT
Lời Cảm Ơn
LỜI GIỚI THIỆU
Nhiệm Vụ Báo Cáo Đồ Án Nhà Nuôi Yến
Mục Tiêu Nghiên Cứu
Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiêm cứu
Phạm vi nghiên cứu
Kết cấu của báo cáo
Chương 1: Giới Thiệu Và Nhà Nuôi Yến
Nhà Nuôi Yến
Chương 2: Tổng Quan Các Kỹ Thuận Và Công Nghệ Trong Việc Phát Triển Nhà Ni Yến
Thơng Minh
49. Màn hình LCD 1602
50. Ưu điểm
51. Cảm Biến Nhiệt Độ, Độ Ẩm Dht11
52. Nguyên lý hoạt động:
53. Motor giảm tốc làm quạt

54. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
55. Nguyên lý làm việc:

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

41. Nguyên lý hoạt động:
42. Motor giảm tốc làm quạt
43. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
44. Nguyên lý làm việc:
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.

Chương 3 Thiết Kế Và Xây Dựng Hệ Thống Điều Khiển Thiết Bị Trong Nhà Nuôi Yến
Sơ đồ giải thuật:
Chương 4 Kết Quả Nghiên Cứu Và Chạy Thử Nghiệm
Kết luận
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi


Trang


10

45. Nguyên lý hoạt động:
46. Motor giảm tốc làm quạt
47. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
48. Nguyên lý làm việc:
63.

Sơ đồ giải thuật:

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

49. Nguyên lý hoạt động:
50. Motor giảm tốc làm quạt
51. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
52. Nguyên lý làm việc:
64.

Chương trình code:

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Ni


Trang


10

49. Nguyên lý hoạt động:
50. Motor giảm tốc làm quạt
51. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
52. Nguyên lý làm việc:
65.

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi

Trang


10

53. Nguyên lý hoạt động:
54. Motor giảm tốc làm quạt
55. Mạch điều khiển động cơ DC L298N
56. Nguyên lý làm việc:
66.
67.

68.
69.
70.

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi


Trang