Luận văn Công nghệ kỹ thuật cơ điện tử: Thiết kế hệ thống giám sát điều kiện tự nhiên và dinh dưỡng của vườn rau thủy canh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ

KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ

------------------

NGUYỄN XUÂN VINH

1600154

THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

VÀ DINH DƯỠNG CỦA VƯỜN RAU THỦY CANH

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử

Mã số: 7510203

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

TP. CẦN THƠ, tháng 07 năm 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ

KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ

------------------

NGUYỄN XUÂN VINH

1600154

THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

VÀ DINH DƯỠNG CỦA VƯỜN RAU THỦY CANH

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử

Mã số: 7510203

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

TP. CẦN THƠ, tháng 07 năm 2020

CÔNG TRÌNH LUẬN VĂN

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ

Cán bộ hướng dẫn: Ths. ĐƯỜNG KHÁNH SƠN

Luận văn đại học được bảo vệ tại Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ

ngày 22 tháng 7 năm 2020.

Thành phần Ban chấm đánh giá luận văn đại học gồm:

1. Trưởng ban: Ths. PHÓ HOÀNG LINH

2. Ủy viên phản biện: Ths. PHẠM THÀNH CÔNG

3. Thư ký ban chấm: Ths. ĐƯỜNG KHÁNH SƠN

Xác nhận của Ban chấm đánh giá sau khi luận văn đã được sửa chữa.

TRƯỞNG BAN ỦY VIÊN PHẢN BIỆN THƯ KÝ

Ths. Phó Hoàng Linh Ths. Phạm Thành Công Ths. Đường Khánh Sơn

I SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Xuân Vinh MSSV: 1600154

Ngày, tháng, năm sinh: 28/02/1998 Nơi sinh: Cần Thơ

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử Mã số: 7510203

TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ

DINH DƯỠNG CỦA VƯỜN RAU THỦY CANH.

Nhiệm vụ:

Thiết kế hệ thống giám sát thông số môi trường và điều khiển thiết bị chấp

hành trong vườn rau thủy canh qua Internet.

Nội dung:

Xây dựng hệ thống tủ điều khiển để theo dõi thông số điều kiện tự nhiên và

dinh dưỡng lắp tại vườn rau thủy canh Minh Hòa (Quận Bình Thủy – TP Cần Thơ)

phục vụ cho quá trình sản xuất rau.

Xây dựng Server, Web: thu thập thông tin từ môi trường không khí và môi

trường dung dịch dinh dưỡng gửi lên web để giám sát và điều khiển thiết bị.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ths. ĐƯỜNG KHÁNH SƠN

THỜI GIAN GIAO ĐỀ TÀI: 21/1/2020

THỜI GIAN HOÀN THÀNH: 17/7/2020

Cần Thơ, ngày 29 tháng 07 năm 2020

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ

II SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

LỜI CẢM ƠN

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô giảng viên Khoa Kỹ thuật Cơ khí,

Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ, đã giúp đỡ cung cấp các tài liệu

cần thiết và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi có thể hoàn thành tốt đề tài luận

văn này.

Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy Đường Khánh Sơn – Giảng viên hướng dẫn

đề tài, thầy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất về cơ sở vật chất cũng như các tài

liệu tham khảo đồng thời cũng là người định hướng, góp ý các ưu khuyết điểm của

đề tài để luận văn đạt mức hoàn chỉnh nhất có thể.

Tôi xin chân thành cảm ơn chú Nguyễn Cửu Long – giám đốc kỹ thuật, cô

Lâm Việt Hòa – giám đốc tài chính công ty TNHH ĐẦU TƯ VÀ PHÁT TRIỂN

MINH HÒA đã tài trợ kinh phí và cho phép tôi lắp đặt hệ thống chạy thử nghiệm tại

công ty.

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến người thân, gia đình, cha mẹ đã tạo mọi

điều kiện về mặt kinh tế cũng như động viên tinh thần để tôi có một quá trình

nghiên cứu tập trung và đạt kết quả tốt.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè cũng như các anh chị đi trước đã hỗ trợ và

chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm của mình cho tôi trong suốt quá trình làm luận văn.

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

Cần Thơ, ngày 29 tháng 07 năm 2020.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Xuân Vinh

III SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi. Các

số liệu sử dụng phân tích và số liệu thu thập được trong luận văn có nguồn gốc rõ

ràng, đã công bố đúng theo qui định.

Những nội dung trình bày trong luận văn là những kiến thức của tôi tích lũy

trong quá trình học tập, nghiên cứu là trung thực, khách quan và phù hợp với thực

tiễn, những phần tôi nghiên cứu, trích dẫn đều được nêu trong phần các tài liệu

tham khảo. Nếu những phần nêu trên không đúng sự thật, tôi xin cam đoan chịu

hoàn toàn trách nhiệm.

Cần Thơ, ngày 29 tháng 07 năm 2020.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Xuân Vinh

IV SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

TÓM TẮT LUẬN VĂN

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

VÀ DINH DƯỠNG CỦA VƯỜN RAU THỦY CANH

Mục tiêu nghiên cứu:

Theo dõi các yếu tố tự nhiên bên trong nhà lưới vườn rau thủy canh như:

Nhiệt độ, độ ẩm không khí, cường độ ánh sáng, nhiệt độ dung dịch, nồng độ hòa tan

chất rắn trong dung dịch dinh dưỡng.

Thiết kế hệ thống điều khiển các thiết bị: máy bơm dung dịch, đèn, quạt,

phun sương, máy che.

Áp dụng tổng hợp các kiến thức đã học trong chuyên ngành Cơ điện tử vào

thực tế, tìm hiểu và nghiên cứu thêm các kiến thức về IoT.

Kết quả nghiên cứu đạt được:

Ứng dụng được kiến thức tổng hợp vào đề tài.

Tìm hiểu, làm quen và nghiên cứu về các linh kiện và cảm biến: Arduino,

cảm biến nhiệt độ, độ ẩm không khí DHT21, cảm biến cường độ ánh sáng BH1705,

cảm biến nhiệt độ…, cảm biến nồng độ hòa tan chất rắn TDS.

Thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh hệ thống tủ điện cũng như hệ thống trang web

theo dõi Realtime.

Có thể vận hành hệ thống theo 2 cách: tự động (Auto) hoặc tay (Manual).

V SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

MỤC LỤC

MỤC LỤC

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI....................................................... I

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC .................................................................... II

LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... III

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... IV

TÓM TẮT LUẬN VĂN ........................................................................................ V

MỤC LỤC ............................................................................................................... i

DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. vi

DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. x

DANH MỤC CHỮ VIẾT TĂT ..........................................................................xiii

MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI ................................................................... 4

1.1. Công trình nghiên cứu trong và ngoài nước. ................................................. 4

1.1.1. Công nghệ tưới nhỏ giọt Israel. .............................................................. 4

1.1.2. Công nghệ trồng rau thủy canh .............................................................. 6

1.1.2.1 . Hệ thống thủy canh dạng bấc ...................................................... 7

1.1.2.2 . Hệ thống thủy canh tĩnh .............................................................. 8

1.1.2.3 Hệ thống thủy canh hồi lưu ........................................................... 8

1.1.2.4 Giá thể trồng rau thủy canh ........................................................... 9

1.1.3. Công nghệ trồng rau khí canh .............................................................. 10

1.2. Hệ thống IoT .............................................................................................. 11

1.2.1. Khái niệm ............................................................................................ 11

1.2.2. Ứng dụng ............................................................................................ 13

1.2.2.1. Nhà thông minh ......................................................................... 13

1.2.2.2. Sản phẩm có thể đeo được .......................................................... 14

1.2.2.3. Thành phố thông minh ............................................................... 14

1.2.2.4. Mạng lưới thông minh ................................................................ 15

1.2.2.5. Internet công nghiệp ................................................................... 15

1.2.2.6. Xe được kết nối .......................................................................... 16

1.2.2.7. Sức khỏe được kết nối ................................................................ 16

i SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

MỤC LỤC

1.2.2.8. Bán lẻ thông minh ...................................................................... 17

1.2.2.9. Chuỗi cung ứng thông minh ....................................................... 18

1.2.2.10. Canh tác thông minh ................................................................ 18

1.3. Các mô hình trồng rau công nghệ cao ......................................................... 19

1.3.1. Nhà kính .............................................................................................. 19

1.3.1.1 Khái niệm ................................................................................... 19

1.3.1.2 Ưu điểm ...................................................................................... 19

1.3.1.3 Nhược điểm ................................................................................ 20

1.3.2. Nhà lưới .............................................................................................. 20

1.3.2.1 Khái niệm ................................................................................... 20

1.3.2.2 Ưu điểm ...................................................................................... 21

1.3.2.3 Nhược điểm ................................................................................ 21

1.4. Giới thiệu về công ty TNHH đầu tư và phát triển Minh Hòa ....................... 22

1.5. Hiệu quả của công nghệ trồng rau thủy canh .............................................. 22

1.6. Vấn đề tập trung nghiên cứu của đề tài ....................................................... 23

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 24

2.1. Cải Kale lá xoăn ......................................................................................... 24

2.1.1. Đặc tính sinh học ................................................................................. 24

2.1.2. Điều kiện phát triển ............................................................................. 24

2.1.3. Giá trị dinh dưỡng và kinh tế ............................................................... 24

2.1.4. Quy trình trồng, chăm sóc và thu hoạch cải Kale ................................. 25

2.1.4.1 Chuẩn bị hạt giống và giá thể ...................................................... 25

2.1.4.2 Công đoạn ươm hạt ..................................................................... 26

2.1.4.3 Giai đoạn chạy dinh dưỡng thứ cấp ............................................. 26

2.1.4.4 Giai đoạn chạy dinh dưỡng thường xuyên ................................... 27

2.1.4.5 Thu hoạch ................................................................................... 27

2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 28

2.3. Các thành phần cơ bản của vườn rau thủy canh. ......................................... 28

2.3.1. Nhà lưới .............................................................................................. 28

2.3.1.1 Thép hộp chuyên dụng ................................................................ 28

ii SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

MỤC LỤC

2.3.1.2 Màng nhựa PE ............................................................................ 29

2.3.1.3 Màng lưới chuyên dụng .............................................................. 30

2.3.2. Hệ thống chiếu sáng ............................................................................ 31

2.3.2.1. Đèn ươm .................................................................................... 31

2.3.2.2. Đèn hỗ trợ tăng trưởng ............................................................... 32

2.3.3. Hệ thống phun sương, làm mát ............................................................ 33

2.3.3.1. Lọc nước và bơm cao áp ............................................................... 33

2.3.3.2. Quạt làm mát.............................................................................. 34

2.3.4. Hệ thống chạy dinh dưỡng ................................................................... 35

2.3.4.1. Ống nhựa thủy canh ................................................................... 35

2.3.4.2. Ống dẫn dinh dưỡng ................................................................... 36

2.4. Thành phần hệ thống điều khiển ................................................................. 37

2.4.1. Arduino ............................................................................................... 37

2.4.2. NODE MCU ESP8266 ........................................................................ 39

2.4.3. Cảm biến DHT21 ................................................................................ 41

2.4.4. Cảm biến ánh sáng BH1750 ................................................................ 42

2.4.5. Cảm biến nồng độ hòa tan chất rắn TDS .............................................. 43

2.4.6. Cảm biến nhiệt độ môi trường nước DS18B20 .................................... 45

Cảm biến nhiệt độ DS18B20 dây .................................................................. 45

Cảm biến nhiệt độ ......................................................................................... 45

2.4.7. Module 4 relay với Opto cách ly .......................................................... 46

2.4.8. Công tắc tơ .......................................................................................... 47

Công tắc tơ .................................................................................................... 47

2.4.9. Công tắc hành trình ............................................................................. 49

2.4.10. Bàn phím mềm 1x4 ........................................................................... 50

2.4.11. Màn hình Grove -16x2 LCD .............................................................. 51

2.4.12. Đèn báo hiển thị điện áp .................................................................... 52

2.5. Phần mềm và ngôn ngữ lập trình ................................................................ 52

2.5.1. Arduino IDE ........................................................................................ 52

2.5.2. Sublime Text 3 .................................................................................... 54

iii SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

MỤC LỤC

2.5.3. Node js ................................................................................................ 55

2.5.4. Angular JS ........................................................................................... 56

2.5.5. Git ....................................................................................................... 59

2.5.6. Firebase ............................................................................................... 60

2.5.7. Heroku ................................................................................................ 63

2.5.8. Ngôn ngữ lập trình .............................................................................. 64

2.5.8.1. C, C++ ....................................................................................... 64

2.5.8.2. JavaScript .................................................................................. 65

2.5.8.3. HTML ........................................................................................ 67

2.5.8.4. CSS ............................................................................................ 69

2.5.8.5. Visual Studio Code .................................................................... 70

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG .................................. 72

3.1. Bản vẽ bố trí, mặt bằng ............................................................................... 72

3.1.1. Mặt bằng tổng thể. ............................................................................... 72

3.1.2. Bố trí mô phỏng................................................................................... 72

3.2. Bố trí cảm biến ........................................................................................... 73

3.3. Tủ điện ....................................................................................................... 74

3.4. Sơ đồ vận hành thiết bị ............................................................................... 75

3.4.1. Sơ đồ điều khiển quạt và mái che ........................................................ 75

3.4.2. Sơ đồ điều khiển phun sương ............................................................... 77

3.5. Thiết lập kết nối linh kiện ........................................................................... 77

3.5.1. Danh sách linh kiện ............................................................................. 77

3.5.2. Đấu nối cảm biến và các module ......................................................... 78

3.5.3. Bảng kết nối tổng hợp ......................................................................... 79

3.5.4. Mạch in kết nối linh kiện ..................................................................... 80

3.6. Hệ thống giám sát và điều khiển ................................................................. 81

3.6.1. WebSocket – giao tiếp hai chiều giữa client và server ......................... 81

3.6.2. Tạo dự án Node JS .............................................................................. 85

3.6.3. Tạo Socket Server và Socket Client ..................................................... 86

3.6.3.1 Socket Server .............................................................................. 86

iv SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

MỤC LỤC

3.6.3.2 Socket Client ............................................................................... 87

3.6.3.3 Package cần thiết cho dự án. ....................................................... 88

3.6.4. Lập trình giao diện HTML................................................................... 89

3.6.4.1 Giao diện đăng nhập ................................................................... 89

3.6.4.2 Giao diện trang chủ ..................................................................... 90

3.6.4.3 Giao diện tab “Công ty” .............................................................. 91

3.6.4.4 Giao diện tab “Điều khiển” ......................................................... 92

3.6.4.5 Giao diện tab Biểu đồ .................................................................. 94

3.6.4.6 Lập trình Webapp ....................................................................... 95

3.6.5. Đăng kí dự án trên Heroku .................................................................. 96

3.6.6. Đưa dự án lên Heroku ......................................................................... 98

3.6.7. Đăng kí Firebase và kết nối dữ liệu ...................................................... 99

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 102

4.1. Kết quả ..................................................................................................... 102

4.2. Hướng dẫn sử dụng với bàn phím ............................................................. 105

4.2.1. Chuyển chế độ ................................................................................... 105

4.2.2. Cài đặt thông số ................................................................................. 108

4.3. So sánh hệ thống....................................................................................... 111

4.4. Lợi ích mang lại của hệ thống ................................................................... 114

4.5. Kiến nghị .................................................................................................. 114

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 115

PHỤ LỤC ........................................................................................................... 116

v SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Hệ thống tưới nhỏ giọt ............................................................................. 4

Hình 1.2: Ống nhỏ giọt thực tế ................................................................................ 5

Hình 1.3: Hệ thống giàn rau thủy canh tại Minh Hòa ............................................... 6

Hình 1.4: Các loại rau đa dạng tại Minh Hòa ........................................................... 7

Hình 1.5: Mô hình thủy canh dạng bấc .................................................................... 7

Hình 1.6: Hệ thống thủy canh tĩnh ........................................................................... 8

Hình 1.7: Hệ thống thủy canh hồi lưu ...................................................................... 8

Hình 1.8: Giá thể sơ dừa .......................................................................................... 9

Hình 1.9: Mô hình trồng rau khí canh .................................................................... 10

Hình 1.10: Internet of things .................................................................................. 12

Hình 1.11: Ứng dụng nhà thông minh .................................................................... 13

Hình 1.12: Phụ kiện thông minh ............................................................................ 14

Hình 1.13: Thành phố thông minh ......................................................................... 15

Hình 1. 14: Mạng lưới thông minh ........................................................................ 15

Hình 1.15: Xe hơi tự lái ......................................................................................... 16

Hình 1.16: Kết nối hệ thống y tế ............................................................................ 17

Hình 1.17: Bán hàng trực tuyến ............................................................................. 17

Hình 1.18: Chuỗi cung ứng thông minh ................................................................. 18

Hình 1.19:Canh tác thông minh ............................................................................. 18

Hình 1.20: Chăm sóc rau trong nhà kính ................................................................ 20

Hình 2. 1: Cải Kale tại công ty Minh Hòa .............................................................. 24

Hình 2.2: Giá thể xơ dừa ....................................................................................... 25

Hình 2.3: Cải Kale trên giàn ươm .......................................................................... 26

Hình 2.4: Cải Kale trên giàn ươm thứ cấp .............................................................. 26

Hình 2.5: Cải Kale 12 ngày tuổi ............................................................................ 27

Hình 2. 6: Cải Kale 2,5 tháng tuổi ......................................................................... 27

Hình 2.7: Thép hộp các loại ................................................................................... 28

Hình 2.8: Màng nhựa PE phủ nhà lưới ................................................................... 29

vi SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.9: Màng lưới chống cồn trùng .................................................................... 30

Hình 2.10: Dãi ánh sáng quang phổ của đèn .......................................................... 31

Hình 2.11: Đèn ươm tại công ty Minh Hòa ............................................................ 32

Hình 2.12: Đèn pha led SMD 200W ...................................................................... 33

Hình 2.13: Hệ thống lọc thô ................................................................................... 34

Hình 2.14: Hệ thống lọc tinh ................................................................................. 34

Hình 2.15:Quạt làm mát ........................................................................................ 35

Hình 2.16: Ống thủy canh lục giác ......................................................................... 35

Hình 2. 17: Ống cấp dinh dưỡng ............................................................................ 36

Hình 2. 18: Đường ống hồi lưu dinh dưỡng ........................................................... 37

Hình 2.19: Arduino Mega 2560 ............................................................................. 38

Hình 2.20: Sơ đồ chân của Arduino Mega 2560 .................................................... 39

Hình 2. 21: Node MCU 0.9 (ESP-12 Module) ....................................................... 39

Hình 2.22: Một số Module ESP8266 ..................................................................... 40

Hình 2.23: Sơ đồ chân của Node MCU ESP-12 V1.0 ............................................ 41

Hình 2. 24: Sơ đồ chân DHT21 ............................................................................. 42

Hình 2.25: Sơ đồ kết nối vi xử lý ........................................................................... 42

Hình 2.26: Cảm biến ánh sáng BH1750 ................................................................. 42

Hình 2.27: Chỉ số TDS của nước ........................................................................... 44

Hình 2.28: Sơ đồ mạch chuyển tín hiệu ................................................................. 44

Hình 2.29: Sơ đồ kết nối mẫu ................................................................................ 45

Hình 2. 30: Cảm biến DS18B20 và sơ đồ đấu nối .................................................. 45

Hình 2.31: Module 4 relay opto cách ly 5VDC ...................................................... 46

Hình 2.32: Công tắc tơ........................................................................................... 47

Hình 2.33: Cấu tạo công tắc tơ .............................................................................. 48

Hình 2. 34: Nguyên lý hoạt đông của công tắc tơ ................................................... 48

Hình 2.35: Công tắc hành trình .............................................................................. 50

Hình 2. 36: Sơ đồ kết nối bàn phím mềm 1x4 keypad ............................................ 51

Hình 2.37: Mặt trước và sau của Grove-16x2 LCD (White on Blue) ..................... 52

Hình 2.38: Đèn báo pha hiển thị điện áp ................................................................ 52

vii SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.39: Icon Arduino IDE ................................................................................ 53

Hình 2.40: Giao diện soạn thảo .............................................................................. 53

Hình 2.41: Icon Sublime Text 3 ............................................................................. 54

Hình 2.42: Giao diện soạn thảo của Sublime Text ................................................. 55

Hình 2.43: Logo Nodejs ........................................................................................ 56

Hình 2.44: Angularjs ............................................................................................. 56

Hình 2.45: Tính năng cơ bản của AngularJS .......................................................... 58

Hình 2.46: Logo biểu trưng của Git ....................................................................... 60

Hình 2.47: Firebase. .............................................................................................. 61

