MỤC
ĐỀ TÀI: HỘP THUỐC IoT

BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Mở đầu

Trang 3

Nội dung

Trang 5

1.Tổng quan

Trang 5

2. Dụng cụ thiết bị thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu

Trang 6

3. Kết quả và thảo luận

Trang 8

Kết luận và khuyến nghị

Trang

Phụ lục code Arduino

TÊN ĐỀ TÀI

CỘT ĐÈN THÔNG MINH
BẢO VỆ VƯỜN CÂY ĂN QUẢ
Lĩnh vực: 13– Kỹ thuật cơ khí.

Tr


MỤC LỤC
Trang
Mở Đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài ………………………………………… 3
2. Mục tiêu………………………………………………………….. 3
3. Câu hỏi nghiên cứu……………………………………………… 3
4. Phương pháp…………………………………………………….. 4
5. Ý nghĩa khoa học………………………………………………… 4
6. Ý nghĩa thực tiển. ……………………………………………….. 4
NỘI DUNG
Chương I: Tổng Quan

1. Lịch sử nghiên cứu ……………………………………… 5
2. Thực trạng và giải pháp của vấn đề nghiên cứu…………

5

2.1 Khảo sát thực trạng. ………………………………………

5


2.2 Nguyên nhân của thực trạng ……………………………..

5

2.3 Giải pháp thực hiện ……………………………………… 5
Chương 2: Dụng cụ thiết bị thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu
1. Quy trình nghiên cứu: ……………………………………………

6

2. Chọn dụng cụ thiết bị thực nghiệm …………………………….

6

3. Nguyên lý chung …………………………………………………

7

4. Phương pháp nghiên cứu ……………………………………….

8

4.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu ………………………

8

4.2 Phương pháp thực nghiệm …………………………….

8


5. Một số hình thiết bị.

……………….……………………………. 8

Chương 3: Kết quả và thảo luận …………………………

9

Kết luận và kiến nghị ………………………………………………………

9

Tài liệu tham khảo …………………………………………………………

11

2


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Nơng nghiệp 4.0, cuộc cách mạng nông nghiệp sắp diễn ra phải là một
cuộc cách mạng “ xanh” , với khoa học và công nghệ giữ vai trị chủ đạo. Nhưng
sự phát triển của nơng nghiệp cũng tỉ lệ thuận với biến đổi khí hậu. Vì vậy, trong
vườn cây ăn quả, thường xuyên bị côn trùng, sâu bộ phá hại. Nếu dùng thuốc hóa
học để diệt trừ sẽ tốn kém chi phí, sản phẩm lại có chứa dư lượng hóa học, khơng
đạt chất lượng theo tiêu chuẩn Việt GAP. Do đó, chúng em muốn phát triển mơ
hình “ Cột đèn thơng minh bảo vệ vườn cây ăn quả” vừa diệt trừ sâu bọ, vừa thắp
sáng khu vườn. Do bẫy được sâu bọ mà không cần sử dụng thuốc hóa học sẽ giúp

giảm dư lượng chất hóa học trong sản phẩm, giảm được ô nhiễm môi trường, tiết
kiệm chi phí phun xịt,thời gian...
2. Mục tiêu
Tạo thành cột đèn có các chức năng :
+ Bật tắt hệ thống đèn thắp sáng khu vườn bằng điện thoại.
+ Bẫy tự diệt trừ sâu bọ, côn trùng hại cây trồng bằng năng lượng
mặt trời, khơng cần sử dụng hóa chất.
+ Dự báo được mật độ sâu bệnh hại cây trồng.
+ Quản lý giám sát vườn cây ăn quả từ xa.
+ Chống ngập úng cho khu vườn.
3. Câu hỏi nghiên cứu
Trong quá trình nghiên cứu dự án em tập trung giải quyết các câu hỏi
nghiên cứu sau:
Câu hỏi 1: Làm thế nào để tạo ra một cột đèn vừa có thể thắp sáng,
vừa có thể diệt cơn trùng?

