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 TAI
Thiết Kế Và Xây Dựng Hệ Thống Điều Khiển Tự Động Cho Nhà

Nuôi Yến

Giang 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


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

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)

2

Lê Bình

3

Phạm Hoàng Long

4

Phan Trần Trọng Hậu

Tuần/ngày
Tuần 1
Tuần 1
Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Trang 1


Đại Học Gia Định

Tuần 1

Tuần 1

Tuần 1
Tuần 2


Tuần 2

Tuần 2

Tuần 2

Tuần 2

Tuần 2

3. Mục Tiêu Nghiên Cứu
Đề tài này được nghiên cứu nhằm đạt được các mục đích sau:
Giúp chúng ta hiểu môi trường thuận lợi cho chim yến ở và các công nghệ
điều 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 Yến

Trang 2


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

Cung cấp các giải pháp thông minh nhằm đáp ứng các nhu cầu thực tế, các tình
huống điển hình trong nhà ni 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 thơi, cơng 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.
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 Yến

Trang 3


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

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 n, 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 ti ... Đây là món ăn
được coi là bô 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 ni yến hiệu quả và tiết kiệm
chỉ phí.
2.

Nhà Ni Yến
Nhà nuôi yến là ngôi 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 ni yến giúp chủ ni yến n tâm khi ở bất kì đa

hình 1 Sơ đồ nhà nuôi yến
Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Trang 4


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

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 mô 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
Điện áp hoạt động là 5V.
Kích thước: 80 x 36 x 12.5mm

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Trang 5


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

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.
Mạch chuyển đổi I2C cho LCD


LCD có q 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 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 Yến

Trang 6


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

điều khiển thông qua giao tiếp I2C, tương thích với hầu hết các vi điều khiển
hiện nay.
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
Cảm Biến Nhiệt Độ, Độ Ẩm Dht11
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 Yến

Trang 7


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

Ứng Dụng
-

Dùng để đo nhiệt độ , độ ẩm

-

Các ứng dụng đo nhiệt độ , độ ẩm khác.

Thông Số Kỹ Thuật
-

Nguồn: 3 -> 5 VDC.


-

Dòng sử dụng: 2.5mA max (khi truyền dữ liệu).

-

Đo tốt ở độ ẩm 20-80%RH với sai số 5%.

-

Đo tốt ở nhiệt độ 0 to 50°C sai số ±2°C.

-

Tần số lấy mẫu tối đa 1Hz (1 giây 1 lần)

-

Kích thước 15mm x 12mm x 5.5mm.

-

4 chân, khoảng cách chân 0.1''.

Nguyên lý hoạt động:
Để có thể giao tiếp với DHT11 theo chuẩn 1 chân vi xử lý thực hiện theo 2
bước:
Gửi tin hiệu muốn đo (Start) tới DHT11, sau đó DHT11 xác nhận lại.

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến


Trang 8


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

Khi đã giao tiếp được với DHT11, Cảm biến sẽ gửi lại 5 byte dữ liệu và nhiệt
độ đo được.
Motor giảm tốc làm quạt

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

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Trang 9


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn


e. Mạch Điều Khiển Động Cơ DC L298N

Mạch điều khiển động cơ DC L298N
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).
2.

Nguyên lý làm việc:
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 Yến

Trang 10


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

Board Arduino đóng vai trò 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 tốn 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.
Màn hình LCD 1602 giúp đọc và hiển thị nhiệt độ và chủ nhà ni kiểm
sốt nhiệt độ trong nhà yến.

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

3.

Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Trang 11


Đại Học Gia Định
4.

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

Sơ đồ giải thuật:

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Trang 12


Đại Học Gia Định
5.

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn


Chương trình code:

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Trang 13


Đại Học Gia Định

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

Trang 14


Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

Chương 4 Kết Quả Nghiên Cứu Và Chạy Thử Nghiệm
1. Hình ảnh thực tế

2. Kết luận
Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Trang 15



Đại Học Gia Định

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

Ưu và nhược điểm

a.

-

Ưu điểm: Mơ hình nhỏ gọn, mạch ổn định , khơng nhiễm, có
tính cơng nghệ, mạch đơn giản

-

Nhược điểm: Kiến thức và kinh nghiệm cịn ít nên vẫn cịn gặp
nhiểu khó khăn trong đồ án

b.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] />[2] />337145139_The_Role_of_Packe
t_Tracer_in_Learning_Wireless_Networks_and_Managing_IoT_Devices
[3]

/>
[4]

A., Jesin, Packet Tracer Network Simulator, 2014.


[5]

Wikipedia, IoT, "Google," Google, 1998. [Online]. Available: google.com.

[6]

Sergei Evdokimov and the authors, The Internet of Things: First

international conference, 2008.
[7]

Umit Isikdag, Enhanced Building Information Models: Using IoT

Services and Integration Patterns, 2015.
[8]

Gaston C. Hillar, Internet of Things with Python: Interact with the world

and rapidly prototype IoT applications using Python, 2016.
[9]
[10]

Hiroto Yasuura, Smart Sensors at the IoT Frontier, 2017.
Othmar Kyas, How To Smart Home: A Step by Step Guide to Your

Personal Internet of Things, 2015.

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Trang 16



Đại Học Gia Định

Đồ Án Hệ Thống Tự Động Nhà Nuôi Yến

Thạc Sĩ Nguyễn Kim Tuấn

Trang 17