Hình 2.48: Firebase xây dựng hành động tự động đăng nhập ................................. 62

Hình 2.49: Firebase cung cấp các hosting được phân phối theo tiêu chuẩn SSL ..... 62

Hình 2.50: Giao diện Firebase ............................................................................... 63

Hình 2.51: Đăng nhập Heroku ............................................................................... 63

Hình 2.52: Đoạn code arduino đơn giản về điều khiển led ..................................... 64

Hình 2.53: Logo JavaScript ................................................................................... 65

Hình 2.54: Code JavaScript khi ấn F12 .................................................................. 66

Hình 2. 55: Một đoạn code đơn giản HTML .......................................................... 67

Hình 2.56: Giao diện thể hiện của code khi mở bằng trình duyệt Chrome .............. 67

Hình 2.57: Cấu trúc cơ bản của trang HTML ......................................................... 68

Hình 2.58: Cấu trúc mở rộng của một trang web.................................................... 69

Hình 2.59: Biểu trưng CSS .................................................................................... 70

Hình 2.60: Logo Visual Studio Code ..................................................................... 71

Hình 3.1: Mô phỏng nhà màng .............................................................................. 72

Hình 3.2: Bố trí giàn thủy canh .............................................................................. 72

Hình 3.3: Khoảng cách bố trí rau ........................................................................... 73

Hình 3.4: Bố trí cảm biến ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm .............................................. 73

Hình 3.5: Cảm biến TDS và nhiệt độ dung dịch ..................................................... 74

Hình 3.6: Tủ điện thực tế ....................................................................................... 74

Hình 3.7: Mạch điện bên trong tủ .......................................................................... 75

Hình 3.8: Bàn phím điều khiển .............................................................................. 75

viii SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

DANH MỤC HÌNH

Hình 3. 9: Sơ đồ điều khiển quạt và mái che tự động. ............................................ 76

Hình 3. 10: Quạt làm mát ...................................................................................... 76

Hình 3.11: Sơ đồ điều khiển phun sương tự động .................................................. 77

Hình 3.12: Arduino kết nối với BH1750 ................................................................ 78

Hình 3. 14: Arduino kết nối cảm biến TDS ............................................................ 78

Hình 3.15: Mạch in của hệ thống ........................................................................... 80

Hình 3.16: Sơ đồ nguyên lí của toàn hệ thống ........................................................ 81

Hình 3.17: Mô hình liên kết giữa Socket Server và Socket Client .......................... 83

Hình 3.18: Cấu trúc hoạt động của Server – Client ................................................ 83

Hình 3.19: Hộp thoại Run ...................................................................................... 85

Hình 3.20: Cửa sổ Command line .......................................................................... 85

Hình 3.21: Tiến trình khởi tạo project .................................................................... 86

Hình 3.22: Code tạo Socket Server ........................................................................ 86

Hình 3.23: Chọn Git Bash Here ............................................................................. 87

Hình 3.24: Chạy Socket Server .............................................................................. 87

Hình 3.25: Một đoạn code tạo socket client ........................................................... 88

Hình 3.26: Các package sử dụng trong dự án ......................................................... 89

Hình 3.27: Giao diện đăng nhập vào trang web ..................................................... 89

Hình 3.28: Code Webapp cho phần thông báo đăng nhập ...................................... 90

Hình 3.29: Giao diện tab Trang chủ ....................................................................... 90

Hình 3.30: Code CSS định dạng style .................................................................... 91

Hình 3.31: Code HTML cho tab Trang chủ ........................................................... 91

Hình 3.32: Giao diện tab Công ty .......................................................................... 92

Hình 3.33: Code HTML cho tab Công ty ............................................................... 92

Hình 3.34: Giao diện tab Điều khiển ...................................................................... 93

Hình 3.35: Code HTML kết hợp Angular của tab “Điều khiển” ............................. 93

Hình 3.36: Biểu đồ nhiệt độ không khí .................................................................. 94

Hình 3.37: Biểu đồ độ ẩm không khí ..................................................................... 94

Hình 3.38: Biểu đồ cường độ ánh sáng .................................................................. 95

Hình 3.39: Biểu đồ nhiệt độ dung dịch .................................................................. 95

ix SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.40: Biểu đồ nồng độ hòa tan chất rắn (TDS) .............................................. 95

Hình 3.41: Code Webapp ...................................................................................... 96

Hình 3.42: Đoạn code Webapp chọn chế độ “Auto” .............................................. 96

Hình 3.43: Giao diện đăng ký tài khoản Heroku .................................................... 97

Hình 3.44: Mail xác nhận kích hoạt từ Heroku ...................................................... 97

Hình 3.45: Dự án sau khi đăng ký .......................................................................... 98

Hình 3.46: Đăng nhập Heroku từ Command Prompt ............................................. 98

Hình 3.47: Các lệnh upload dự án .......................................................................... 99

Hình 3.48: Thêm dự án trên Firebase ..................................................................... 99

Hình 3.49: Giao diện khi tạo dự án thành công .................................................... 100

Hình 3.50: Thông số dự án .................................................................................. 100

Hình 3.51: Các thông số của Firebase trên Webapp ............................................. 101

Hình 4. 1: Hệ thống được lắp đặt thực tế ............................................................. 102

Hình 4. 2: Sơ đồ hoạt động của hệ thống ............................................................. 103

Hình 4. 3: Tủ điện nhìn từ bên ngoài ................................................................... 103

Hình 4. 4: Bộ phận bên trong tủ điện ................................................................... 104

Hình 4. 5: Hiển thị nhiệt độ, độ ẩm ...................................................................... 104

Hình 4. 6: Thông số hiển thị trên web .................................................................. 105

Hình 4. 7: Màn hình cài đặt ................................................................................. 106

Hình 4. 8: Chọn chế độ ........................................................................................ 106

Hình 4. 9: Chế độ Manual .................................................................................... 107

Hình 4. 10: Điều khiển quạt ................................................................................. 107

Hình 4. 11: Quạt đang hoạt động ......................................................................... 108

Hình 4. 12: Cài đặt thông số ................................................................................ 108

Hình 4. 13:Thông số ban đầu ............................................................................... 109

Hình 4. 14: Thông số đã được thay đổi ................................................................ 109

Hình 4. 15: Giao diện biểu đồ xem từ điện thoại .................................................. 110

Hình 4. 16: Giao diện đăng nhập từ điện thoại ..................................................... 110

Hình 4. 17: Giao diện đăng nhập từ máy tính ...................................................... 111

Hình 4. 18: Cảm biến SmartLogic ....................................................................... 111

x SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

DANH MỤC HÌNH

Hình 4. 19: SmartLogic nhìn gần ......................................................................... 112

Hình 4. 20: Biểu đồ dữ liệu trong 12 tiếng của SmartLogic ................................. 112

Hình 4. 21: Biểu đồ dữ liệu trong 1 tuần của SmartLogic .................................... 113

Hình 4. 22:Giao diện biểu đồ của đề tài ............................................................... 113

xi SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3. 1: Danh sách linh kiện .............................................................................. 77

Bảng 3. 2: Kết nối linh kiện ................................................................................... 79

xii SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CHỮ VIẾT TĂT

Chữ viết tắt Chữ đầy đủ

TDS Total Dissolved Solids

LCD Liquid Crystal Display

HTML Hypertext Markup Language

CSS Internet of Things

IoT Machin To Machine

M2M Polyethylene

PE Normal Close

NC Normal Open

NO Integrated Development Environment

IDE Integrated Development Environment

API Application Programming Interface

DOM Document Object Model

URL Uniform Resource Locator

SSL Secure Sockets Layer

CDN Content Delivery Network

W3C

World Wide Web Consortium

xiii SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

MỞ ĐẦU

MỞ ĐẦU

Lí do chọn đề tài:

Hiện nay, nông nghiệp công nghệ cao đang được thực hiện và áp dụng rộng

khắp tại nước ta. Đặc biệt là các hệ thống nhà kín, nhà lưới mọc lên ngày càng

nhiều. Từ các máy móc gieo hạt tự động, công nghệ tưới tự động, tưới nhỏ giọt đến

các hệ thống giám sát, điều khiển thông số môi trường và kể cả những máy móc thu

hoạch ngày càng được áp dụng rộng rãi.

Nhà lưới là mô hình được áp dụng nhiều nhất hiện nay và trồng rau thủy

canh là một hướng đi mới đang được rất nhiều người thực hiện. Trong hệ thống nhà

lưới trồng rau thủy canh sẽ cần có sự theo dõi xuyên suốt các thông số môi trường

không khí cũng như là môi trường dung dịch dinh dưỡng.

Trồng rau thủy canh là một hướng đi mới trong thời đại hiện nay, người dân

tại Cần Thơ đã dần bắt kịp hướng đi đó và đầu tư vào hệ thống này. Việc vận hành

hệ thống hiện nay còn thủ công, tốn chi phí và bất tiện. Người trồng rau không thể

lúc nào cũng ở nhà lưới để theo dõi các thông số thay đổi thường xuyên của môi

trường dẫn đến việc năng suất rau không cao khi các thông số thay đổi mà không

được điều chỉnh.

Việc vận hành các thiết bị chấp hành như quạt, máy bơm, phun sương một

cách thủ công dẫn đến việc tiêu tốn năng lượng không cần thiết, ảnh hưởng đến quá

trình sinh trưởng và phát triển của rau.

Nếu trồng rau thủy canh mà không nắm được các thông số và sự thay đổi của

các thông số này thì đó là cách trồng không khoa học. Ở những thời điểm nhất định,

người nông dân không biết được cây đang cần hoặc thiếu dưỡng chất hay điều kiện

gì.

Để bắt kịp, đáp ứng xu hướng hiện nay và áp dụng kiến thức đã học vào thực

tế nhằm giải quyết các vấn đề hiện nay, tôi đã quyết định lựa chọn đề tài “Thiết kế

hệ thống giám sát điều kiện tự nhiên và dinh dưỡng của vườn rau thủy canh”.

Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

 Mục tiêu nghiên cứu

1 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

MỞ ĐẦU

Thiết kế hệ thống tủ điện giám sát các chỉ số điều kiện môi trường qua màn

hình LCD, điều khiển thiết bị bằng nút ấn vật lí và hệ thống trang web giám sát trực

tuyến Realtime, điều khiển thiết bị bằng các thao tác trên trên web.

Áp dụng kiến thức đã học từ chuyên ngành và kết hợp các kiến thức lập trình,

thiết kế web vào thực tiễn. Đưa đề tài vào sử dụng trong môi trường thực tế.

Theo dõi các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển

của rau:

 Nhiệt độ, độ ẩm trong không khí.

 Cường độ ánh sáng.

 Nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng.

 Nồng độ hòa tan chất rắn trong dung dịch.

Điều khiển các thiết bị chấp hành như: Máy bơm, quạt thông gió, đèn, phun

sương, máy che.

Hệ thống có thể chạy ở chế độ tự động để thực hiện điều chỉnh các thông số môi

trường phù hợp với sự phát triển của rau.

 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài áp dụng tổng hợp các kiến thức chuyên ngành Cơ điện tử và đại diện ở

các môn Kỹ thuật lập trình, Vi điều khiển, Kỹ thuật cảm biến, Kỹ thuật số…ngoài

ra các kiến thức tự học và bổ sung bao gồm thiết kế và lập trình web, học các ngôn

ngữ như C, CSS, HTML…

Đối tượng nghiên cứu chính là loại cải Kale lá xoăn, giàu dinh dưỡng, có giá

trị kinh tế cao được trồng tại công ty Minh Hòa.

Đề tài làm việc với các cảm biến và đảm bảo thu thập được các thông số như

mục tiêu đề ra:

 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm không khí DHT21

 Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750

 Cảm biến nhiệt độ môi trường nước DS18B20

 Cảm biến nồng độ hòa tan chất rắn TDS

Xây dựng hệ thống IoT theo dõi thông số và quản lí các thiết bị:

2 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

MỞ ĐẦU

 Xây dựng hệ thống Web server Realtime giám sát và điều khiển từ xa

 Thông số thu thập được biểu diễn dưới dạng số và dạng biểu đồ, thể hiện

trực quan các thông số thay đổi theo thời gian thực.

 Có thể sử dụng điện thoại thông minh hoặc máy tính để vận hành hệ thống.

Các cảm biến cho giá trị tương đối chính xác, hệ thống điều khiển thiết bị chấp

hành tốt và hoạt động ổn định. Dữ liệu hiển thị rõ ràng trên LCD và cả trên Web.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài.

Đề tài là sự kết hợp giữa kiến thức của khoa học kỹ thuật tiên tiến và kiến

thức canh tác hiện đại. Bằng cách kết hợp các cảm biến để theo dõi thông số của

môi trường, các thiết bị chấp hành và kỹ thuật canh tác rau thủy canh hiện đại để

đảm bảo các thông số đó được giữ ở mức ổn định nhằm giúp các loại rau phát triển

tốt. Và từ đó sẽ giảm được sức lao động của con người ở khâu quản lí và chăm sóc

vườn rau của mình, đồng thời sẽ làm tăng sản lượng thu hoạch, tăng năng suất.

Canh tác rau thủy canh kết hợp với hệ thống quản lí và chăm sóc tự động sẽ

giúp tiết kiệm lượng nước, lượng dinh dưỡng cung cấp cho cây. Kiểm soát tốt,

không để trong rau tồn tại trữ lượng các nguyên tố đa, vi lượng vượt mức cho phép,

đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng. Bên cạnh đó đề tài còn mang ý nghĩa bảo vệ

môi trường, đây là giải pháp lâu dài khi đồng bằng Sông Cửu Long ngày càng phải

đối mặt và chịu nhiều ảnh hưởng rõ rệt của biến đổi khí hậu toàn cầu, việc khô hạn,

thiếu nước ngọt sinh hoạt và tưới tiêu cho cây trồng.

Bố cục đề tài.

Chương 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI.

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Chương 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG.

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ.

3 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1. Công trình nghiên cứu trong và ngoài nước.

1.1.1. Công nghệ tưới nhỏ giọt Israel.

Hệ thống tưới nhỏ giọt Isreael được mệnh danh là đột phá nhất cho nền nông

nghiệp, giúp giải quyết các vấn đề về trồng trọt mà đất nước này đang gặp phải.

Hiện nay đã được chuyển nhượng và chuyển giao cho nhiều quốc gia trên thế giới

giúp mang lại hiệu quả to lớn.

Công nghệ tưới nhỏ giọt của Israel tuy không phải là sáng kiến to lớn, nhưng

lại góp công rất lớn vào xử lí hiện trạng nông nghiệp của họ và đang được nhiều

nước trên thế giới áp dụng học tập theo.

Tại Israel, nước luôn là thứ tài nguyên khan hiếm, vô cùng quý có thể sánh

ngang vàng. Cho nên, bài toán đặt lên hàng đầu là phải sử dụng nguồn nước hợp lý,

triệt để và mang lại hiệu quả cao nhất khi mang vào sử dụng trong cuộc sống.

Mục tiêu ra đời của hệ thống tưới nhỏ giọt theo công nghệ Israel là tiết kiệm

nước. Nhưng với sự sáng tạo, đã tích hợp thêm nhiều tiện ích như vòi phun áp lực

thấp để phun mưa loại nhỏ, lọc nhiều tầng, van điều khiển tự động. Nhờ hệ thống

tưới nhỏ giọt, người dân Israel đã tiết kiệm được 60% lượng nước dùng trong nông

nghiệp.

Các cánh đồng của Israel đều được lắp đặt mạng lưới dẫn nước này, bao gồm

nhiều ống nhỏ như các mao mạch trong cơ thể để vận chuyển nước tới từng gốc

cây.

Hình 1.1: Hệ thống tưới nhỏ giọt

Hệ thống thông minh này được điều khiển qua máy tính kết hợp cảm biến tự

động đóng mở van tưới khi phát hiện độ ẩm của rễ cây đạt mức thích hợp. Hệ thống

4 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

này còn đảm nhận luôn nhiệm vụ bón phân cung cấp dinh dưỡng tới rễ cây bằng

cách hòa phân bón vào bể chứa nước rồi vận chuyển theo đường ống đến từng cây.

Nhận thấy lợi ích lớn lao và hiệu quả mang lại, các nhà nghiên cứu và người

dân Việt Nam đã học hỏi và áp dụng công nghệ tưới nhỏ giọt này cho nền nông

nghiệp nước nhà với những vật liệu hoàn toàn địa phương và đã đạt được những

thành công bước đầu như:

 Giảm chi phí xăng dầu, điện cho tưới tiêu.

 Giảm đáng kể lượng nước tưới.

 Giảm công sức và thời gian vận chuyển nước.

 Kiểm soát và tiết kiệm lượng phân bón.

 Và rất nhiều lợi ích khác mà hệ thống này mang lại.

Hình 1.2:Ống nhỏ giọt thực tế

Một số khó khăn tại Việt Nam:

 Chưa hoàn thành được hệ thống dẫn mao mạch thật sự, vì hệ thống lọc còn

kém thường gây ra tình trạng tắc, phát sinh nhiều chi phí bảo trì.

 Kể cả những ống lớn đều có hiện tượng tắc nghẽn theo thời gian gây cản trở

việc tưới tiêu đồng đều.

 Điều khiển hệ thống vẫn còn thủ công.

 Vật liệu chưa đáp ứng tốt nhất cho hệ thống tưới.

5 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1.2. Công nghệ trồng rau thủy canh

Thủy canh là một kỹ thuật trồng cây trong môi trường dung dịch dinh dưỡng,

đơn giản bạn có thể hiểu là việc trồng cây trong nước.

Nguyên lý của phương pháp này chính là dùng nước làm môi trường cung

cấp đầy đủ cho cây các nguyên tố, dinh dưỡng cần thiết đúng lúc để cây phát triển.

Vẫn đảm bảo đầy đủ ánh sáng cho quá trình quang hợp, hô hấp của cây để cây có

thể phát triển mạnh với năng suất cao.

Hình 1.3:Hệ thống giàn rau thủy canh tại Minh Hòa

Ở môi trường đất, cây chỉ lấy và khả năng hấp thụ khoảng 5% dinh dưỡng từ

môi trường đất, 95% dinh dưỡng còn lại là do cây tự tổng hợp trong quá trình

quang hợp và sử dụng.

Môi trường đất ở đây chỉ đóng vai trò làm nơi lưu trữ dinh dưỡng cho quá

trình phát triển của cây, cây sẽ sử dụng từ từ lượng dinh dưỡng này trong quá trình

phát triển và lớn lên.

Với thủy canh, dinh dưỡng được chuyển hóa dưới dạng lỏng ( dạng dễ hấp

thụ nhất cho cây) để cây dễ dàng hấp thụ trong quá trình phát triển nên ta hoàn toàn

không cần dùng đất làm môi trường sống cho cây.

Với phương pháp này, bạn đã tạo ra một môi trường sống khá sạch cho cây

trồng, không có những ảnh hưởng ô nhiễm từ môi trường đất gây ra cho cây như

nấm, sâu bệnh,….

6 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Hình 1.4: Các loại rau đa dạng tại Minh Hòa

Thủy canh được nghiên cứu là phương pháp cho ra năng suất cao hơn so với

phương pháp trồng rau thổ canh, không chỉ vậy mà thủy canh còn tận dụng diện tích

trồng khá tốt vì có thể chia không gian thành nhiều tầng để mở rộng diện tích.

1.1.2.1 . Hệ thống thủy canh dạng bấc

Đây là hệ thống thủy canh đơn giản nhất. Nguyên lý hoạt động của hệ thống

như nguyên tắc của đèn dầu sử dụng sợi bấc để cung cấp dinh dưỡng cho cây.

Đặt một đầu sợi dây bấc chìm trong dung dịch dinh dưỡng, đầu còn lại chạm

vào rễ của cây. Sợ bấc sẽ có nhiệm vụ hút nước và dinh dưỡng lên để nuôi cây, như

vậy cây vẫn có đủ dinh dưỡng để phát triển.

Hình 1.5: Mô hình thủy canh dạng bấc

7 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1.2.2 . Hệ thống thủy canh tĩnh

Hệ thống này sử dụng một bể, thùng chứa dung dịch thủy canh phía dưới.

Phần giữ cầy thường làm bằng chất liệu nhẹ phía trên miệng. Rễ cây sẽ được ngập

trong dung dịch thủy canh.

Hình 1.6: Hệ thống thủy canh tĩnh

Môi trường thủy canh tĩnh có một nhược điểm là thiếu khí oxy nên phải có

máy tạo khối sủi bọt để cung cấp oxi cho cây. Hệ thống này chỉ phù hợp với một số

loại cây và thông thường chỉ được sử dụng trong giảng dạy vì chi phí khá ít vì có

thể tận dụng những bình chứa không sử dụng.