3


Câu hỏi 2: Làm thế nào để tạo ra một cột đèn có thể quan sát và điều
khiển từ xa?
Câu hỏi 3: Làm sao quản lý được mực nước trong ao vường cho
khơng bị ngập úng hoặc xãy ra tình trạng thiếu nước tưới.
4. Phương pháp
Phương pháp nghiên cứu chủ yếu của em là phương pháp thực
nghiệm ngồi ra cịn phương pháp bổ trợ khác là phương pháp nghiên cứu
tài liệu.
5. Ý nghĩa khoa học
Dự án “Cột đèn thông minh bảo vệ vườn cây ăn quả” mở ra cho
ngành nông nghiệp Việt Nam một hướng mới tiếp cận mới, tạo ra sản

phẩm đạt chất lượng cao.
6. Ý nghĩa thực tiễn
Giúp người nơng dân có thể tiết kiệm thời gian, chi phí lao động mà
có thể diệt được cơn trùng và đảm bảo chất lượng nông sản xanh. Hướng tới phát
triển nền nông nghiệp hiện đại trong thời đại công nghệ 4.0.

4


NỘI DUNG
Chương 1: Tổng quan
1. Lịch sử nghiên cứu
Theo em ngiên cứu và tìm nhiều trang wed nhận thấy có thiết bị dùng đèn
bẫy côn trùng nhưng không thể tự nạp năng lượng, và cũng không thể điều khiển
từ xa.
2. Thực trạng và giải pháp của vấn đề nghiên cứu
2.1 Khảo sát thực trạng.
Côn trùng gây hại trên cây ăn quả chủ yếu ở giai đoạn sâu non.
Bướm trưởng thành có tập tính hướng sáng, khi có ánh sáng chúng sẽ tập
trung lại xung quanh vật phát ra ánh sáng và bay theo vòng xoắn ốc.
Khi sâu trưởng thành đẻ trứng, nở thành sâu non gây hại cho cây trồng.
Khi bị sâu hại nơng dân thường dùng thuốc hóa học để diệt như: Mitox,
Regens … Hàm lượng chất độc rất cao.
2.2 Nguyên nhân của thực trạng
Nguyên nhân chủ yếu thứ nhất là do người nông dân chưa hiểu rõ tác hại của
việc sử dụng thuốc trừ sâu quá mức. Dẫn đến hàng nơng sản bị nhiễm nhiều hóa
chất độc hại, làm cho hàng loạt vụ ngộ độc hàng nông sản xảy ra, không chỉ ảnh
hưởng nghiêm trọng đến sự phát triển của ngành nơng nghiệp mà cịn ơ nhiễm mơi
trường Việt Nam.
2.3 Giải pháp thực hiện

Làm ra thiết bị tự động thắp sáng, tiêu diệt côn trùng, điều khiển từ xa.

5


Chương 2: Dụng cụ thiết bị thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu
1. Quy trình nghiên cứu:
Thiết kết mơ hình  Chọn điều khiển kết nối  Chọn server  Hồn
thành sản phẩm
Từ quy trình nghiên cứu trên chúng em bắt đầu chọn dụng cụ tiến hành thực
nghiệm.
2. Chọn dụng cụ thiết bị thực nghiệm
Bước 1: Chọn Vi điều khiển .
Chọn trong 3 phương án
Arduino Uno
Lập trình dễ

Ưu

ESP 8266
Nhỏ gọn. rẻ tiền

điểm

WEMOS D1
Giao diện thân
thiện có wifi tích
hợp. Giá rẻ

Khuyết


Cần dùng thêm wifi

Lập trình khó

điểm
Giá tiền

hoặc internet shield.
60.000đ + Wifi
55.000đ
Từ các lý do trên em chọn phương án 3.

76.000đ

Bước 3: Chọn nguồn điện cho hệ thống
Do Arduino xài điện 1 chiều nên em chọn một trong những phương
án sau:
Ưu điểm
Khuyết điểm

Adaptor
Ổn định lâu dài.

Ắc quy hoặc pin
Cúp điện vẫn sử dụng

Pin mặt trời
Có 2 ưu điểm của


Khơng làm việc khi

được.
phía trước.
Không kinh tế, cần phải Giá thành hơi cao.

cúp điện.
sạc lại.
Chúng em chọn phương án sử dụng pin mặt trời kết hợp ắc quy.