1.1.2.3 Hệ thống thủy canh hồi lưu

Khác với thủy canh tĩnh phần rễ cây luôn chìm trong dung dịch thì mô hình

này có thêm một máy bơm để điều khiển lượng dung dịch vào khay rồi rút ra theo

một chù kỳ nhất định.

Như vậy bộ rễ của cây không phải lúc nào cũng ngập trong nước, tránh được

ngập úng và tạo được khoảng không để cây có thể thở tự nhiên. Mô hình này khá tối

ưu và hiện tại đang được ứng dụng vào sản xuất ở rất nhiều trang trại tại Việt Nam.

Hình 1.7: Hệ thống thủy canh hồi lưu

8 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1.2.4 Giá thể trồng rau thủy canh

Trong việc trồng rau thủy canh thì giá thể khá quan trọng, đặc biệt trong giai

đoạn hạt giống nảy mầm và khi mang cây con để trồng vào các rọ thủy canh. Lượng

giá thể trong mỗi rọ thủy canh cũng vừa phải để tiết kiệm và tiện cho việc xử lý.

 Giá thể được sử dụng trong phương pháp thủy canh phải đảm bảo được khả

năng giữ ẩm và thoáng khí cho cây trồng.

 Giá thể trồng rau thủy canh phải đảm bảo không làm ảnh hưởng đến độ PH

ổn đinh của dung dịch, khả năng sinh trưởng của rau.

 Giá thể phải có khả năng thấm nước để cây có thể dễ dàng sử dụng. Có thể

dễ dàng phân hủy và tái sự dụng.

Hiện nay, có 3 loại giá thể được sử dụng trong thủy canh là xơ dừa, perlite,

đất sét nung đang được sử dụng phổ biến.

 Xơ dừa có khả năng giữ nước tốt, giá rẻ, dễ dàng kiếm.

 Perlite là đá núi lửa, rỗng ruốt, khá nhẹ, giữ ẩm tốt, tạo môi trường thông

thoáng khí cho bộ rễ phát triển. Giá thể này khá được ưa chuộng trong quá

trình ươm giống, giâm cành.

 Đất sét nung là từng viên nhỏ được nung ở nhiệt độ cao, hút nước tốt, giữ ẩm

cao, được ưa chuộng sử dụng trong hệ thống thủy canh ngập xả định kỳ.

Hình 1.8: Giá thể sơ dừa

Mô hình không chỉ áp dụng tại các trang trại lớn với quy mô sản xuất thương

mại mà ngày nay còn được sử dụng phổ biến trong các hộ gia đình cho việc trồng

9 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

rau tại nhà. Phương pháp này đang là một trong những xu hướng mới trên thị

trường hiện nay.

1.1.3. Công nghệ trồng rau khí canh

Khí canh là một dạng mô hình của thủy canh. Mô hình này chứa nhiều ưu

điểm và có thể sử dụng để tự tạo ra các nguồn rau sạch cho chính ngôi nhà của bạn.

Hiểu một cách đơn giản nhất, khí canh là hệ thống trồng cây không cần đất,

nước mà trồng trong môi trường không khí có chứa các giọt dinh dưỡng dưới dạng

sương mù.

Hình 1.9: Mô hình trồng rau khí canh

Để có thể áp dụng thành công phương pháp này, người trồng cần nắm rõ các

kiến thức cơ bản về thủy canh cũng như có kinh nghiệm sâu trong lĩnh vực này.

Cấu trúc cơ bản của hệ thống khí canh

Hệ thống khí canh được tạo thành từ 5 bộ phận cơ bản, bao gồm: giá đỡ, hệ

thống cung cấp dinh dưỡng, hệ thống chiếu sáng, hệ thống cảm biến và hệ thống

module sim.

Giá đỡ: bộ phận này thường được khoan trên bề mặt, có tác dụng giữ rễ ở dưới kệ.

Hệ thống cung cấp dinh dưỡng: bao gồm bình chứa dinh dưỡng, hệ thống ống dẫn

và đầu phun dinh dưỡng và máy bơm.

Hệ thống cảm biến: có tác dụng đo nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng và siêu âm mức nước.

10 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Ưu điểm của hệ thống:

 Kỹ thuật khí canh là phương áp ứng dụng công nghệ hiện đại, có sự tích hợp

của công nghệ sinh học, tin học, tự động hóa và công nghệ vật liệu mới.

 Giúp tiết kiệm tối đa lượng nước cung cấp để trồng rau (90%).

 Không cần đến đất vẫn có thể trồng rau để cung cấp nguồn rau sạch cho

người tiêu dùng.

 Cho phép nhân nhiều loại giống với chu kỳ nhân giống nhanh, có thể trồng

vụ quanh năm.

 Giúp cây sinh trưởng và phát triển nhanh, cho năng suất cao gấp 1.5 lần so

với kỹ thuật trồng cây truyền thống hạn chế được sự phụ thuộc vào yếu tố tự

nhiên.

 Tạo môi trường sống hoàn toàn sạch bệnh cho cây nên không cần phải có sự

can thiệp của thuốc trừ sâu bệnh có chất hóa chất độc hại.

 Vi khuẩn rất khó tiếp cận để làm hại bộ rễ của cây.

Nhược điểm:

 Chi phí dùng để đầu tư, vận hành, sửa chữa khá lớn.

 Cần phải áp dụng công nghệ cao mới có thể thực hiện thành công kỹ thuật

này.

 Vì mô hình cần hoạt động 24/24 giờ nên tiêu thụ lượng điện năng khá lớn.

 Cần kiểm tra sâu bệnh cho cây hằng ngày để đảm bảo cây sinh trưởng và

phát triển bình thường.

1.2. Hệ thống IoT

1.2.1. Khái niệm

Internet vạn vật, hay cụ thể hơn là Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc

là Mạng lưới thiết bị kết nối Internet (tiếng Anh: Internet of Things, viết tắt IoT) là

một liên mạng, trong đó các thiết bị, phương tiện vận tải (được gọi là "thiết bị kết

nối" và "thiết bị thông minh"), phòng ốc và các trang thiết bị khác được nhúng với

các bộ phận điện tử, phần mềm, cảm biến, cơ cấu chấp hành cùng với khả năng kết nối mạng máy tính giúp cho các thiết bị này có thể thu thập và truyền tải dữ liệu.

11 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Năm 2013, tổ chức Global Standards Initiative on Internet of Things (IoT-

GSI) định nghĩa IoT là "hạ tầng cơ sở toàn cầu phục vụ cho xã hội thông tin, hỗ trợ

các dịch vụ (điện toán) chuyên sâu thông qua các vật thể (cả thực lẫn ảo) được kết

nối với nhau nhờ vào công nghệ thông tin và truyền thông hiện hữu được tích

hợp" và với mục đích ấy một "vật" là "một thứ trong thế giới thực (vật thực) hoặc

thế giới thông tin (vật ảo), mà vật đó có thể được nhận dạng và được tích hợp vào

một mạng lưới truyền thông".

Hệ thống IoT cho phép vật được cảm nhận hoặc được điều khiển từ xa thông

qua hạ tầng mạng hiện hữu, tạo cơ hội cho thế giới thực được tích hợp trực tiếp hơn

vào hệ thống điện toán, hệ quả là hiệu năng, độ tin cậy và lợi ích kinh tế được tăng

cường bên cạnh việc giảm thiểu sự can dự của con người. Khi IoT được gia tố cảm

biến và cơ cấu chấp hành, công nghệ này trở thành một dạng thức của hệ thống ảo-

thực với tính tổng quát cao hơn, bao gồm luôn cả những công nghệ như điện lưới

thông minh, nhà máy điện ảo, nhà thông minh, vận tải thông minh và thành phố

thông minh. Mỗi vật được nhận dạng riêng biệt trong hệ thống điện toán nhúng và

có khả năng phối hợp với nhau trong cùng hạ tầng Internet hiện hữu. Các chuyên

gia dự báo rằng Internet Vạn Vật sẽ ôm trọn chừng 30 tỉ vật trước năm 2020.

Về cơ bản, Internet Vạn Vật cung cấp kết nối chuyên sâu cho các thiết bị, hệ

thống và dịch vụ, kết nối này mang hiệu quả vượt trội so với kiểu truyền tải máy-

máy (M2M), đồng thời hỗ trợ da dạng giao thức, miền (domain), và ứng dụng. Kết

nối các thiết bị nhúng này (luôn cả các vật dụng thông minh), được kỳ vọng sẽ mở

ra kỷ nguyên tự động hóa trong hầu hết các ngành, từ những ứng dụng chuyên sâu

như điện lưới thông minh, mở rộng tới những lĩnh vực khác như thành phố thông

minh.

Hình 1.10: Internet of things

12 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

IoT là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, con người được cung

cấp một định danh của riêng mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông

tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa

người với người, hay người với máy tính. IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công

nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet. Nói đơn giản là một tập

hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với Internet và với thế giới bên

ngoài để thực hiện một công việc nào đó.

Khi tự động hóa có kết nối internet được triển khai đại trà ra nhiều lãnh vực,

IoT được dự báo sẽ tạo ra lượng dữ liệu lớn từ đa dạng nguồn, kéo theo sự cần thiết

cho việc kết tập dữ liệu nhanh, gia tăng nhu cầu đánh chỉ mục, lưu trữ, và xử lý các

dữ liệu này hiệu quả hơn. Internet Vạn Vật hiện nay là một trong các nền tảng của

Thành phố Thông minh, và các Hệ thống Quản lý Năng lượng Thông minh.

Khái niệm "the Internet of Things" do Kevin Ashton làm việc tại Procter &

Gamble, sau này là MIT's Auto-ID Center, giới thiệu vào năm 1999.

1.2.2. Ứng dụng

1.2.2.1. Nhà thông minh

Bất cứ khi nào chúng ta nghĩ về các hệ thống IoT, ứng dụng quan trọng, hiệu

quả và nổi bật nhất được nhắc đến chính là Smart Home - ứng dụng IOT xếp hạng

cao nhất trên tất cả các kênh.

Số người tìm kiếm nhà thông minh tăng mỗi tháng với khoảng 60.000 người

và con số chưa hề có dấu hiệu dừng lại.

Hình 1.11: Ứng dụng nhà thông minh

Một điều thú vị nữa là cơ sở dữ liệu về nhà thông minh cho IoT Analytics

bao gồm 256 công ty và công ty khởi nghiệp. Nhiều công ty hiện đang tích cực

13 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

tham gia vào các ngôi nhà thông minh hơn là các ứng dụng tương tự khác trong lĩnh

vực IoT.

Số tiền tài trợ ước tính cho các phần khởi động Smart Home đã vượt quá 2,5

tỷ đô la và ngày càng tăng. Danh sách các công ty khởi nghiệp bao gồm các tên

công ty khởi nghiệp nổi bật như AlertMe hoặc Nest cũng như một số tập đoàn đa

quốc gia như Philips, Haier hoặc Belkin, v.v.

1.2.2.2. Sản phẩm có thể đeo được

Cũng giống như nhà thông minh, wearables (thiết bị đeo được) vẫn là một

chủ đề nóng trong số các ứng dụng IoT tiềm năng. Hàng năm, người tiêu dùng trên

toàn cầu đang chờ đợi việc phát hành đồng hồ thông minh của Apple. Ngoài ra, có

rất nhiều thiết bị đeo được khác làm cho cuộc sống của chúng ta dễ dàng như Sony

Smart B Trainer, hoặc vòng đeo tay LookSee, điều khiển cử chỉ Myo.

Hình 1.12: Phụ kiện thông minh

1.2.2.3. Thành phố thông minh

Thành phố thông minh như tên gọi là một sự đổi mới rất lớn và mở rộng

nhiều trường hợp sử dụng, từ phân phối nước đến quản lý giao thông, quản lý chất

thải, giám sát môi trường và an ninh đô thị. Lý do tại sao nó rất phổ biến là nó cố

gắng để loại bỏ sự khó chịu và vấn đề của những người dân sống ở thành phố.

14 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Hình 1.13: Thành phố thông minh

Các giải pháp IoT được cung cấp trong khu vực Smart City giải quyết các

vấn đề liên quan đến thành phố bao gồm giao thông, giảm ô nhiễm không khí và

tiếng ồn và giúp các thành phố an toàn hơn.

1.2.2.4. Mạng lưới thông minh

Lưới thông minh là một lĩnh vực ứng dụng khác cũng khá nổi bật. Lưới

thông minh về cơ bản hứa hẹn sẽ trích xuất thông tin về hành vi của người tiêu dùng

và nhà cung cấp điện theo cách tự động nhằm nâng cao hiệu quả, kinh tế và độ tin

cậy của phân phối điện. 41.000 tìm kiếm trên Google hàng tháng là minh chứng cho

tính phổ biến của khái niệm này.

Hình 1. 14: Mạng lưới thông minh

1.2.2.5. Internet công nghiệp

Một cách để nghĩ về Internet công nghiệp là kết nối các máy móc và thiết bị

trong các ngành như phát điện, dầu, khí đốt và chăm sóc sức khỏe. Nó cũng được sử

dụng trong các tình huống mà thời gian ngừng hoạt động không mong muốn và lỗi

hệ thống có thể dẫn đến các tình huống đe dọa tính mạng.

15 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Một hệ thống được nhúng với IoT có xu hướng bao gồm các thiết bị như

bang đeo khi tập thể dục để theo dõi nhịp tim hoặc các thiết bị gia dụng thông minh.

Các hệ thống này có chức năng và có thể cung cấp rất dễ sử dụng nhưng không

đáng tin cậy vì chúng thường không tạo ra các tình huống khẩn cấp nếu xảy ra thời

gian chết.

1.2.2.6. Xe được kết nối

Công nghệ xe được kết nối là một mạng lưới rộng lớn và rộng lớn gồm nhiều

cảm biến, ăng-ten, phần mềm nhúng và công nghệ hỗ trợ giao tiếp để điều hướng

trong thế giới phức tạp của chúng tôi. Nó có trách nhiệm đưa ra quyết định với sự

nhất quán, chính xác và tốc độ.

Hình 1.15: Xe hơi tự lái

Nó cũng phải đáng tin cậy. Những yêu cầu này sẽ trở nên quan trọng hơn khi

con người từ bỏ hoàn toàn việc kiểm soát tay lái và phanh cho các phương tiện tự

động hoặc tự động đang được thử nghiệm thành công trên đường cao tốc của chúng

ta hiện tại.

1.2.2.7. Sức khỏe được kết nối

IoT có các ứng dụng khác nhau trong chăm sóc sức khỏe, từ các thiết bị giám

sát từ xa đến các bộ cảm ứng tiên tiến và thông minh để tích hợp thiết bị. Nó có

tiềm năng để cải thiện cách thức các bác sĩ chăm sóc và giữ cho bệnh nhân an toàn

và khỏe mạnh.

16 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Hình 1.16: Kết nối hệ thống y tế

Chăm sóc sức khỏe IoT có thể cho phép bệnh nhân dành nhiều thời gian hơn

để tương tác với bác sĩ của họ nhờ đó nó có thể thúc đẩy sự tham gia của bệnh nhân

và sự hài lòng. Từ cảm biến thể dục cá nhân đến robot phẫu thuật, IoT trong chăm

sóc sức khỏe. mang đến những công cụ mới được cập nhật với công nghệ mới nhất

trong hệ sinh thái giúp phát triển chăm sóc sức khỏe tốt hơn.

IoT giúp cách mạng hóa chăm sóc sức khỏe và cung cấp các giải pháp thân

thiện với túi tiền cho bệnh nhân và chuyên gia chăm sóc sức khỏe.

1.2.2.8. Bán lẻ thông minh

Các nhà bán lẻ đã bắt đầu áp dụng các giải pháp IoT và sử dụng hệ thống

nhúng IoT trên một số ứng dụng cải thiện hoạt động lưu trữ như tăng mua hàng,

giảm hành vi trộm cắp, cho phép quản lý khoảng không quảng cáo và nâng cao trải

nghiệm mua sắm của người tiêu dùng.

Hình 1.17: Bán hàng trực tuyến

Thông qua các nhà bán lẻ vật lý IoT có thể cạnh tranh với những người thách

thức trực tuyến mạnh mẽ hơn. Họ có thể lấy lại thị phần bị mất của họ và thu hút

người tiêu dùng vào cửa hàng, do đó làm cho nó dễ dàng hơn cho họ để mua nhiều

hơn trong khi tiết kiệm tiền.

17 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.2.2.9. Chuỗi cung ứng thông minh

Chuỗi cung ứng đã trở nên thông minh hơn trong vài năm. Cung cấp giải

pháp cho các vấn đề như theo dõi hàng hóa trong khi họ đang đi trên đường, khi quá

cảnh hoặc giúp nhà cung cấp trao đổi thông tin khoảng không quảng cáo là một số

dịch vụ phổ biến.

Với một hệ thống được kích hoạt IoT, thiết bị nhà máy có chứa các cảm biến

nhúng truyền dữ liệu về các thông số khác nhau như áp suất, nhiệt độ và sử dụng

máy. Hệ thống IoT cũng có thể xử lý quy trình làm việc và thay đổi cài đặt thiết bị

để tối ưu hóa hiệu suất.

Hình 1.18: Chuỗi cung ứng thông minh

1.2.2.10. Canh tác thông minh

Canh tác thông minh là một ứng dụng IoT thường bị bỏ qua. Tuy nhiên, do

số lượng các hoạt động canh tác thường là từ xa và số lượng lớn chăn nuôi mà nông

dân làm việc, tất cả điều này có thể được theo dõi bởi Internet of Things và cũng có

thể cách mạng hóa cách thức nông dân làm việc.

Nhưng ý tưởng này vẫn chưa đạt được sự chú ý quy mô lớn. Tuy nhiên, nó

vẫn còn là một trong những ứng dụng IoT không nên được đánh giá thấp. Chăn nuôi

thông minh có tiềm năng trở thành một lĩnh vực ứng dụng quan trọng đặc thù ở các

nước xuất khẩu nông sản.

Hình 1.19:Canh tác thông minh

18 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.3. Các mô hình trồng rau công nghệ cao

1.3.1. Nhà kính

1.3.1.1 Khái niệm

Nhà kính là công trình thường có tường và mái làm bằng kính (hoặc vật liệu

tương tự) dùng để trồng rau quả để tránh tác động nhất thời của thời tiết như mưa to

gió mạnh. Vì nhà kính có mái và tường bằng kính hoặc nhựa nên chúng có khả năng

tự nóng lên do bức xạ nhìn thấy được của mặt trời khi đi qua lớp kính trong suốt bị

hấp thụ bởi thực vật, đất đai và những thứ khác bên trong nhà kính.

Không khí được làm ấm bởi nhiệt từ những bề mặt nóng bên trong được giữ

lại bởi mái nhà và những bức tường. Thêm vào đó, những cây cối và cấu trúc bên

trong nhà kính sau khi được làm ấm lại bức xạ lần nữa nhiệt năng của chúng trong

dải quang phổ hồng ngoại. Do có thể điều chỉnh được nhiệt độ, cũng như việc tưới

nước duy trì độ ẩm nhất định nên có thể quy định được khí hậu trong nhà kính. Khu

vườn ngoài trời và trong nhà kính có lợi thế và bất lợi khác nhau tùy thuộc vào nhu

cầu và yêu cầu cụ thể của người làm vườn. Cũng có những lợi thế và bất lợi cho các

loại nhà kính được sử dụng.

1.3.1.2 Ưu điểm

Hệ thống nhà kính trồng rau có ưu điểm lớn nhất là rau không bị ảnh hưởng

bởi thời tiết của môi trường bên ngoài. Vào mùa hè, rau không bị ảnh hưởng bởi khí

hậu nóng nực và những trận mưa lớn gây dập nát rau. Mùa đông hệ thống nhà kính

che sương xuống rau. Do đó, người canh tác có thể hoàn toàn chủ động trong việc

chăm sóc và nuôi trồng những luống rau của mình.

Ngoài ra, nhà kính trồng rau còn giúp che chắn khỏi những loài sâu bọ phá

hoại lá cây, các loại mối, mọt, ruồi,… phá hoại mùa màng. Như vậy, người nông

dân sẽ không còn phải dùng quá nhiểu thuốc trừ sâu cho rau. Sản phẩm thu được sẽ

chất lượng, sạch sẽ và an toàn hơn rất nhiều.

Thiết kế kiểu nhà vòm khi lắp đặt hệ thống nhà kính trồng rau giúp cung cấp

đủ ánh sáng cho vườn rau nhà bạn. Nhìn chung, ưu điểm khi trồng rau trong nhà

kính là sản phẩm thu được rất an toàn, tiết kiệm chi phí thuốc trừ sâu mà vẫn đảm

bảo quá trình phát triển của vườn rau.

19 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Hình 1.20: Chăm sóc rau trong nhà kính

1.3.1.3 Nhược điểm

Nhược điểm lớn nhất của hệ thống nhà kính là thường được xây dựng ở diện

tích khá nhỏ, chỉ khoảng từ 500 – 1000m2. Do đó khó có thể trồng nhiều loại rau

cùng một lúc mà phải luân canh.

Hơn nữa xây dựng nhà kính tốn khá nhiều chi phí, nhất là các chi tiết nhỏ

như tấm kính khung sắt, lắp đặt hệ thống tưới tiêu. Vì thế đầu tư vào hệ thống nhà

kính cần có nguồn vốn lớn. Noài ra, khi đầu tư xây dựng nhà kính, chủ đầu tư cần

tính toán thật kỹ lựa chọn các vật liệu sao cho sử dụng trong khoảng thời gian dài

nhất để tiết kiệm chi phí sửa chữa.

1.3.2. Nhà lưới

1.3.2.1 Khái niệm

Nhà lưới kín

Toàn bộ mái, xung quanh nhà được phủ bằng lưới, cửa ra vào được căng phủ

bằng lưới.

Khung nhà được làm bằng cột bê tông hoặc bằng khung sắt. Mái được thiết

kế theo kiểu mái bằng hoặc mái nghiêng hai bên; có độ cao chỉ từ 2,0 - 3,9 m.

Diện tích mỗi nhà lưới có thể từ 500 - 1.000 m2 theo từng điều kiện canh tác.

Nhà lưới kín ngăn ngừa được côn trùng phá hoại và đẻ trứng, giảm tối đa

lượng thuốc trừ sâu sử dụng, tăng độ an toàn cho nông sản, tăng thời vụ sản xuất,

giảm xói mòn đất, giảm cường độ ánh sáng, trồng được rau trái vụ.

20 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Do thông gió kém, nếu không có thiết bị thông gió, về mùa nắng, nhiệt độ

trong nhà lưới cao hơn ở ngoài 1- 2oC sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây.

Nhà lưới hở

Nhà lưới chỉ được che chủ yếu trên mái hoặc một phần bao xung quanh. Nhà

thiết kế rất đơn giản với kiểu mái bằng, mái nghiêng hai bên.; khung nhà có thể làm

bằng cột bê tông, khung sắt, khung gỗ, cây gỗ chống và căng dây kẽm, dây cáp để

giữ lưới.

Sử dụng nhà lưới hở giúp giảm ánh sáng, hạn chế mưa xối trực tiếp, giảm

sâu bệnh hại. Tuy nhiêm, không có tác dụng ngăn ngừa côn trùng.

1.3.2.2 Ưu điểm

 Mô hình nhà lưới trồng rau có rất nhiều lợi ích đối với nông nghiệp.

 Nó giúp bảo vệ rau khỏi côn trùng phá họai, từ đó giảm được tối đa việc sử

dụng thuốc bảo vệ thực vật. Từ đó, rau dễ đạt được tiêu chuẩn an toàn và giá

trị cao.

 Nhà lưới trồng rau còn tạo môi trường tốt cho rau sinh trưởng và phát triển.

 Kết hợp với việc chăm sóc và bón phân đầy đủ sẽ làm tăng năng suất rau

trồng dẫn đến người nông dân được thu lợi nhuận cao.

 Nhà lưới sẽ giúp bảo vệ rau trồng khỏi tác động của thời tiết, tránh mưa làm

dập nát lá rau. Nhà lưới còn có hệ thống tưới phun tự động nên giảm được

công lao động đáng kể.

1.3.2.3 Nhược điểm

Ngoài những lợi ích của nhà lưới trồng rau, mô hình này cũng có một số hạn

chế cơ bản như:

 Đó là vào mùa nóng, nhiệt độ nhà lưới sẽ cao hơn nhiệt độ bên ngoài từ 1-2

độ C nếu không được thông gió tốt.

 Đây là yếu tố có thể ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng của rau trồng.

Tuy nhiên, bạn vẫn có thể khắc phục hạn chế này bằng cách sử dụng hệ

thống phun mưa trong nhà lưới để giảm bớt nhiệt độ lúc nhiệt độ cao.

21 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

 Mô hình nhà lưới còn hạn chế ở diện tích. Nếu bạn không tính toán chính xác

diện tích nhà lưới và diện tích cây trồng thì sẽ rất dễ phát sinh nấm bệnh.

 Giá nhà lưới trồng rau cũng khá cao cho nên bà con nông dân vẫn còn rất

ngần ngại chưa dám đầu tư.

Mặc dù vẫn còn nhiều hạn chế, tuy nhiên, nhà lưới trồng rau vẫn là mô hình

đang được khuyến khích sử dụng ở Việt Nam để nâng cao chất lượng nông nghiệp.

Nếu mạnh dạn đầu tư thì trong tương lai sẽ thấy được hiệu quả cao mà chúng

mang lại và gia đình bạn và cộng đồng sẽ được sử dụng rau sạch hoàn toàn.

1.4. Giới thiệu về công ty TNHH đầu tư và phát triển Minh Hòa

Loại hình hoạt động: Công ty TNHH Một Thành Viên

Địa chỉ: 273 đường Nguyễn Văn Linh, Khu vực Bình Phó B, Phường Long Tuyền,

Quận Bình Thủy, Thành phố Cần Thơ

Đại diện pháp luật: Lâm Việt Hòa

Ngành nghề kinh doanh: Trồng rau, đậu các loại và trồng hoa, cây cảnh (chính),

Dịch vụ ăn uống…

 Vài nét về công ty

Minh Hòa là một công ty kinh doanh đa ngành nghề, nhưng sản phẩm chính

của công ty là rau thủy canh và cung cấp dịch vụ lẫu chay sử dụng rau tại vườn. Với

diện tích gần 8000 mét vuông đất được chia thành 3 khu:

 Khu 1: Khu vực trưng bày sản phẩm và phục vụ ăn uống.

 Khu 2: Sử dụng hệ thống trồng rau thủy canh hồi lưu, trồng các loại rau ăn lá

phổ biến như xà lách, rau muống…

 Khu 3: Sử dụng hệ thống trồng hữu cơ kết hợp công nghệ tưới nhỏ giọt của

Israel, trồng các loại rau màu thân thảo như bí ngòi, dưa leo, cà chua…

1.5. Hiệu quả của công nghệ trồng rau thủy canh

Với một hệ thống trồng rau thủy canh cơ bản, chủ vườn sẽ tiết kiệm được rất

nhiều công chăm sóc, nước tưới và cả quỹ đất. Do được cung cấp đầy đủ lượng

nước cũng như dinh dưỡng nên các loại rau được trồng sẽ phát triển rất tốt, hàm

lượng dinh dưỡng cao và kiểm soát được lượng phân bón cũng như các nguyên tố

đa, vi lượng có trong rau đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng.

22 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Với cùng một diện tích canh tác, giữa người trồng rau truyền thống và người

sử dụng công nghệ thủy canh thì người trồng rau thủy canh sẽ có những lợi thế như:

rút ngắn thời gian thu hoạch, giá bán cao, tiết kiệm công chăm sóc, sản phẩm đạt

chất lượng, hiệu quả và năng suất cao.

Không những mang lại lợi ích kinh tế mà trồng rau thủy canh còn giảm thiểu

ô nhiễm môi trường, hạn chế tuyệt đối việc phun thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực

vật.

1.6. Vấn đề tập trung nghiên cứu của đề tài

Qua các phân tích về sự cần thiết của một hệ thống theo dõi, giám sát và tự

động cân bằng thông số môi trường cho thấy đây là một hệ thống rất cần thiết với

người trồng rau thủy canh. Ngoài việc cho các thông số trực quan, hệ thống sẽ giúp

tăng năng suất cho vườn rau và giúp người trồng có được một quy trình trồng rau

khép kín, hoàn thiện.

Để đáp ứng những yêu cầu đó, vấn đề tập trung nghiên cứu của đề tài sẽ là:

 Hoàn thiện tủ điều khiển thông qua hệ thống IoT.

 Hệ thống vận hành ở 2 chế độ: Tự động (Auto) và Tay (Manual).

 Giám sát thông số và hỗ trợ điều khiển thiết bị từ xa thông qua Web server.

 Hoàn thiện quy trình trồng và chăm sóc cải Kale.

23 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Cải Kale lá xoăn

2.1.1. Đặc tính sinh học

Cải Kale là loại cây thân thảo, lá có màu xanh hoặc tím dùng để ăn hoặc chế

biến thành sinh tố. Là một loại rau họ cải xanh, rất giàu dinh dưỡng.

2.1.2. Điều kiện phát triển

Khí hậu: nhiệt độ thích hợp cho cải Kale sinh trưởng và phát triển tốt là từ 20

– 27℃, độ ẩm từ 75-90%. Do là cây ưa nắng nên năng suất sẽ tăng vào các mùa có

ngày dài hơn đêm.

Thổ nhưỡng: Rễ cây sẽ phát triển tốt trong môi trường có pH từ 5.5-6.8. Sau

khi trồng từ 75-90 ngày có thể thu hoạch. Thời gian thu hoạch kéo dài từ 4-6 tháng.

Hình 2. 1: Cải Kale tại công ty Minh Hòa

(Nguồn tổng hợp từ: http://farmtech.vn/blog/tag/ky-thuat-trong-cai-kale/

và kinh nghiệm trồng thực tế tại công ty Minh Hòa)

2.1.3. Giá trị dinh dưỡng và kinh tế

 Dinh dưỡng (Nguồn: USDA Food Data Central)

Cải Kale lá xoăn chứa chất xơ, chất chống oxi hóa, canxi, vitamin C, K và rất

nhiều các nguyên tố dinh dưỡng khác giúp ngăn ngừa các vấn đề sức khỏe khác

nhau.

24 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chất chống oxi hóa: giúp cơ thể loại bỏ các độc tố không mong muốn trong

quá trình trao đổi chất của cơ thể.

Cải Kale có tác dụng tốt với một số bệnh như: tim mạch, tiểu đường, ung

thư, tiêu hóa, các bệnh về da và tóc…

 Kinh tế (Nguồn tham khảo: Nongsandungha.com và Cty Minh Hòa)

Với những giá trị dinh dưỡng cao thì mức giá của loại rau này được bán tại

vườn vào khoảng 100.000 đồng/ký và thị trường giao động từ 70.000 đến 130.000

đồng/ký.

2.1.4. Quy trình trồng, chăm sóc và thu hoạch cải Kale

2.1.4.1 Chuẩn bị hạt giống và giá thể

 Hạt giống:

Hạt cải Kale được nhập khẩu hoàn toàn từ nước ngoài, ở tại Minh Hòa thì hạt

cải được nhập khẩu từ Đức. Hạt đã được qua xử lí nảy mầm, đảm bảo kích thước

hạt đồng đều và tỷ lệ nảy mầm trên 90%.

 Giá thể:

Xơ dừa là loại giá thể phù hợp được lựa chọn trong việc trồng các loại ràu

thủy canh vì giá thành hợp lí, bảo vệ môi trường và có thể tái sử dụng làm phân hữu

cơ cho các loại cây trồng khác sau khi thu hoạch rau.

Hình 2.2:Giá thể xơ dừa

Xơ dừa được xoay nhuyễn và sau đó xử lí thanh trùng để đảm bảo không có

vi sinh vật và nấm bệnh gây hại cho rau trong quá trình phát triển.

25 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1.4.2 Công đoạn ươm hạt

Giai đoạn này, giá thể xơ dừa được xử lí để có độ ẩm phù hợp cho hạt này

mầm. Khi đạt độ ẩm phù hợp, giá thể được cho vào ¾ chiều cao của rọ và tiếp theo

là cho hạt vào và thêm giá thể để lắp đầy rọ.

Tiếp theo là tiếp hành đưa rọ giá thể chứa hạt lên giàn ươm. Hàng ngày,

chăm sóc các rọ này bằng cách phun sương để cung cấp độ ẩm lên bề mặt các rọ

ươm. Chăm sóc liên tiếp như thế từ 7-8 ngày đến khi cây được 3 lá mầm.

Hình 2.3: Cải Kale trên giàn ươm

2.1.4.3 Giai đoạn chạy dinh dưỡng thứ cấp

Sau khi cây được 3 lá mầm sẽ được chuyển sang giàn chạy dinh dưỡng thứ

cấp. Ở giai đoạn này, cây sẽ được cho chạy dinh dưỡng 2 lần/ngày vào buổi sáng và

buổi chiều, mỗi lần chạy dinh dưỡng như thế kéo dài trong 1-2 giờ.

Hình 2.4: Cải Kale trên giàn ươm thứ cấp

26 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1.4.4 Giai đoạn chạy dinh dưỡng thường xuyên

Cây con từ 10 đến 15 ngày tuổi sẽ được chuyển từ giàn thứ cấp sang giàn

chạy dinh dưỡng thường xuyên. Ở giai đoạn này, cây sẽ được cung cấp dinh dưỡng

liên tục 24/24 để đảm bảo đủ nước và dinh dưỡng cho sự phát triển của cây.

Hình 2.5: Cải Kale 12 ngày tuổi

2.1.4.5 Thu hoạch

Tính từ ngày gieo hạt đến ngày có thể thu hoạch đầu tiên là từ 35-40 ngày,

thời gian này cây sẽ có thể cho thu hoạch lá gốc. Thời gian thu hoạch kéo dài 2,5-3

tháng vào mùa nắng (thời tiết oi bức) và 4-6 tháng vào mùa mưa (thời tiết mát mẻ).

Hình 2. 6: Cải Kale 2,5 tháng tuổi

27 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2. Phương pháp nghiên cứu

Đề tài này được thực hiện bằng nhiều phương pháp kết hợp với nhau để

hướng tới các kết quả, số liệu chính xác và trực quan nhất.

 Phương pháp chọn mẫu: Chọn loại hình canh tác, loại rau…

 Phương pháp thu thập và tổng hợp thông tin: Bằng cách giao tiếp với các cô

chú làm việc chăm sóc rau tại đây, tôi đã biết được quy trình cụ thể từ lúc

trồng cho tới khi thu hoạch rau. Ngoài ra, các số liệu và thông số môi trường

được ghi lại trực tiếp trên sổ tay và đối chiếu với số liệu trên hệ thống.

 Phương pháp thực nghiệm khoa học: Các thiết bị được đưa vào vận hành

trực tiếp thông qua hệ thống điều khiển tác động trực tiếp đến môi trường.

 Phương pháp mô hình hóa: Thiết kế được mô hình mô phỏng trực quan hoạt

động của hệ thống.

2.3. Các thành phần cơ bản của vườn rau thủy canh.

2.3.1. Nhà lưới

2.3.1.1 Thép hộp chuyên dụng

Thép hộp là loại nguyện liệu được sử dụng khá nhiều và phổ biến trong các

công trình xây dựng cũng như các ngành chế tạo cơ khí. Thép hộp được sản xuất

theo quy trình chung ban đầu là: Xử lý nguyên liệu, tạo dòng thép nóng chảy, đúc

tiếp nhiên liệu, phôi và cán. Sau khi hoàn thành xong quá trình cán, phôi thép sẽ

được đưa đến nhà máy sản xuất thép hộp.

Hình 2.7: Thép hộp các loại

28 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Thép hộp được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề và lĩnh vực khác nhau

như: làm kết cấu dầm thép, làm khung sường mái nhà, tháp ăng ten, tháp truyền

thanh.

Ưu điểm của thép hộp: Giá thành thấp, tuổi thọ dài, ít tốn chi phí bảo trì, dễ

dàng kiểm tra và đánh giá.

2.3.1.2 Màng nhựa PE

Màng PE là một loại màng nhựa plastic mỏng có độ co dãn cao và có tính

bám dính nhưng không cần dùng keo được sử dụng rất phổ biến hiện nay.

Màng PE hay còn gọi là màng Chit hoặc màng quấn Pallet. Đây là loại màng

được sản xuất từ hạt nhựa PE (Polyethylene) nguyên sinh với cấu tạo phân tử của

hạt là 1 loại hợp chất hữa cơ được với các nhóm etylen liên kết với nhau bằng các

liên kết Hydro no.

Hình 2.8: Màng nhựa PE phủ nhà lưới

Màng PE lợp nhà kính khổ lớn được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp

thổi nhiệt từ hạt nhựa pe sau đó cuộn vào lõi với độ mỏng đồng đều và đạt độ co

dãn tốt, Có đặc tính như không thấm nước, chống bụi và côn trùng. Màng pe nhà

kính hiện tại chủ yếu sử dụng tại việt nam có độ dày 120 -150 Micromet, Phù hợp

với khí hậu và điều kiện thời tiết ở Việt Nam.

Tính chất của màng PE:

 Màng pe có màu trắng trong suốt (không màu), không mùi.

 Không dẫn nhiệt, không dẫn điện, không cho không khí đi qua, bụi bẩn và vi

khuẩn đi qua.

 Độ bền cao, khả năng co dãn tốt (300%), chống thấm nước/dầu mỡ.

29 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Nhiệt độ nóng chảy cao (120 °C), nhiệt độ hóa thủy tinh thấp (-100 °C).

Ưu điểm nổi bật của màng PE phủ nhà lưới:

 Bảo vệ cây trồng sinh học tránh khỏi các tác động của thời tiết khí hậu, Tạo

môi trường có nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng ổn định cho cây phat triển tốt có thể

trồng quanh năm.

 Các loại hoa, rau, quả trồng trong nhà nilon công nghệ cao cho năng suất,

chất lượng cao hơn và mẫu mã hàng hoá đẹp mặt hơn.

 Tránh được sử xâm hại từ các loại nấm mốc, côn trùng gây bệnh từ bên

ngoài đảm bảo yếu tố an toàn thực phẩm, các tiêu chuẩn xuất khẩu.

 Ngoài việc thi công lắp đặt nhà kính trồng cây nông nghiệp thì màng PE phủ

nhà kính còn được sử dụng để làm nhà kính chăn nuôi; Lợp mái lấy sáng hay

nhà kính nuôi tôm thủy sản. Vì thế mà mỗi nguyên lý lợp nhà kính sẽ khác

nhau tùy theo khung lợp thực tế.

2.3.1.3 Màng lưới chuyên dụng

Lưới chắn côn trùng được đan (dệt) bằng 4 phương pháp chính: dệt kiếm, dệt

kim (tròn, bằng), dệt móc xà, dệt bao tròn…

Hình 2.9: Màng lưới chống cồn trùng

Từ những sợi cước, chất lượng của lưới chống côn trùng được quyết định bởi

chất lượng nhựa (keo) tạo nên sợi chỉ, hiện tại trên thị trường có 3 loại chính:

 Nhựa đã qua xử lý (pha tạp chất, pha bột đá, pha thêm nhựa phế liệu…)

nhằm giảm giá thành. Loại lưới chắn côn trùng làm từ loại nhựa này thường

nặng ký, cứng, tuổi thọ thấp (từ 6 – 12 tháng).

30 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Nhựa nguyên sinh (nhựa nhựa nguyên bản, nguyên chất) lưới chắn côn

trùng làm từ loại nhựa này chất lượng khá cao, dai, bóng và tương đối ổn

định về chất lượng. Tuy nhiên khả năng bền với thời tiết và khí hậu không

 Nhựa nguyên sinh được phủ chất chống UV làm chất ổn định. Đây là loại

cao lắm.

nhựa cao cấp nhất hiện nay, với độ bền, dai, bóng của nhựa nguyên sinh, và

lớp UV ổn định tăng rất nhiều khả năng kháng thời tiết và khí hậu. Đặc biệt

dùng cho những vùng có khí hậu khắc nghiệt. Giúp bảo vệ cây trồng, hoa

màu 1 cách tối ưu nhất. Lưới chắn côn trùng được làm từ loại nhựa này rất

bền với thời tiết và khí hậu. Tuổi thọ từ 7-10 năm, tuy nhiên với giá thành

khá cao nên loại lưới này chưa thật sự phổ biến tại Việt Nam.

2.3.2. Hệ thống chiếu sáng

2.3.2.1. Đèn ươm

Các nhà khoa học thường phân các cây trồng theo ảnh hưởng của ánh sáng

để ra hoa thành ba nhóm: nhóm cây ngày dài, nhóm cây ngày ngắn, nhóm cây trung

tính (có thể ra hoa trong điều kiện ngày ngắn lẫn ngày dài, miễn sao cây có đủ độ

sinh trưởng nhất định.