Bước 4: Chọn server lưu trữ thông tin.
Blynk

Dùng wed miễn phí

6

Sử dụng mạng LAN


Ưu điểm

Khuyết điểm

Điều khiển giám

Dùng nhiều chức

sát bất cứ nơi nào?


năng.

Dễ lập trình

Bảo mật cao.
Cần trả phí nếu cần Khó lập trình

Khoảng cách trong

nhiều tính năng.

mạng Lan.

Ở đây em chọn phương án 1 vì dự án khơng cần nhiều tính năng nhưng cần
khoảng cách xa và một lý do khác và chúng em không đủ thời gian nghiên cứu
firebase,
Sau khi chọn được các thiết bị thí nghiệm chúng em đưa đến nguyên lý hoạt
động chung.
3. Nguyên lý chung
Thiết bị hoạt động theo nguyên lý sơ đồ sau

Cảm biến độ ẩm đất

Vi điều khiển

Rờle đóng mở

Server Blynk

Hộp phát Sóng Wifi


Thiết bị thông minh

Bước 4: Lập hộp điều khiển bằng Wemos D1
Kết hợp các yếu tố trên và lắp ghép chúng lại và viết code.

4. Phương pháp nghiên cứu

7


4.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu
Thực hiện việc nghiên cứu tập tính của con trùng, thời gian thực, cảm biến
nhiệt,…. Các dử liệu sẻ được lưu trử trên hosting sau đó giải mã và chuyển hóa
các tập tin chuyển đến điện thoại của người dùng.
4.2 Phương pháp thực nghiệm
Thực nghiệm đo khoảng cách cột đèn và cột đèn khoảng chiều ngang là
40cm dài 55cm cao 120cm để nhận diệt cơn trùng.
5. Hình ảnh sản phẩm:

Thiết bị: Cột đèn thơng minh

Phần mềm điều khiển Blynk

bảo vệ vườn cây ăn quả.

8


Chương 3: Kết quả và thảo luận

Tạo được sản phẩm là đèn thơng minh diệt cơn trùng có các ưu điểm sau:
-

Điều khiển từ xa tự động.

-

Khơng sử dụng hóa chất để diệt côn trùng => không gây ảnh hưởng xấu đến

đất và môi trường.
-

Đo được mực nước trong ao, dự báo được tình hình ngập úng hoặc thiếu

nước, tự động báo về điện thoại di động và tự động bật hệ thống bơm thốt lũ.
Tuy nhiên sản phẩm cịn có 1 số khuyết điểm như :
-

Năng lượng sẻ khơng đủ để sạc cung cấp cho thiết vị vào những ngày mưa

gió
-

Chưa tự động 100 % cịn bàn tay con người tác động vào.

9


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sản phẩm có thể áp dụng rộng rãi trong thực tiễn mà không cần tốt quá

nhiều thời gian.
Có thể phát triển thêm hệ thống tưới nước tự động và bón phân tự động cho
cây auto 100 % như người thật.

10


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Phạm Minh Tuấn , (2016). Lập trình Arduino cho người mới bắt đầu,
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Thành phố Hồ Chí Minh.
[2] Phạm Quang Huy, Lê Cảnh Trung (2016). Bài tập thực hành Arduino,
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Thành phố Hồ Chí Minh.
[3] Phạm Quang Huy, Lê Mỹ Hà (2016). Lập trình IoT với Arduino, Nhà
xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Thành phố Hồ Chí Minh.
[4] Phạm Quang Huy, Lê Cảnh Trung (2016). Lập trình điều khiển với
Arduino, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Thành phố Hồ Chí Minh.

11


Phụ lục code arduino
#define BLYNK_PRINT Serial
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>
char auth[] = "BYA0LnFIcDBmxKz3C1nR3mkPx5Hdc25k";
char ssid[] = "Khang";
char pass[] = "20082018";
void setup()
{
Serial.begin(9600);

Blynk.begin(auth, ssid, pass);
}
void loop()
{
Blynk.run();
}

12