Thời gian ban đêm là thời gian quyết định đến phản ứng ra hoa hoa của cây

trồng. Vì thế, cây ngày dài là cây đêm ngắn, cây ngày ngắn là cây đêm dài. Dựa

theo thời lượng ánh sáng để ra hoa của cây trồng nhà bạn để chọn đèn với công suất

chiếu sáng thích hợp.

Hình 2.10: Dãi ánh sáng quang phổ của đèn

31 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Màu xanh:

Ánh sáng màu xanh được phát ra ở nhiệt độ màu từ 5000K đến 6000K hay

các bước sóng từ 400 đến 500 nm, đây là màu sắc tốt nhất cho giai đoạn sinh trưởng

cùng chu kỳ phát triển hay giai đoạn bắt đầu gieo hạt. Dải màu này giúp phát triển

lá và kích thích việc sản xuất sắc tố thứ cấp trong lá, từ đó tăng màu sắc và hương

thơm của thực vật, thích hợp sử dụng cho rau diếp và các loại cây trồng khác có sự

tăng trưởng ngắn và dày đặc.

Màu xanh lá:

Ánh sáng màu xanh lá thường có bước sóng 540nm, được sử dụng trong chu

kỳ tối của cây trồng vì nó không kích hoạt quá trình quang hợp, đặc biệt hữu ích

nếu cây trồng của bạn cần thời gian vào ban đêm dài hơn thời gian vào ban ngày.

Màu đỏ:

Dải màu ánh sáng đỏ phát ra nhiệt độ màu từ 2000K đến 3000K với các bước

sóng từ 640 đến 680 nm, thường sử dụng trong giai đoạn quan trọng nhất của cây,

chính là lúc ra hoa. Ánh sáng đỏ thường dùng báo hiệu rằng không còn cây nào

khác ở trên nó để có thể phát triển mà không bị cản trở, từ đó thúc đẩy sự phát triển

của thân cây và chiều cao của toàn cây. Đặc biệt, chúng còn khuyến khích việc sản

xuất chất diệp lục và trái cây, thích hợp sử dụng để kéo dài chu kỳ ánh sáng của

nhóm cây dài ngày và ngược lại cho cây ngắn ngày.

Hình 2.11: Đèn ươm tại công ty Minh Hòa

2.3.2.2. Đèn hỗ trợ tăng trưởng

Tại Minh Hòa, Loại đèn đang được sử dụng để trợ sáng cho quá trình phát

triển của rau là đèn pha Led SMD 200W . Đây là loại đèn pha Led sử dụng chip

LED SMD cao cấp cho khả năng tiết kiệm điện tối đa.

32 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.12: Đèn pha led SMD 200W

Đặc điểm của đèn:

Trang bị chip Led SMD cho khả năng phát sáng liên tục với cường độ

cao, tạo ánh sáng gần như ánh sáng ban ngày.

 Quá trình chiếu sáng không chứa tia UV, tia cực tím nên không ảnh

hưởng đến sức khoẻ con người.

 Cấu tạo bằng nhôm cao cấp tản nhiệt siêu nhanh giúp tăng tuổi thọ của

đèn Led pha công suất lớn này. Mặt trước cấu tạo bằng kính cường lực

chống va đập.

 Là dòng đèn Led ngoài trời nên khả năng chống bụi và chống nước tốt

đạt tiêu chuẩn IP65.

 Công suất: 200W

 Kích thước: 420x320x100mm

 Chip led 35mm siêu sáng



Thông số kỹ thuật của đèn pha Led 200W FL400-SMD:

 Vỏ nhôm đúc, tản nhiệt nhanh.

IP 66: Chống bụi, chịu nước.

2.3.3. Hệ thống phun sương, làm mát

2.3.3.1. Lọc nước và bơm cao áp

33 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đối với nước được sử dụng phun sương làm mát tại Minh Hòa sẽ phải đi qua

hai hệ thống lọc. Hệ thống lọc thô có nhiệm vụ lọc các tạp chất có kích thước lớn và

trung bình.

Hình 2.13: Hệ thống lọc thô

Nước sau khi đi qua hệ thống lọc thô, sẽ đến hệ thống lọc tinh. Ở đây các tạp

chất nhỏ hơn sẽ được loại bỏ và tạo cho nước độ tinh khiết cao hơn nước ban đầu.

Hình 2.14: Hệ thống lọc tinh

Nước qua hai lần lọc sẽ được máy bơm cao áp bơm đến các bét phun sương.

2.3.3.2. Quạt làm mát

Với nhiệm vụ giúp không khí trong vườn rau được thoáng mát thì quạt được

lựa chọn là loại có khả năng chống ẩm cao, công suất lớn.

Để đảm bảo yêu cầu đó, thì loại quạt công nghiệp dạng treo đã được chọn.

34 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.15:Quạt làm mát

Thông số kỹ thuật:

 Thương hiệu: Super Win.

 Công suất: 170W.

 Điện áp: 220V.

 Đường kính cánh quạt: 600 mm.

 Tốc độ: 1400 vòng/phút.

2.3.4. Hệ thống chạy dinh dưỡng

2.3.4.1. Ống nhựa thủy canh

Trên thị trường vật tư thủy canh hiện nay có nhiều loại ống trồng rau thủy

canh như dạng tròn, chữ nhật…và tại Minh Hòa đang sử dụng loại ống thủy canh

lục giác.

Hình 2.16: Ống thủy canh lục giác

35 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Với loại ống này, khoảng cách của các cây được bố trí phù hợp là 20cm. Đây

là khoảng cách phù hợp với sự sinh trưởng và phát triển của các loại rau, đảm bảo

thông thoán và đủ ánh sáng cho cây phát triển đồng điều.

2.3.4.2. Ống dẫn dinh dưỡng

 Đường ống cấp dinh dưỡng

Từ máy bơm chính, dinh dưỡng được bơm qua ống dẫn có đường kính

60mm, sau đó sẽ chia ra các nhánh nhỏ với đường kính ống là 49mm đến các giàn

thủy canh, từ đây dinh dưỡng sẽ theo ống dẫn lên đường kính 27mm và cuối cùng

các ống cấp dinh dưỡng có đường kính 6mm sẽ đưa dinh dưỡng vào ống thủy canh

lục giác.

Hình 2. 17: Ống cấp dinh dưỡng

 Đường ống hồi lưu dinh dưỡng về bồn chứa

Với mỗi giàn thủy canh đều được thiết kế có độ nghiên nhất định với mục

đích dinh dưỡng sẽ chảy theo một chiều từ ống cấp đến ống hồi lưu. Khi dinh

dưỡng được cấp ở một đầu thì đầu còn lại sẽ là phần ống hồi lưu giúp đưa dinh

dưỡng chảy về bồn chứa.

Dinh dưỡng sẽ chảy từ giàn thủy canh đến một ống hình chữ nhật và từ đây

dinh dưỡng theo đường ống có đường kính lần lược 60mm-90mm và 114mm để

chảy về bồn chứa dinh dưỡng.

36 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2. 18: Đường ống hồi lưu dinh dưỡng

Dinh dưỡng sau khi đi từ ống cấp qua các bộ rễ của rau sẽ chảy về ống hồi

lưu và sau đó sẽ chảy về bồn chứa. Mũi tên màu xanh ở hình 2.18 thể hiện đường đi

của dinh dưỡng.

2.4. Thành phần hệ thống điều khiển

2.4.1. Arduino

Arduino một nền tảng mã nguồn mở phần cứng và phần mềm. Phần cứng

Arduino (các board mạch vi xử lý) được sinh ra tại thị trấn Ivrea ở Ý, nhằm xây

dựng các ứng dụng tương tác với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn.

Phần cứng bao gồm một board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý

AVR Atmel 8bit, hoặc ARM Atmel 32-bit. Những Model hiện tại được trang bị

gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương

thích với nhiều board mở rộng khác nhau.

Được giới thiệu vào năm 2005, Những nhà thiết kế của Arduino cố gắng

mang đến một phương thức dễ dàng, không tốn kém cho những người yêu thích,

sinh viên và giới chuyên nghiệp để tạo ra những thiết bị có khả năng tương tác với

môi trường thông qua các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Những ví dụ phổ biến

cho những người yêu thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, điều khiển

nhiệt độ và phát hiện chuyển động.

37 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đi cùng với nó là một môi trường phát triển tích hợp (IDE) chạy trên

các máy tính cá nhân thông thường và cho phép người dùng viết các chương trình

cho Aduino bằng ngôn ngữ C hoặc C++.

Arduino Mega 2560

Board mạch arduino mega 2560 là một mạch vi xử lý điều khiển bằng chip

ATmega2560, một board như thế bao gồm:

 54 chân digital (15 có thể được sử dụng như các chân PWM)

 4 UARTs (cổng nối tiếp phần cứng),

 1 thạch anh 16 MHz,

 1 cổng kết nối USB,

 1 jack cắm điện,

 1 đầu ICSP,

 1 nút reset.

Arduino Mega2560 khác với tất cả các vi xử lý trước giờ vì không sử dụng

FTDI chip điều khiển chuyển tín hiệu từ USB để xử lý. Thay vào đó, nó sử dụng

ATmega16U2 lập trình như là một công cụ chuyển đổi tín hiệu từ USB. Ngoài ra,

Arduino Mega2560 cơ bản vẫn giống Arduino Uno R3, chỉ khác số lượng chân

và nhiều tính năng mạnh mẽ hơn, nên các bạn vẫn có thể lập trình cho con vi điều

khiển này bằng chương trình lập trình cho Arduino Uno R3.

Hình 2.19: Arduino Mega 2560

Một số thành phần của arduino mega2560:

 5 Chân GND.

38 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 3 chân 5V.

 1 chân 3.3v.

 16 chân analog.

 6 Chân lập trình ISP.

 Và một số thành phần khác.

Hình 2.20: Sơ đồ chân của Arduino Mega 2560

2.4.2. NODE MCU ESP8266

ESP8266 là một mạch vi điều khiển có thể giúp chúng ta điều khiển các thiết

bị điện tử. Điều đặc biệt của nó, đó là sự kết hợp của module Wifi tích hợp sẵn bên

trong con vi điều khiển chính. Hiện nay, ESP8266 rất được giới nghiên cứu tự động

hóa Việt Nam ưa chuộng vì giá thành cực kỳ rẻ, nhưng lại được tích hợp sẵn Wifi,

bộ nhớ flash 8Mb.

Hình 2. 21: Node MCU 0.9 (ESP-12 Module)

ESP8266 có nhiều phiên bản và được đóng gói theo nhiều cách khác nhau,

tuy nhiên nó lại khá giống nhau về chức năng và khả năng lập trình. Trên thị trường

39 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

phổ biến nhất hiện nay là ESP8266v1, ESP8266v7 và ESP8266v12. Các mạch này

được đóng gói theo nhiều cách khác nhau dưới các tên gọi như hình 2.23.

Hình 2.22: Một số Module ESP8266

Thông số kỹ thuật:

 WiFi: 2.4 GHz hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n.

 Điện áp hoạt động: 3.3V.

 Điện áp vào: 5V thông qua cổng USB.

 Số chân I/O: 11 (tất cả các I/O đều có Interrupt/PWM/I2C/One-wire, trừ

chân D0).

 Số chân Analog Input: 1 (điện áp vào tối đa 3.3V).

 Bộ nhớ Flash: 4MB.

 Giao tiếp: Cable Micro USB ( tương đương cáp sạc điện thoại ).

 Hỗ trợ bảo mật: WPA/WPA2.

 Tích hợp giao thức TCP/IP.

 Lập trình trên các ngôn ngữ: C/C++, Micropython,…

40 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.23: Sơ đồ chân của Node MCU ESP-12 V1.0

2.4.3. Cảm biến DHT21

DHT21 là module tích hợp cảm biến độ ẩm điện dung và cảm biến nhiệt độ

có độ chính xác cao, đầu ra tín hiệu số có thể kết nối với một Vi điều khiển 8-bit,

Sản phẩm chất lượng cao, đáp ứng nhanh, khả năng chống nhiễu mạnh, giao tiếp

duy nhất 1 dây. Kích thước nhỏ, tiêu thụ điện năng thấp, khoảng cách truyền dẫn tín

hiệu lên đến 20m.

Điện năng tiêu thụ cực thấp, khoảng cách truyền dẫn, hiệu chuẩn hoàn toàn

tự động, sử dụng các cảm biến độ ẩm điện dung, hoàn toàn hoán đổi cho nhau, tiêu

chuẩn kỹ thuật số đầu ra duy nhất - một bus, ổn định lâu dài, thiết bị đo nhiệt độ

chính xác cao.

Thông số kỹ thuật:

 Điện áp sử dụng: 3.3~5VDC.

 Dòng tiêu thụ: 300 uA.

 Kích thước: 58.8 x 26.7 x 13.8 (mm).

 Model: AM2301.

 Độ phân giải chính xác: 0.1.

 Khoảng đo độ ẩm: 0~100% RH.

 Khoảng đo nhiệt độ: -40 ℃ ~ 80 ℃.

 Đo lường chính xác độ ẩm: ± 3% RH.

41 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Đo lường chính xác nhiệt độ: ± 0.5 ℃.

Hình 2. 24: Sơ đồ chân DHT21

Hình 2.25: Sơ đồ kết nối vi xử lý

2.4.4. Cảm biến ánh sáng BH1750

Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750 Digital Light Sensor được sử dụng để

đo cường độ ánh sáng theo đơn vị lux, cảm biến có ADC nội và bộ tiền xử lý nên

giá trị được trả ra là giá trị trực tiếp cường độ ánh sáng lux mà không phải qua bất

kỳ xử lý hay tính toán nào thông qua giao tiếp I2C.

Hình 2.26: Cảm biến ánh sáng BH1750

42 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Thông số:

 Nguồn: 3~5VDC.

 Điện áp giao tiếp: TTL 3.3~5VDC.

 Chuẩn giao tiếp: I2C.

 Khoảng đo: 1 -> 65535 lux.

 Kích cỡ: 21*16*3.3mm.

Một số ví dụ về độ rọi của ánh sáng:

 Vào buổi tối : 0.001 - 0.02 Lux.

 Ánh trăng : 0.02 - 0.3 lux.

 Trời nhiều mây trong nhà : 5 - 50 lux.

 Trời nhiều mây ngoài trời : 50 - 500 lux.

 Trời nắng trong nhà : 100 - 1000 lux.

 Ánh sáng cần thiết để đọc sách: 50 - 60 lux.

2.4.5. Cảm biến nồng độ hòa tan chất rắn TDS

TDS là viết tắt của “Total Dissolved Solids”, có thể gọi nôm na là Tổng chất

rắn hòa tan. TDS là một trong những chỉ số dùng để kiểm tra chất lượng của nước,

hàm lượng tất cả các chất hữu cơ, vô cơ chứa trong chất lỏng (cụ thể là nước).

Đơn vị TDS: mg/l (minigrams/liter) hoặc ppm (part/million).

Chỉ số TDS càng nhỏ thì nước càng sạch, nhưng nếu nhỏ quá mức thì nước

gần như không có khoáng chất, tuy nhiên không phải chỉ số TDS cao là nước bẩn.

TDS không được coi là chỉ số gây ô nhiễm, nó là chỉ số tổng hợp về sự hiện

diện của các hợp chất hóa học. Cảm biến TDS giúp đo được chỉ số TDS của nước.

Ứng dụng:

Kiểm tra chất lượng nước ở sông ngòi, nước sinh hoạt, quá trình xử lý nước

thải hay bất kỳ ứng dụng nào cần đo chỉ số TDS.

Trong đề tài này là để kiểm tra nồng độ hòa tan chất rắn của dung dịch dinh

dưỡng.

43 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.27: Chỉ số TDS của nước

Thông số kỹ thuật

Với mạch chuyển đổi phát tín hiệu

 Điện áp hoạt động: 3.3V -> 5V.

 Tín hiệu đầu ra : Analog 0V -> 2.3V tương ứng dải đo TDS: 0 -> 1000ppm.

 Dòng điện làm việc: 3mA -> 6mA.

 Độ chính xác:  10% FS (25*C).

 Kích thước: 42mm * 32mm.

 Kết nối với đầu đo TDS qua Jack kết nối.

Với đầu đo TDS

 Kết nối với mạch chuyển đổi phát tín hiệu qua Jac kết nối.

 Độ dài: 83cm.

 Đầu đo chống nước.

Hình 2.28: Sơ đồ mạch chuyển tín hiệu

44 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.29: Sơ đồ kết nối mẫu

2.4.6. Cảm biến nhiệt độ môi trường nước DS18B20

Cảm biến nhiệt độ DS18B20 dây mềm, là phiên bản chống nước, chống ẩm

của Cảm biến nhiệt độ DS18B20. Cảm biến nhiệt độ DS18B20 là cảm biến ( loại

digital ) đo nhiệt độ mới của hãng MAXIM với độ phân giải cao ( 12bit ). IC sử

dụng giao tiếp 1 dây rất gọn gàng, dễ lập trình. IC còn có chức năng cảnh báo nhiệt

độ khi vượt ngưỡng và đặc biệt hơn là có thể cấp nguồn từ chân data ( parasite

power ).

Cảm biến nhiệt độ này có thể hoạt động ở 125 độ C nhưng cáp bọc nhựa

PVC nên giữ nó dưới 100 độ C. Đây là cảm biến kỹ thuật số, nên không bị suy hao

tín hiệu đường dây dài.

Hình 2. 30: Cảm biến DS18B20 và sơ đồ đấu nối

Thông số của Cảm biến nhiệt độ DS18B20 dây mềm:

 Nguồn: 3 – 5.5V.

 Dải đo nhiệt độ: -55 đến 125 độ C ( -67 đến 257 độ F).

 Sai số: +- 0.5 độ C khi đo ở dải -10 – 85 độ C.

45 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Độ phân giải: người dùng có thể chọn từ 9 – 12 bits.

 Chuẩn giao tiếp: 1-Wire ( 1 dây ).

 Có cảnh báo nhiệt khi vượt ngưỡng cho phép và cấp nguồn từ chân data.

 Thời gian chuyển đổi nhiệt độ tối đa : 750ms ( khi chọn độ phân giải 12bit ).

 Mỗi IC có một mã riêng (lưu trên EEPROM của IC) nên có thể giao tiếp

nhiều DS18B20 trên cùng 1 dây.

 Ống thép không gỉ (chống ẩm , nước) đường kính 6mm, dài 50mm.

 Đường kính đầu dò: 6mm.

 Chiều dài dây: 1m.

2.4.7. Module 4 relay với Opto cách ly

Mạch 4 Relay Opto cách ly (có hai loại 5VDC và 12VDC) thích hợp với các

ứng dụng đóng ngắt tải AC hoặc DC, mạch có thiết kế nhỏ gọn, tích hợp opto và

transistor cách ly, kích đóng bằng mức thấp (0VDC) phù hợp với mọi loại MCU và

thiết kế có thể sử dụng nguồn ngoài giúp cho việc sử dụng trở nên thật linh động và

dễ dàng.

Hình 2.31: Module 4 relay opto cách ly 5VDC

Thông số kỹ thuật:

 Điện áp sử dụng: Có hai loại 5VDC và 12VDC.

 Tín hiệu kích: mức thấp Low (GND 0VDC) Relay đóng, mức cao High

(VCC 5 hoặc 12VDC tùy loại) Relay ngắt.

 Mỗi Relay tiêu thụ dòng khoảng 80mA.

46 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Điện thế đóng ngắt tối đa: AC250V ~ 10A hoặc DC30V ~ 10A (Để an toàn

nên dùng cho tải có công suất <100W).

 Tích hợp Opto cách ly, Diod chống nhiễu và đèn báo tín hiệu kích.

 Kích thước: 75 x 55 x 20mm.

2.4.8. Công tắc tơ

Công tắc tơ (Contactor) hay còn gọi là Khởi động từ là khi điện hạ áp thực

hiện việc đóng cắt thường xuyên các mạch điện động lực. Công tắc tơ là thiết bị

điện đặc biệt quan trọng trong hệ thống điện. Nhờ có công tắc tơ ta có thể điều

khiển các thiết bị như động cơ, tụ bù, hệ thống chiếu sáng,... thông qua nút nhấn,

chế độ tự động hoặc điều khiển từ xa.

Hình 2.32: Công tắc tơ

A. Cấu tạo công tắc tơ bao gồm 3 bộ phận chính:

1. Nam châm điện: gồm có các chi tiết: Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam

châm; Lõi sắt; Lò xo tác dụng đẩy phần nắp trở về vị trí ban đầu.

2. Hệ thống dập hồ quang: Khi chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm

các tiếp điểm bị cháy và mòn dần, vì vậy cần hệ thống dập hồ quang.

3. Hệ thống tiếp điểm công tắc tơ: gồm có tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ

47 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.33: Cấu tạo công tắc tơ

- Tiếp điểm chính: Có khả năng cho dòng điện lớn đi qua. Tiếp điểm chính là tiếp

điểm thường hở đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của công tắc tơ trong tủ điện

làm mạch từ hút lại.

- Tiếp điểm phụ: Có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A. Tiếp

điểm phụ có hai trạng thái: Thường đóng và thường mở.

- Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng (có liên lạc với nhau

giữa hai tiếp điểm) khi cuộn dây nam châm trong công tắc tơ ở trạng thái nghỉ

(không được cung cấp điện). Tiếp điểm này mở ra khi công tắc tơ ở trạng thái hoạt

động. Ngược lại là tiếp điểm thường mở.

Như vậy, hệ thống tiếp điểm chính thường được lắp trong mạch điện động

lực, còn các tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển của công tắc tơ.

B. Nguyên lý hoạt động công tắc tơ

Hình 2. 34: Nguyên lý hoạt đông của công tắc tơ

48 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Khi cấp nguồn trong mạch điện điều khiển bằng với giá trị điện áp định mức

của công tắc tơ vào hai đầu cuộn dây quấn trên phần lõi từ đã được cố định trước đó

thì lực từ sinh ra sẽ hút phần lõi từ di động và hình thành mạch từ kín (lúc này lực

từ sẽ lớn hơn phản lực của lò xo). công tắc tơ bắt đầu trạng thái hoạt động.

Nhờ bộ phận liên động về cơ giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điểm sẽ làm

cho tiếp điểm chính đóng lại và tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái (khi thường

đóng sẽ mở ra và khi thường hở sẽ đóng lại), trạng thái này sẽ được duy trì. Khi

nguồn điện ngưng cấp cho cuộn dây thì công tắc tơ ở trạng thái nghỉ và các tiếp

điểm lại trở về trạng thái ban đầu.

C. Phân loại công tắc tơ

Có nhiều cách phân loại công tắc tơ:

 Theo nguyên lý truyền động: Ta có công tắc tơ kiểu điện từ, kiểu hơi ép, kiểu

thủy lực,… Thường thì ta gặp contactor kiểu điện từ.

 Theo dạng dòng điện: Công tắc tơ điện một chiều và công tắc tơ điện xoay

chiều.

 Theo kết cấu: Người ta phân công tắc tơ dùng ở nơi hạn chế chiều cao (như

bảng điện ở gầm xe) và ở nơi hạn chế chiều rộng (ví dụ buồng tàu điện).

 Theo dòng điện định mức: Công tắc tơ 9A, 12A, 18A,.... 800A hoặc lớn hơn.

 Theo số cực: Công tắc tơ 1 pha, công tắc tơ 2 pha, công tắc tơ 3 pha, công

tắc tơ 4 pha.

 Theo cấp điện áp: Công tắc tơ trung thế, công tắc tơ hạ thế.

 Theo điện áp cuộn hút: Cuộn hút xoay chiều 220VAC, 380VAC,... cuộn hút

1 chiều 24VDC, 48VDC,…

2.4.9. Công tắc hành trình

Công tắc hành trình hay còn gọi công tắc giới hạn hành trình là dạng công

tắc dùng để giới hạn hành trình của các bộ phận chuyển động. Nó có cấu tạo như

công tắc điện bình thường nhưng có thêm cần tác động để cho các bộ phận chuyển

động tác động vào làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm bên trong nó. Công tắc

49 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

hành trình là loại không duy trì trạng thái, khi không còn tác động sẽ trở về vị trí

ban đầu.

Công tắc giới hạn hành trình này có nguyên lý hoạt động vô cùng đơn giản.

Nó hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi cơ năng thành điện năng. Có nghĩa là

dựa vào sự di chuyển của một vật để điều khiển đóng ngắt tín hiệu điện. Như tên

gọi của nó, chức năng chính là để giới hạn hành trình của các bộ phận chuyển động.

Hình 2.35: Công tắc hành trình

Như hình 2.37 trên, chúng ta có thể thấy cấu tạo vô cùng đơn giản của công

tắc hành trình. Bao gồm có: cần tác động, chân COM, chân thường đóng (NC),

chân thường hở (NO). Ở điều kiện bình thường, tiếp điểm giữa chân COM và chân

NC sẽ được đấu với nhau. Khi có lực tác động lên cần tác động thì tiếp điểm giữa

chân COM và chân NC sẽ hở và chuyển qua chân COM và chân NO. Do đó, khi

đấu điện chúng ta cần xác định chính xác 3 chân này, chúng ta cũng có thể kiểm tra

bằng cách sử dụng VOM đo ngắn mạch để xác định.

2.4.10. Bàn phím mềm 1x4

Bàn phím mềm 1x4 keypad có thiết kế nhỏ gọn, dễ kết nối và sử dụng, bàn

phím có 1 chân chung để nối VCC hoặc GND, các chân còn lại sẽ xuất tín hiệu

tương ứng với chân chung này khi có thao tác nhấn phím, phù hợp cho các ứng

dụng điều khiển bằng phím bấm.

Thông số kỹ thuật:

50 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Số phím: 4 phím.

 Kích thước: 20 x 70mm

 Chiều dài cáp: 87mm

Cách sử dụng bàn phím với chân VCC chung, các chân tín hiệu được kéo trở

chống nhiễu xuống GND:

Hình 2. 36: Sơ đồ kết nối bàn phím mềm 1x4 keypad

2.4.11. Màn hình Grove -16x2 LCD

Grove - 16x2 LCD (White on Blue) là dạng màn hình LCD Text với 32 ký tự

(16 x 2 dòng) trên màn hình giúp hiển thị các thông tin điều khiển, giá trị cảm biến,

thông báo... trực quan.

Thông số kỹ thuật:

 Điện áp sử dụng: 3.3~5VDC.

 Số lượng ký tự: 32 (16 ký tự x 2 dòng).

 Màu sắc: Chữ trắng – nền xanh.

 Phù hợp với board MCU.

 Tích hợp I2C.

 Hỗ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật.

51 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.37: Mặt trước và sau của Grove-16x2 LCD (White on Blue)

2.4.12. Đèn báo hiển thị điện áp

Đèn báo hiển thị điện áp được sử dụng nhiều tại các tủ điện công nghiệp,

nông nghiệp. Được dùng để báo có nguồn và hiển thị mức điện áp.

Thông số kỹ thuật:

 Dòng tiêu thụ: Nhỏ hơn 18mA.

 Tuổi thọ: Trên 100.000 giờ sáng liên tục.

 Nhiệt độ hoạt động: -25~70 độ C.

 Tiêu chuẩn kín nước: IP65 chống nước và chống bụi.

Hình 2.38: Đèn báo pha hiển thị điện áp

2.5. Phần mềm và ngôn ngữ lập trình

2.5.1. Arduino IDE

Arduino IDE được viết tắt (Arduino Integrated Development Environment)

là một phần mềm lập trình vi xử lí. Môi trường phát triển tích hợp (IDE) của

Arduino là một ứng dụng cross-platform (đa nền tảng) được viết bằng Java, và từ

IDE này sẽ được sử dụng cho Ngôn ngữ lập trình xử lý (Processing programming

language) và project Wiring. Nó được thiết kế để dành cho những người mới tập

52 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

làm quen với lĩnh vực phát triển phần mềm. Nó bao gồm một chương trình code

editor với các chức năng như đánh dấu cú pháp, tự động brace matching, và tự động

canh lề, cũng như compile(biên dịch) và upload chương trình lên board chỉ với 1 cú

nhấp chuột. Một chương trình hoặc code viết cho Arduino được gọi là một sketch.

Hình 2.39: Icon Arduino IDE

Các chương trình Arduino được viết bằng C hoặc C++. Arduino IDE đi kèm

với một thư viện phần mềm được gọi là "Wiring", từ project Wiring gốc, có thể

giúp các thao tác input/output được dễ dàng hơn. Người dùng chỉ cần định nghĩa 2

hàm để tạo ra một chương trình vòng thực thi (cyclic executive) có thể chạy được:

setup(): hàm này chạy mỗi khi khởi động một chương trình, dùng để thiết lập các

cài đặt.

loop(): hàm này được gọi lặp lại cho đến khi tắt nguồn board mạch.

Hình 2.40: Giao diện soạn thảo

53 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.5.2. Sublime Text 3

Sublime text hay trình soạn thảo văn bản sublime là một trình soạn thảo văn

bản tinh vi được các developer sử dụng rộng rãi. Sublime text bao gồm một hệ tính

năng đa dạng như Syntax Highlight, Auto Indentation, File Type Recognition,

Sidebar, Macros, Plug-in và các Package cho phép làm việc với code base dễ dàng

hơn.

Hình 2.41: Icon Sublime Text 3

Phiên bản hiện hành của trình soạn thảo văn bản Sublime là 3.0 và version

này tương thích với nhiều hệ điều hành khác nhau như Windows, Linux và MacOS.

Sublime Text Editor là một trình soạn thảo văn bản với đầy đủ tính năng cho

phép chỉnh sửa các local file hoặc một code base. Trình soạn thảo cũng bao gồm các

tính năng chỉnh sửa code base khác nhau giúp các developer theo dõi được các thay

đổi.

Các tính năng khác nhau được Sublime hỗ trợ bao gồm:

 Syntax Highlight - Đánh dấu cú pháp.

 Auto Indentation - Tự động lùi lề.

 File Type Recognition - Nhận dạng kiểu tệp.

 Sidebar with files of mentioned directory - Thanh bên gồm các tệp của thư

mục được đề cập.

 Macros.

 Plug-in và Packages.

 Trình soạn thảo Sublime Text được sử dụng như một IDE - Integrated

Development Editor như code Visual Studio và NetBeans.

54 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.42: Giao diện soạn thảo của Sublime Text

Một số lợi ích bạn có thể đạt được với trình soạn thảo văn bản Sublime như sau:

 Có thể giải quyết được các lỗi liên kết.

 Theo dõi tất cả các tệp và thư mục đang làm việc.

 Kết nối với các phiên bản control system như Git, Mercurial.

 Khả năng giải quyết vấn đề.

 Giữ tổ hợp màu cho tổ hợp cú pháp.

2.5.3. Node js

Nodejs là một nền tảng (Platform) phát triển độc lập được xây dựng ở trên

Javascript Runtime của Chrome mà chúng ta có thể xây dựng được các ứng dụng

mạng một cách nhanh chóng và dễ dàng mở rộng.

Nodejs được xây dựng và phát triển từ năm 2009, bảo trợ bởi công ty Joyent,

trụ sở tại California, Hoa Kỳ. Dù sao thì chúng ta cũng nên biết qua một chút chút

lịch sử của thứ mà chúng ta đang học một chút chứ nhỉ?

Phần Core bên dưới của Nodejs được viết hầu hết bằng C++ nên cho tốc độ

xử lý và hiệu năng khá cao.

Nodejs tạo ra được các ứng dụng có tốc độ xử lý nhanh, dung lượng thấp,

realtime thời gian thực.

Nodejs áp dụng cho các sản phẩm có lượng truy cập lớn, cần mở rộng nhanh,

cần đổi mới công nghệ, hoặc tạo ra các dự án Startup nhanh nhất có thể.

55 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.43: Logo Nodejs

Những ứng dụng có thể và nên viết bằng Nodejs:

 Websocket server: Các máy chủ web socket như là Online Chat, Game hoặc

là Server…

 Fast File Upload Client: là các chương trình upload file tốc độ cao.

 Ad Server: Các máy chủ quảng cáo.

 Cloud Services: Các dịch vụ đám mây.

 RESTful API: đây là những ứng dụng mà được sử dụng cho các ứng dụng

khác thông qua API.

 Any Real-time Data Application: bất kỳ một ứng dụng nào có yêu cầu về

tốc độ thời gian thực. Micro Services: Ý tưởng của micro services là chia

nhỏ một ứng dụng lớn thành các dịch vụ nhỏ và kết nối chúng lại với nhau.

Nodejs có thể làm tốt điều này.

2.5.4. Angular JS

Đây là một mã nguồn mở, 1 framwork cho các ứng dụng web. Được phát

triển từ năm 2009, hiện tại được duy trì bởi google và đã ra mắt phiên bản 2.0.

Hình 2.44: Angularjs

Định nghĩa chính thức được đưa ra như sau :

56 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

AngularJS là một framework có cấu trúc cho các ứng dụng web động. Nó cho

phép bạn sử dụng HTML như là ngôn ngữ mẫu và cho phép bạn mở rộng cú pháp

của HTML để diễn đạt các thành phần ứng dụng của bạn một cách rõ ràng và súc

tích. Hai tính năng cốt lõi: Data binding và Dependency injection của AngularJS loại

bỏ phần lớn code mà bạn thường phải viết. Nó xảy ra trong tất cả các trình duyệt,

làm cho nó trở thành đối tác lý tưởng của bất kỳ công nghệ Server nào.

Để học được AngularJS bạn cần phải có những kiến thức cơ về javascript,

object, string. Việc bạn có hiểu biết chuyên sâu về javascript sẽ giúp cho bạn dễ

dàng học AngularJS. Bản chất của AngularJS là hoạt động dạng Single Page, sử

dụng API để lấy data, cho nên bạn cần biết các kĩ thuật DHTML, AJAX.

Đặc trưng của AngularJS:

 Phát triển dựa trên Javascript

 Tạo các ứng dụng client-side theo mô hình MVC.

 Khả năng tương thích cao, tự động xử lý mã javascript để phù hợp vứi mỗi

trình duyệt.

 Mã nguồn mở, miễn phí hoàn toàn và được sủ dụng rộng rãi.

Các tính năng cơ bản

 Scope : có nhiệm vụ giao tiếp giữa controller và view của ứng dụng.

 Controller : xử lí dữ liệu cho đối tượng $scope, từ đây bên views sẽ sử dụng

các dữ liệu trong scope để hiển thị ra tương ứng.

 Data-binding : tự động đồng bộ dữ liệu giữa model và view.

 Service : là singleton object được khởi tạo 1 lần duy nhất cho mỗi ứng dụng,

cung cấp các phương thức lưu trữ dữ liệu có sẵn.

($http, $httpBackend, $sce, $controller, $document, $compile, $parse, $root

Element, $rootScope …..).

 Filter : Lọc các tập con từ tập item trong các mảng và trả về các mảng mới.

 Directive : dùng để tạo các thẻ HTML riêng phục vụ những mục đích riêng.

AngularJS có những directive có sẵn như ngBind, ngModel…

 Temple : một thành phần của view, hiển thị thông tin từ controller.

57 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Routing : chuyển đổi giữa các action trong controller, qua lại giữa các view.

 MVC & MVVM : mô hình thiết kế để phân chia các ứng dụng thành nhiều

phần khác nhau (gọi là Model, View và Controller) mỗi phần có một nhiệm

vụ nhất định. AngularJS không triển khai MVC theo cách truyền thống, mà

gắn liền hơn với Model-View-ViewModel.

 Deep link : Liên kết sâu, cho phép bạn mã hóa trạng thái của ứng dụng trong

các URL để nó có thể bookmark với công cụ tìm kiếm. Các ứng dụng có thể

được phục hồi lại từ các địa chỉ URL với cùng một trạng thái.

 Dependency Injection: AngularJS có sẵn một hệ thống con dependency

injection để giúp các lập trình viên tạo ra các ứng dụng dễ phát triển, dễ hiểu

và kiểm tra.

Hình 2.45: Tính năng cơ bản của AngularJS

Các components chính

 ng-app : định nghĩa và liên kết một ứng dụng AngularJS tới HTML.

 ng-model : gắn kết giá trị của dữ liệu ứng dụng AngularJS đến các điều

khiển đầu vào HTML.

 ng-bind : gắn kết dữ liệu ứng dụng AngularJS đến các thẻ HTML.

Ưu điểm của angularJS

 Cung cấp khả năng tạo ra các Single Page Aplication dễ dàng.

 Cung cấp khả năng data binding tới HTML, khiến cho người dùng cảm giác

linh hoạt, thân thiện.

58 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Dễ dàng Unit test.

 Dễ dàng tái sử dụng component.

 Giúp lập trình viên viết code ít hơn với nhiều chức năng hơn.

 Chạy được trên các loại trình duyệt, trên cả PC lẫn mobile.

Nhược điểm

 Không an toàn : được phát triển từ javascript cho nên ứng dụng được viết bởi

AngularJS không an toàn. Nên có sự bảo mật và xác thực phía server sẽ giúp

 Nếu người sử dụng ứng dụng của vô hiệu hóa JavaScript thì sẽ chỉ nhìn thấy

ứng dụng trở nên an toàn hơn.

trang cơ bản.

2.5.5. Git

Git là một Hệ thống kiểm soát phiên bản phân tán mã nguồn mở. Một số định

nghĩa được tổng hợp như sau:

 Hệ thống điều khiển: Điều này về cơ bản có nghĩa là Git là một trình theo dõi

nội dung. Vì vậy, Git có thể được sử dụng để lưu trữ nội dung - nó chủ yếu

được sử dụng để lưu trữ mã do các tính năng khác mà nó cung cấp.

 Hệ thống kiểm soát phiên bản: Mã được lưu trữ trong Git tiếp tục thay đổi khi

thêm mã. Ngoài ra, nhiều nhà phát triển có thể thêm mã song song. Vì vậy,

Hệ thống kiểm soát phiên bản giúp xử lý việc này bằng cách duy trì lịch sử về

những thay đổi đã xảy ra. Ngoài ra, Git cung cấp các tính năng như các nhánh

và sáp nhập, mà tôi sẽ trình bày sau.

 Hệ thống kiểm soát phiên bản phân tán: Git có một kho lưu trữ từ xa được lưu

trữ trong một máy chủ và một kho lưu trữ cục bộ được lưu trữ trong máy tính

của mỗi nhà phát triển. Điều này có nghĩa là mã không chỉ được lưu trữ trong

một máy chủ trung tâm, mà là bản sao đầy đủ của mã có trong tất cả các máy

tính của nhà phát triển. Git là một Hệ thống kiểm soát phiên bản phân tán do

mã có trong mọi máy tính của nhà phát triển.

59 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.46: Logo biểu trưng của Git

Tại sao cần có Hệ thống kiểm soát phiên bản như Git:

Các dự án thực tế thường có nhiều nhà phát triển làm việc song song. Vì vậy,

một hệ thống kiểm soát phiên bản như Git là cần thiết để đảm bảo không có xung đột

mã giữa các nhà phát triển.

Ngoài ra, các yêu cầu trong các dự án như vậy thay đổi thường xuyên. Vì vậy,

một hệ thống kiểm soát phiên bản cho phép các nhà phát triển hoàn nguyên và quay

lại phiên bản cũ hơn của mã.

Cuối cùng, đôi khi một số dự án đang được chạy song song liên quan đến

cùng một cơ sở mã. Trong trường hợp như vậy, khái niệm phân nhánh trong Git là

rất quan trọng.

2.5.6. Firebase

Firebase là dịch vụ cơ sở dữ liệu hoạt động trên nền tảng đám mây – cloud.

Kèm theo đó là hệ thống máy chủ cực kỳ mạnh mẽ của Google. Chức năng chính là

giúp người dùng lập trình ứng dụng bằng cách đơn giản hóa các thao tác với cơ sở

dữ liệu. Cụ thể là những giao diện lập trình ứng dụng API đơn giản. Mục đích nhằm

tăng số lượng người dùng và thu lại nhiều lợi nhuận hơn.

Đặc biệt, còn là dịch vụ đa năng và bảo mật cực tốt. Firebase hỗ trợ cả hai

nền tảng Android và IOS. Không có gì khó hiểu khi nhiều lập trình viên chọn

Firebase làm nền tảng đầu tiên để xây dựng ứng dụng cho hàng triệu người dùng

trên toàn thế giới.

Lịch sử phát triển Firebase:

Firebase ra đời với tiền thân là Envolve. Đây là một nền tảng đơn giản

chuyên cung cấp những API cần thiết để tích hợp tính năng chat vào trang web. Bên

60 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

cạnh ứng dụng nhắn tin trực tuyến, Envolve còn được người dùng sử dụng để

truyền và đồng bộ hóa dữ liệu cho những ứng dụng khác như các trò chơi trực

tuyến,… Do đó, các nhà sáng lập đã tách biệt hệ thống nhắn tin trực tuyến và đồng

bộ dữ liệu thời gian thực thành hai phần riêng biệt.

Trên cơ sở đó, năm 2012, Firebase ra đời với sản phẩm cung cấp là dịch vụ

Backend-as-a-Service. Tiếp đến, vào năm 2014, Google mua lại Firebase và phát

triển nó thành một dịch vụ đa chức năng được hàng triệu người sử dụng cho đến

hiện nay.

Hình 2.47: Firebase.

Các hoạt động của Firebase:

Firebase Realtime Database:

Khi đăng ký một tài khoản trên Firebase để tạo ứng dụng, bạn đã có một cơ

sở dữ liệu thời gian thực. Dữ liệu bạn nhận được dưới dạng JSON. Đồng thời nó

cũng luôn được đồng bộ thời gian thực đến mọi kết nối client.

Đối với các ứng dụng đa nền tảng, tất cả các client đều sử dụng cùng một cơ

sở dữ liệu. Nó được tự động cập nhật dữ liệu mới nhất bất cứ khi nào các lập trình

viên phát triển ứng dụng. Cuối cùng, tất cả các dữ liệu này được truyền qua kết nối

an toàn SSL có bảo mật với chứng nhận 2048 bit.

Trong trường hợp bị mất mạng, dữ liệu được lưu lại ở local, vì thế khi có mọi

sự thay đổi nào đều được tự động cập nhật lên Server của Firebase. Bên cạnh đó,

đối với các dữ liệu ở local cũ hơn với Server thì cũng tự động cập nhật để được dữ

liệu mới nhất.

Freebase Authentication

61 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hoạt động nổi bật của Firebase là xây dựng các bước xác thực người dùng

bằng Email, Facebook, Twitter, GitHub, Google. Đồng thời cũng xác thực nặc danh

cho các ứng dụng. Hoạt động xác thực có thể giúp thông tin cá nhân của người sử

dụng được an toàn và đảm bảo không bị đánh cắp tài khoản.

Hình 2.48: Firebase xây dựng hành động tự động đăng nhập

Firebase Hosting

Cách thức hoạt động cuối cùng của Firebase được đề cập trong bài viết này

là cung cấp các hosting. Hosting được phân phối qua tiêu chuẩn công nghệ bảo mật

SSL từ mạng CDN.

Hoạt động này giúp lập trình viên tiết kiệm thời gian thiết kế, xây dựng và

phát triển ứng dụng.

Hình 2.49: Firebase cung cấp các hosting được phân phối theo tiêu chuẩn SSL

62 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.50: Giao diện Firebase

2.5.7. Heroku

Heroku là nền tảng đám mây cho phép các lập trình viên xây dựng, triển

khai, quản lý và mở rộng ứng dụng (PaaS – Platform as a service). Nó rất linh hoạt

và dễ sử dụng, cung cấp cho một con đường đơn giản nhất để đưa sản phẩm tiếp cận

người dùng. Nó giúp các nhà phát triển tập trung vào phát triển sản phẩm mà không

cần quan tâm đến việc vận hành máy chủ hay phần cứng…

Heroku chạy các ứng dụng trong dynos – nó là một máy ảo mà có thể tăng

giảm sức mạnh dự vào độ lớn của ứng dụng. Hiểu đơn giản là dynos nhưng là các

block, bạn muốn tăng tốc độ xử lý nhiều công việc phức tạp thì thêm block (scale

chiều ngang) hoặc tăng kích thước block (scale chiều dọc) . Heroku sẽ thanh toán

phí tháng dựa trên số lượng dynos và kích thước mỗi dyno bạn sử dụng.

Hình 2.51: Đăng nhập Heroku

63 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Ưu điểm:

Bạn có thể dùng Heroku miễn phí cùng với vô vàn các addons hỗ trợ cực kỳ

hữu ích thì đấy được coi là một trong những dịch vụ hấp dẫn. Hỗ trợ nhiều ngôn

ngữ lập trình như:NodeJS, Ruby, Python, PHP, Java, Scala, Clojure.

Ngoài ra chúng ta còn được cung cấp Database, SSL miễn phí, hỗ trợ mạnh

làm việc team cũng như liên kết với Github một cách đơn giản.

Khuyết điểm:

Việc miễn phí sẽ chỉ có giới hạn là 550 giờ mỗi tháng. Nếu muốn tăng lên

1000 giờ thì bạn cần cài đặt phương thức thanh toán trên đó. Tuy nhiên để kiểm

nghiệm một ý tưởng hay một trang web nhỏ thì nhiêu đó là quá đủ để thu về kết

quả.

Sau 2 đến 3 giờ nếu server không có người truy cập thì server sẽ chuyển sang

trạng thái ngủ. Về việc server bị tắt khi không có traffic, cách đơn giản nhất là tự

tạo traffic cho nó. Cách dễ nhất là dùng Pingdom để ping trang blog của bạn thường

xuyên giữ cho server không bị tắt.

2.5.8. Ngôn ngữ lập trình

2.5.8.1. C, C++

Ngôn ngữ lập trình của Arduino chính là C/C++, nhưng so với lập trình lập

trình trực tiếp với vi điều khiển, lập trình với Arduino đơn giản hơn nhiều vì bạn chỉ

phải giao tiếp với phần cứng thông qua các thư viện, có thể xem như các lớp C++

wrapper lên các giao tiếp với phần cứng. Trên website, có khá nhiều các library viết

sẵn để điều khiển ngoại vi: LCD, sensor, motor... nên việc bạn cần làm chỉ là kết

hợp chúng với nhau để tạo ứng dụng cho riêng bạn.

Hình 2.52: Đoạn code arduino đơn giản về điều khiển led

64 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Board arduino có các ngoại vi trên bo mạch đều đã được chuẩn hóa, nên

chúng ta cũng có thể lập trình được những ứng dụng thú vị. Thêm nữa, vì Arduino

là một platform đã được chuẩn hóa, nên đã có rất nhiều các bo mạch mở rộng (gọi

là shield) để cắm chồng lên bo mạch Arduino, có thể hình dung nôm na là "library"

của các ngôn ngữ lập trình. Ví dụ, muốn kết nối Internet thì có Ethernet shield,

muốn điều khiển động cơ thì có Motor shield, muốn kết nối nhận tin nhắn thì có

GSM shield,... Rất đơn giản, và ta chỉ phải tập trung vào việc "lắp ghép" các thành

phần này và sáng tạo ra các ứng dụng cần thiết.

2.5.8.2. JavaScript

JavaScript là ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất trên thế giới trong suốt 20

năm qua. Nó cũng là một trong số 3 ngôn ngữ chính của lập trình web:

 HTML: Giúp bạn thêm nội dung cho trang web.

 CSS: Định dạng thiết kế, bố cục, phong cách, canh lề của trang web.

 JavaScript: Cải thiện cách hoạt động của trang web.

JavaScript có thể học nhanh và dễ dàng áp dụng cho nhiều mục đích khác

nhau, từ việc cải thiện tính năng của website đến việc chạy game và tạo phần mềm

nền web. Hơn nữa, có hàng ngàn mẫu template JavaScript và ứng dụng ngoài kia,

nhờ vào sự cống hiến của cộng đồng, đặc biệt là Github.

Hình 2.53: Logo JavaScript

JavaScript được tạo trong mười ngày bởi Brandan Eich, một nhân viên của

Netscape, vào tháng 9 năm 1995. Được đặt tên đầu tiên là Mocha, tên của nó được

đổi thành Mona rồi LiveScript trước khi thật sự trở thành JavaScript nổi tiếng như

bây giờ.

Trong năm 1996, JavaScript được chính thức đặt tên là ECMAScript.

ECMAScript 2 phát hành năm 1998 và ECMAScript 3 tiếp tục ra mắt vào năm

65 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1999. Nó liên tục phát triển thành JavaScript ngày nay, giờ đã hoạt động trên khắp

mọi trình duyệt và trên khắp các thiết bị từ di động đến máy tính bàn.

JavaScript liên tục phát triển kể từ đó, có lục đạt đến 92% website đang sử

dụng JavaScript vào năm 2016. Chỉ trong 20 năm, nó từ một ngôn ngữ lập trình

riêng trở thành công cụ quan trọng nhất trên bộ công cụ của các chuyên viên lập

trình web.

Với một thông tin bất kỳ bạn đang truy cập bằng trình duyệt web, thì chỉ cần

ấn F12 thì code Javascript sẽ xuất hiện.

Hình 2.54: Code JavaScript khi ấn F12

Ưu điểm:

 Bạn không cần một compiler vì web browser có thể biên dịch nó bằng

HTML;

 Nó dễ học hơn các ngôn ngữ lập trình khác;

 Lỗi dễ phát hiện hơn và vì vậy dễ sửa hơn;

 Nó có thể được gắn trên một số element của trang web hoặc event của trang

web như là thông qua click chuột hoặc di chuột tới;

 JS hoạt động trên nhiều trình duyệt, nền tảng, vâng vâng;

 Bạn có thể sử dụng JavaScript để kiểm tra input và giảm thiểu việc kiểm tra

thủ công khi truy xuất qua database;

 Nó giúp website tương tác tốt hơn với khách truy cập;

 Nó nhanh hơn và nhẹ hơn các ngôn ngữ lập trình khác.

Khuyết điểm:

 Dễ bị khai thác;

66 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Có thể được dùng để thực thi mã độc trên máy tính của người dùng;

 Không được hỗ trợ trên mọi trình duyệt;

 JS code snippets lớn;

 Có thể bị triển khai khác nhau tùy từng thiết bị dẫn đến việc không đồng

nhất.

2.5.8.3. HTML

HTML là chữ viết tắt của Hypertext Markup Language. Nó giúp người dùng

tạo và cấu trúc các thành phần trong trang web hoặc ứng dụng, phân chia các đoạn

văn, heading, links, blockquotes, vâng vâng.

HTML không phải là ngôn ngữ lập trình, đồng nghĩa với việc nó không thể

tạo ra các chức năng “động” được. Nó chỉ giống như Microsoft Word, dùng để bố

cục và định dạng trang web.

Khi làm việc với HTML, chúng ta sẽ sử dụng cấu trúc code đơn giản (tags và

attributes) để đánh dấu lên trang web. Ví dụ, chúng ta có thể tạo một đoạn văn bằng

cách đặt văn bản vào trong cặp tag mở và đóng văn bản

và

Hình 2. 55: Một đoạn code đơn giản HTML

Hình 2.56: Giao diện thể hiện của code khi mở bằng trình duyệt Chrome

67 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Tổng quan, HTML là ngôn ngữ Markup, nó rất trực tiếp dễ hiểu, dễ học, và

tất cả mọi người mới đều có thể bắt đầu học nó để xây dựng website.

Cấu trúc cơ bản của trang HTML có dạng như sau, thường gồm 3 phần:

 : Phần khai báo chuẩn của html hay xhtml.

 : Phần khai báo ban đầu, khai báo về meta, title, css,

javascript…

 : Phần chứa nội dung của trang web, nơi hiển thị nội dung.

Hình 2.57: Cấu trúc cơ bản của trang HTML

Mỗi trang web đều có cách thể hiện cấu trúc khác nhau, có trang 1 cột, có

trang 2 và cũng có trang chứa nhiều cột, bên dưới đây chúng ta tham khảo một trang

đơn giản sử dụng 2 cột để layout.

 Phần đầu: header, có thể chứa logo, câu slogan, các liên kết, các banner liên

kết, các button, đoạn flash, hoặc các form ngắn như form tìm kiếm,...

 Phần liên kết toàn cục: global navigation, dùng để chứa các liên kết đến

những trang quan trọng trong toàn bộ trang, trong phần này có thể chứa thêm

các liên kết con (sub navigation).

 Phần thân của trang: page body, phần này chứa phần nội dung chính

(content) và phần nội dung phụ (sidebar).

 Phần nội dung chính: content, phần này chứa nội dung chính cần thể hiện

cho người dùng xem.

68 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Phần nội dung phụ: sidebar, phần này có thể chứa liên kết phụ của từng

trang (local navigation), hoặc các banner chứa liên kết liên quan, hoặc có thể

dùng để chứa các liên kết quảng cáo,...

 Phần cuối trang web: footer, phần này thường chứa phần liên hệ như: tên

công ty, địa chỉ, số điện thoại, mail liên hệ,... và đặc biệt là copyright, hoặc

có thể chứa các liên kết toàn trang, các banner liên kết,...

Hình 2.58: Cấu trúc mở rộng của một trang web

2.5.8.4. CSS

CSS là ngôn ngữ tạo phong cách cho trang web – Cascading Style Sheet

language. Nó dùng để tạo phong cách và định kiểu cho những yếu tố được viết dưới

dạng ngôn ngữ đánh dấu, như là HTML. Nó có thể điều khiển định dạng của nhiều

trang web cùng lúc để tiết kiệm công sức cho người viết web. Nó phân biệt cách

hiển thị của trang web với nội dung chính của trang bằng cách điều khiển bố cục,

màu sắc, và font chữ.

CSS được phát triển bởi W3C (World Wide Web Consortium) vào năm

1996, vì một lý do đơn giản. HTML không được thiết kế để gắn tag để giúp định

dạng trang web. Bạn chỉ có thể dùng nó để “đánh dấu” lên site.

Những tag như được ra mắt trong HTML phiên bản 3.2, nó gây rất

nhiều rắc rối cho lập trình viên. Vì website có nhiều font khác nhau, màu nền và

69 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

phong cách khác nhau. Để viết lại code cho trang web là cả một quá trình dài, cực

nhọc. Vì vậy, CSS được tạo bởi W3C là để giải quyết vấn đề này.

Hình 2.59: Biểu trưng CSS

Mối tương quan giữa HTML và CSS rất mật thiết. HTML là ngôn ngữ

markup (nền tảng của site) và CSS định hình phong cách (tất cả những gì tạo nên

giao diện website), chúng là không thể tách rời.

CSS về lý thuyết không có cũng được, nhưng khi đó website sẽ không chỉ là

một trang chứa văn bản mà không có gì khác.

2.5.8.5. Visual Studio Code

Visual Studio Code là một trình biên tập mã được phát triển

bởi Microsoft dành cho Windows, Linux và macOS. Nó hỗ trợ chức năng debug, đi

kèm với Git, có syntax highlighting, tự hoàn thành mã thông minh, snippets, và cải

tiến mã nguồn. Nó cũng cho phép tùy chỉnh, do đó, người dùng có thể thay đổi

theme, phím tắt, và cá tùy chọn khác. Nó miễn phí và là phần mềm mã nguồn mở,

mặc dù gói tải xuống chính thì là có giấy phép.

Visual Studio Code được dựa trên Electron, một nền tảng được sử dụng để

triển khai các ứng dụng Node.js máy tính cá nhân chạy trên động cơ bố trí Blink.

Mặc dù nó sử dụng nền tảng Electron nhưng phần mềm này không phải là một bản

khác của Atom, nó thực ra được dựa trên trình biên tập của Visual Studio

Online (tên mã là "Monaco").

Trong cuộc khảo sát vào năm 2018 trên Stack Overflow, Visual Studio Code

được xếp hạng là trình biên tập mã phổ biến nhất, với 34.9% của 75398 người trả

lời tuyên bố sử dụng nó.

70 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.60: Logo Visual Studio Code

Visual Studio Code là một trình biên tập mã. Nó hỗ trợ nhiều ngôn ngữ và

chức năng tùy vào ngôn ngữ sử dụng. Nhiều chức năng của Visual Studio Code

không hiển thị ra trong các menu tùy chọn hay giao diện người dùng. Thay vào đó,

chúng được gọi thông qua khung nhập lệnh hoặc qua một tập tin .json (ví dụ như

tập tin tùy chỉnh của người dùng). Khung nhập lệnh là một giao diện theo dòng

lệnh. Tuy nhiên, nó biến mất khi người dùng nhấp bất cứ nơi nào khác, hoặc nhấn

tổ hợp phím để tương tác với một cái gì đó ở bên ngoài đó. Tương tự như vậy với

những dòng lệnh tốn nhiều thời gian để xử lý. Khi thực hiện những điều trên thì quá

trình xử lý dòng lệnh đó sẽ bị hủy.

71 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

3.1. Bản vẽ bố trí, mặt bằng

3.1.1. Mặt bằng tổng thể.

Diện tích khu trồng rau thủy canh: 1400 mét vuông.

Sản lượng: 4 tấn/tháng.

Hình 3.1: Mô phỏng nhà màng

3.1.2. Bố trí mô phỏng

Hình 3.2: Bố trí giàn thủy canh

Trong vườn thủy canh được bố trí thành 3 khu vực:

1. Giàn ươm giống sơ cấp.

2. Giàn chạy dinh dưỡng thứ cấp.

72 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

3. Giàn chạy dinh dưỡng thường xuyên.

Ở giàn 1 các rọ hạt giống được giữ ẩm bằng cách phun sương lên bề mặt giá

thể và hỗ trợ tăng trưởng bằng đèn led.

Sau khi được khoảng ba lá mầm thì rau sẽ được chuyển sang giàn 2 cho chạy

dinh dưỡng theo chu kỳ (sáng 2 giờ, chiều 2 giờ).

Tiếp theo, khi rau được 12-15 ngày tuổi sẽ được chuyển sang giàn 3 chạy

dinh dưỡng thường xuyên. Và rau sẽ được nuôi ở giàn này cho đến khi thu hoạch.

Hình 3.3: Khoảng cách bố trí rau

Các cây rau được bố trí cách nhau 20 cm tính từ gốc, đây là khoảng cách phù

hợp cho cây phát triển, thông thoáng và nhận đủ lượng ánh sáng.

3.2. Bố trí cảm biến

Để đạt được kết quả đo chính xác, tủ điện được đặt ở vị trí trung tâm của

vườn rau, vì thế các cảm biến không bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố khách quan.

Hình 3.4: Bố trí cảm biến ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm

73 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.5: Cảm biến TDS và nhiệt độ dung dịch

Cảm biến nồng độ hòa tan chất rắn và cảm biến nhiệt độ dung dịch được đặc

trực tiếp vào ống dinh dưỡng thủy canh.

3.3. Tủ điện

Tủ điện được thiết kế gồm màn hình LCD (White on Blue) 16x2, đèn báo

nguồn, nút ấn điều khiển, led báo trạng thái, nút reset và khóa tủ an toàn.

Hình 3.6: Tủ điện thực tế

Với màn hình LCD sẽ hiển thị cho ta biết các thông số môi trường mà cảm

biến thu thập được như: nhiệt độ, độ ẩm không khí, cường độ ánh sáng, TDS, nhiệt

độ dung dịch. Bên cạnh đó, màn hình còn hiển thị chế độ và thông số khi ta ấn SET.

74 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.7: Mạch điện bên trong tủ

Hình 3.8: Bàn phím điều khiển

Khi khởi động tủ điện bằng việc cấp nguồn, mặc định chế độ hoạt động là

“Auto”, lúc này khi ấn các nút điều khiển thiết bị thì tủ sẽ không thực hiện bất kỳ

hành động nào.

3.4. Sơ đồ vận hành thiết bị

3.4.1. Sơ đồ điều khiển quạt và mái che

Nhằm giúp kiểm soát nhiệt độ của môi trường, các quạt tại vườn rau thủy

canh được cài đặt nhiệt độ để tự động vận hành mang lại hiệu quả cao về năng suất.

75 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3. 9: Sơ đồ điều khiển quạt và mái che tự động.

Khi bắt đầu, Arduino sẽ tiến hành đọc dữ liệu nhiệt độ từ cảm biến DHT21,

sau đó sử dụng dữ liệu này để so sánh với thông số đã cài đặt trước. Nếu dữ liệu đọc

được lớn hơn hoặc bằng 35°C thì sẽ bật thiết bị, đồng thời lúc này Arduino sẽ gửi

một chuỗi JSON đến ESP8266 để cập nhật thông số môi trường và trạng thái thiết

bị để hiển thị trên web. Đến khi nhiệt độ nhỏ hơn hoặc bằng 32°C thì quạt và mái

che sẽ tự động tắt và Arduino cũng sẽ gửi chuỗi JSON đến ESP8266 thực hiện việc

tương tự.

Hình 3. 10: Quạt làm mát

76 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

3.4.2. Sơ đồ điều khiển phun sương

Độ ẩm môi trường ảnh hưởng nhiều đến việc sinh trưởng và phát triển của

các loại rau thủy canh. Nên việc điều tiết độ ẩm rất quan trọng.

Hình 3.11: Sơ đồ điều khiển phun sương tự động

Arduino sẽ tiến hành đọc dữ liệu độ ẩm từ cảm biến DHT21, sau đó sử dụng

dữ liệu này để so sánh với thông số đã cài đặt trước. Nếu dữ liệu đọc được nhỏ hơn

hoặc bằng 65% thì sẽ bật máy bơm phun sương, đồng thời lúc này Arduino sẽ gửi

một chuỗi JSON đến ESP8266 để cập nhật thông số môi trường và trạng thái thiết

bị để hiển thị trên web. Đến khi độ ẩm lớn hơn hoặc bằng 75% thì máy bơm sẽ tự

động tắt và Arduino cũng sẽ gửi chuỗi JSON đến ESP8266 thực hiện việc tương tự.

3.5. Thiết lập kết nối linh kiện

3.5.1. Danh sách linh kiện

Bảng 3. 1: Danh sách linh kiện

STT Tên Số lượng

1 Tủ điện 20x30 cm 2

2 Đèn báo nguồn xoay chiều 1

3 Arduino Mega 2560 1

4 NODE MCU ESP8266 1

5 Màn hình LCD Grove White on Blue 1

77 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

6 Bàn phím mềm 1x4 2

7 Cảm biến DHT21 1

8 Cảm biến nhiệt độ DS18B20 1

9 Cảm biến ánh sáng BH1750 1

10 Cảm biến TDS 1

11 Module 4 relay kích mức thấp 1

12 Công tắc hành trình 2

13 Công tắc tơ 5

3.5.2. Đấu nối cảm biến và các module

Hình 3.12: Arduino kết nối với BH1750

Hình 3. 13: Arduino kết nối cảm biến TDS

78 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

3.5.3. Bảng kết nối tổng hợp

Bảng 3. 2: Kết nối linh kiện

Cảm biến/Module Arduino Mega 2560 Chân

D1 10

NODE MCU ESP8266 D2 11

GND GND

Vcc Vcc

Cảm biến DHT21 GND GND

Data Digital 12

Vcc Vcc

GND GND Cảm biến BH1750 SCL SCL

SDA SDA

Vcc Vcc

Cảm biến TDS GND GND

Data Analog 4

Vcc Vcc

Cảm biến DS18B20 GND GND

Data Digital 30

1 GND

2/Quạt Digital 18

Bàn phím điều khiển 3/Đèn Digital 19

4/Mái che Digital 2

5/Phun sương Digital 3

1 GND

2/SET Analog 0

Bàn phím cài đặt 3/MODE/OK Analog 1

4/+ Analog 2

5/- Analog 3

79 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Vcc Vcc

GND GND

IN 1 Digital 4 Module relay IN 2 Digital 5

IN 3 Digital 6

IN 4 Digital 7

3.5.4. Mạch in kết nối linh kiện

Hình 3.14: Mạch in của hệ thống

Để các kết nối được thuận tiện, dễ dàng hơn thì sơ đồ mạch được vẽ bằng

phần mềm Proteus 8.0. Mạch in đáp ứng các yêu cầu như nhỏ gọn, tiết kiệm vật liệu

và đảm bảo mạch hoạt động ổn định.

80 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lí của toàn hệ thống

Với sơ đồ nguyên lí, chúng ta sẽ có cái nhìn tổng quan về hoạt động kết nối

và truyền tín hiệu giữa các module, các linh kiện.

3.6. Hệ thống giám sát và điều khiển

3.6.1. WebSocket – giao tiếp hai chiều giữa client và server

 Tìm hiểu WebSocket

WebSoket là công nghệ hỗ trợ giao tiếp hai chiều giữa client và server bằng

cách sử dụng một TCP socket để tạo một kết nối hiệu quả và ít tốn kém. Mặc dù

được thiết kế để chuyên sử dụng cho các ứng dụng web, lập trình viên vẫn có thể

đưa chúng vào bất kì loại ứng dụng nào.

WebSockets mới xuất hiện trong HTML5, là một kỹ thuật Reverse Ajax.

WebSockets cho phép các kênh giao tiếp song song hai chiều và hiện đã được hỗ trợ

trong nhiều trình duyệt (Firefox, Google Chrome và Safari). Kết nối được mở thông

qua một HTTP request (yêu cầu HTTP), được gọi là liên kết WebSockets với những

header đặc biệt. Kết nối được duy trì để bạn có thể viết và nhận dữ liệu bằng

JavaScript như khi bạn đang sử dụng một TCP socket đơn thuần.

Dữ liệu truyền tải thông qua giao thức HTTP (thường dùng với kĩ thuật Ajax)

chứa nhiều dữ liệu không cần thiết trong phần header. Một header request/response

của HTTP có kích thước khoảng 871 byte, trong khi với WebSocket, kích thước này

chỉ là 2 byte (sau khi đã kết nối). Vậy giả sử bạn làm một ứng dụng game có thể tới

10,000 người chơi đăng nhập cùng lúc, và mỗi giây họ sẽ gửi/nhận dữ liệu từ server.

81 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Ưu điểm

WebSockets cung cấp khả năng giao tiếp hai chiều mạnh mẽ, có độ trễ thấp

và dễ xử lý lỗi. Không cần phải có nhiều kết nối như phương pháp Comet long-

polling và cũng không có những nhược điểm như Comet streaming.

API cũng rất dễ sử dụng trực tiếp mà không cần bất kỳ các tầng bổ sung nào,

so với Comet, thường đòi hỏi một thư viện tốt để xử lý kết nối lại, thời gian chờ

timeout, các Ajax request (yêu cầu Ajax), các tin báo nhận và các dạng truyền tải

tùy chọn khác nhau (Ajax long-polling và jsonp polling).

Nhược điểm

Nó là một đặc tả mới của HTML5, nên nó vẫn chưa có được sự hỗ trợ từ tất

cả các trình duyệt.

Không có phạm vi yêu cầu nào. Do WebSocket là một TCP socket chứ

không phải là HTTP request, nên không dễ sử dụng các dịch vụ có phạm vi-yêu

cầu, như SessionInViewFilter của Hibernate. Hibernate là một framework kinh điển

cung cấp một bộ lọc xung quanh một HTTP request. Khi bắt đầu một request, nó sẽ

thiết lập một contest (chứa các transaction và liên kết JDBC) được ràng buộc với

luồng request. Khi request đó kết thúc, bộ lọc hủy bỏ contest này.

 Mô hình Socket Server và Socket Client

Chúng ta sẽ sử dụng NodeJS để lập trình cho một server được cài NodeJS

nằm ngoài Internet. Máy chủ này sẽ tiếp nhận mọi yêu cầu từ Socket Client và sẽ là

môi giới liên lạc giữa các Socket Client. Các Socket Client có thể là mạch ESP8266

hay là người dùng sử dụng trình duyệt web (trên điện thoại thông minh hoặc trên

máy tính điện tử).

82 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.16: Mô hình liên kết giữa Socket Server và Socket Client

Mô hình liên kết như hình 3.17 cho ta thấy chúng được chia thành 3 tầng:

 Tầng cao nhất là Socket Server – gọi là tầng Server.

 Tầng giữa gồm ESP8266 và trình duyệt – gọi là tầng Client.

 Tầng dưới cùng là Arduino – gọi là tầng Application.

Phương thức giao tiếp, kết nối giữa Server và Client là Internet thông qua các

gói dữ liệu được truyền ở dạng chuỗi JSON.

Giao tiếp giữa tầng Client và Application được thực hiện bởi cổng Serial.

Hình 3.17: Cấu trúc hoạt động của Server – Client

83 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Cấu trúc hoạt động Server – Client được chia thành 4 giai đoạn:

Giai đoạn 1:

Server tạo Socket, gán số hiệu cổng và lắng nghe yêu cầu nối kết. Server sẵn

sàng phục vụ Client.socket(): Server yêu cầu tạo một socket để có thể sử dụng các

dịch vụ của tầng vận chuyển.

 bind(): Server yêu cầu gán số hiệu cổng (port) cho socket.

listen(): Server lắng nghe các yêu cầu nối kết từ các client trên cổng đã được 

gán.

Giai đoạn 2:

Client tạo Socket, yêu cầu thiết lập một nối kết với Server.

 socket(): Client yêu cầu tạo một socket để có thể sử dụng các dịch vụ của tầng

vận chuyển, thông thường hệ thống tự động gán một số hiệu cổng còn rảnh cho

socket của Client.

 connect(): Client gởi yêu cầu nối kết đến server có địa chỉ IP và Port xác định.

 accept(): Server chấp nhận nối kết của client, khi đó một kênh giao tiếp ảo

được hình thành, Client và server có thể trao đổi thông tin với nhau thông

qua kênh ảo này.

Giai đoạn 3:

Trao đổi thông tin giữa Client và Server.

 Sau khi chấp nhận yêu cầu nối kết, thông thường server thực hiện lệnh read()

và nghẽn cho đến khi có thông điệp yêu cầu (Request Message) từ client

gởi đến.

 Server phân tích và thực thi yêu cầu. Kết quả sẽ được gởi về client bằng lệnh

write().

 Sau khi gởi yêu cầu bằng lệnh write(), client chờ nhận thông điệp kết quả

(ReplyMessage) từ server bằng lệnh read().

84 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Giai đoạn 4:

Kết thúc phiên làm việc.

 Các câu lệnh read(), write() có thể được thưc hiện nhiều lần (ký hiệu

bằng hình ellipse).

 Kênh ảo sẽ bị xóa khi Server hoặc Client đóng socket bằng lệnh close().

3.6.2. Tạo dự án Node JS

Sau khi đã cài Nodejs, chúng ta tiến hành các bước sau:

Mở hộp thoại Run bằng cách ấn tổ hợp phím Windown+R, sau đó gõ lệnh

“cmd” để bật cửa sổ Command line

Hình 3.18: Hộp thoại Run

Hình 3.19: Cửa sổ Command line

Sau đó gõ vào lệnh: npm install để tiến hành cài đặc project.

85 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.20: Tiến trình khởi tạo project

3.6.3. Tạo Socket Server và Socket Client

3.6.3.1 Socket Server

Hình 3.21: Code tạo Socket Server

Sử dụng Sublime Text 3 để thực hiện viết code khởi tạo Socket Server.

Sau khi đã tạo Socket Server, để chạy được chúng ta thực hiện:

 Nhấn chuột phải vào thư mục chứ file index.js.

 Chọn Git Bash Here.

 Gõ lệnh: node index.js

86 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.22: Chọn Git Bash Here

Hình 3.23: Chạy Socket Server

Khi nhận được thông báo: “Server nodejs chay tai dia chi: 192.168.1.5:3484”

tức là Server đã được tạo tại địa chỉ 192.168.1.5 và đang lắng nghe ở port 3484, đợi

có Client “request” sẽ chấp nhận truy cập.

3.6.3.2 Socket Client

Để tiến hành tạo socket client, chúng ta thực hiện viết code cho esp8266 với

chương trình Arduino IDE.

87 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.24: Một đoạn code tạo socket client

Đối với chương trình chúng ta cần lưu ý phần char host[]=

“192.168.43.218”. Vì khi chạy ở local mới sử dụng đoạn code này (chạy trong wifi

nội bộ) và phần “192.168.43.218” là địa chỉ IP4 của máy tính khi kết nối wifi. Địa

chỉ IP4 này mỗi máy mỗi khác nên cần kiểm tra lại.

Khi đã up dự án lên Heroku thì phần char host[] này sẽ điền vào địa chỉ web

thay vì địa chỉ IP4.

3.6.3.3 Package cần thiết cho dự án.

Tùy thuộc vào các chức năng bạn muốn có trong dự án thì sẽ cài đặc các

package cần thiết. Trong dự án này, các chức năng bao gồm:

 Client kết nối với Server.

 Tạo Webapp.

 Kết nối Firebase.

 Cho trình duyệt web cả máy tính và điện thoại kết nối Webapp.

Vì vậy các Package cần thiết chứa trong file Package.json được thể hiện ở hình 3.26

88 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.25: Các package sử dụng trong dự án

3.6.4. Lập trình giao diện HTML

3.6.4.1 Giao diện đăng nhập

Hình 3.26: Giao diện đăng nhập vào trang web

Để đảm bảo chỉ có những người có trách nhiệm chăm sóc vườn rau mới có

thể truy cập vào hệ thống, việc tạo tài khoản đăng nhập là cần thiết.

89 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Tại giao diện đăng nhập, người dùng phải nhập đúng Username và Password

đặt trước mới có thể truy cập vào các trang tiếp theo. Nếu nhập sai sẽ được trang

thông báo “Bạn nhập sai tên đăng nhập hoặc mật khẩu!”.

Hình 3.27: Code Webapp cho phần thông báo đăng nhập

3.6.4.2 Giao diện trang chủ

Hình 3.28: Giao diện tab Trang chủ

Để có giao diện trên, chúng ta sẽ áp dụng một style CSS để phân các vùng

như: #main, #head, #head_logo, #left, #content, #right, #footer…Sau đó kết hợp với

ngôn ngứ HTML để tạo ra một giao diện cân đối giữa các phần.

90 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.29: Code CSS định dạng style

Hình 3.30: Code HTML cho tab Trang chủ

3.6.4.3 Giao diện tab “Công ty”

Minh Hòa là một công ty chuyên về trồng rau thủy canh công nghệ cao, cho

nên nhu cầu về thu thập dữ liệu môi trường và tự động điều chỉnh các thông số đó là

rất cần thiết. Đây cũng là công ty tài trợ chính cho luận văn.

91 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.31: Giao diện tab Công ty

Ở tab này, các nội dung thể hiện bao gồm logo, tên và địa chỉ công ty, các

video và hình ảnh thể hiện quá trình trồng và chăm sóc rau, chia sẻ kinh nghiệm với

các nông dân và đối tác.

Hình 3.32: Code HTML cho tab Công ty

3.6.4.4 Giao diện tab “Điều khiển”

Tab Điều khiển có thể coi là tab quan trọng và khó viết code nhất vì nó là tab

chứa các thông số real time, điều khiển các thiết bị với các sự kiện. Bên cạnh đó ở

tab này ngoài CSS và HTML thì còn sử dụng ngôn ngữ Angular.

Giao diện ở tab này được thiết kế đơn giản, thân thiện với người dùng, dễ

theo dõi các thông số cũng như thuận tiện trong việc điều khiển các thiết bị.

92 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.33: Giao diện tab Điều khiển

Ở tab này, chúng ta có thể quan sát thấy các thông số nhiệt độ, độ ẩm, cường

độ ánh sáng…đang được cập nhật theo thời gian thực. Ở phần bảng điều khiển thể

hiển hai chế độ là “Auto” cho chế độ chạy tự động theo các thông số đã cài đặt

trước, hai là “Manual” cho chế độ điều khiển thủ công.

Khi đang ở chế độ “Auto” nếu chúng ta check vào các ô điều khiển thì không

có chuyện gì xảy ra. Những ô này sẽ điều khiển được nếu chúng ta chọn chế độ

“Manual”. Khi check vào các ô này, trạng thái sẽ thay đổi theo. Ngoài ra nút “Cập

nhật” có nhiệm vụ đồng bộ các sự kiện ở các Client khác nhau và đồng thời làm

mới dữ liệu.

Hình 3.34: Code HTML kết hợp Angular của tab “Điều khiển”

93 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

3.6.4.5 Giao diện tab Biểu đồ

Tại tab biểu đồ này, chúng ta sẽ kết nối với Firebase để upload dữ liệu. Dữ

liệu này được tạo ra bằng cách đăng ký một tài khoảng trên Firebase và tạo một dự

án. Phần này sẽ được hướng dẫn tại mục 3.6.7.

Dữ liệu sẽ được thu thập từ Arduino truyền đến ESP8266 và từ đây dữ liệu

sẽ được upload lên Firebase. Dữ liệu này sẽ được cập nhật mỗi ba phút một lần.

Hình 3.35: Biểu đồ nhiệt độ không khí

Hình 3.36: Biểu đồ độ ẩm không khí

94 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.37: Biểu đồ cường độ ánh sáng

Hình 3.38: Biểu đồ nhiệt độ dung dịch

Hình 3.39: Biểu đồ nồng độ hòa tan chất rắn (TDS)

3.6.4.6 Lập trình Webapp

Webapp là phần cực kỳ quan trọng, nó đóng vai trò như hệ thần kinh của cả

trang web. Để dễ hiểu, chúng ta có thể xem các phần lập trình HTML, CSS chính là

phần sườn, các bộ phận của một cơ thể còn Webapp là hệ thần kinh, kết nối tất cả

95 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

lại với nhau, thực hiện các tác vụ gửi nhận chuỗi JSON để hiển thị thông số và điều

khiển thiết bị.

Hình 3.40: Code Webapp

Hình 3.41: Đoạn code Webapp chọn chế độ “Auto”

3.6.5. Đăng kí dự án trên Heroku

Để bắt đầu sử dụng nền tảng đám mây Heroku, chúng ta sẽ thực hiện đăng

ký tài khoảng để kích hoạt và sử dụng dịch vụ.

Bước 1: Truy cập trang web Heroku.com và bắt đầu tạo tài khoản.

- Khi truy cập vào web, chúng ta chọn “Sign up”

- Thực hiện điền đầy đủ các thông tin đăng kí như hình 3.43

96 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.42: Giao diện đăng ký tài khoản Heroku

Bước 2: Kiểm tra Mail để kích hoạt tài khoản.

Hình 3.43: Mail xác nhận kích hoạt từ Heroku

Khi nhận được mail và thực hiện xác nhận thì chúng ta đã có thể sử dụng nền

tảng đám mây Heroku.

Bước 3: Tạo một dự án mới

- Trong giao diện trang chủ của Heroku chọn “New project”

97 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

- Thực hiện đặt tên và chọn “Create app”

Hình 3.44: Dự án sau khi đăng ký

3.6.6. Đưa dự án lên Heroku

Để đưa dự án lên nền tảng đám mây Heroku, đầu tiên cài đặt phần mềm

Heroku CLI.

Sau đó mở cửa sổ lệnh Command Prompt và đăng nhập vào Heroku bằng tài

khoản đã tạo.

Thực hiện các lệnh lần lượt:

- $ heroku login

- $ cd my-project/

- $ heroku git:clone -a smart-farm-hydroponic

- $ cd smart-farm-hydroponic

Hình 3.45: Đăng nhập Heroku từ Command Prompt

Tiến hành đưa ứng dụng lên Heroku

Sau khi đăng nhập, tiếp tục thực hiện các lệnh

- $ git add .

98 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

- $ git commit -am "make it better"

- $ git push heroku master

Hình 3.46: Các lệnh upload dự án

3.6.7. Đăng kí Firebase và kết nối dữ liệu

Để Webapp có thể nhận dữ liệu từ Firebase, chúng ta cần tạo một tài khoản

Firebase để thực hiện kết nối dữ liệu.

Bước 1: Truy cập vào trang web http://www.Firebase.com/.

Bước 2: Đăng nhập bằng tài khoảng Google.

Bước 3: Cấp quyền truy cập cho tài khoản.

Bước 4: Sau khi đăng nhập, truy cập vào Firebase Console.

Bước 5: Chọn “Add a project” để tạo một dự án mới.

Hình 3.47: Thêm dự án trên Firebase

99 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.48: Giao diện khi tạo dự án thành công

Bước 6: Chọn mục “Project overview” và sau đó là “Project settings” để xem

các thông số.

Hình 3.49: Thông số dự án

Bước 7: Điền các thông số vào Webapp để thực hiện kết nối Firebase.

100 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Hình 3.50: Các thông số của Firebase trên Webapp

Như vậy, việc kết nối dữ liệu giữa Webapp và Firebase đã được hoàn thiện.

101 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Kết quả

Sau quá trình thực hiện đề tài thì hệ thống được hoàn thành và được đưa vào

chạy thử nghiệm tại vườn rau thủy canh – công ty Minh Hòa.

Thiết kế hoàn chỉnh tủ điện và hệ thống trang web điều khiển. Hệ thống hoạt

động ở hai chế độ tự động và tay.

Có thể giám sát thông số môi trường và thực hiện tác vụ điều khiển trên:

 Tủ điện, bàn phím vật lý.

 Trình duyệt web truy cập từ điện thoại thông minh hoặc máy tính.

Thông số được cập nhật theo thời gian thực và hiển thị dưới dạng biểu đồ dễ

giám sát và xử lí số liệu.

Hình 4. 1: Hệ thống được lắp đặt thực tế

Các cảm biến của hệ thống được lắp đặt nơi thông thoáng để đảm bảo các số

liệu có tính chính xác cao. Tủ điện được cố định chắc chắn, tủ điện có ổ khóa để

đảm bảo tính an toàn về điện.

102 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

Hình 4. 2: Sơ đồ hoạt động của hệ thống

Sơ đồ hoạt động của hệ thống được mô tả ngắn gọn như sau: Khi các điều

kiện môi trường tác động vào cảm biến thì cảm biến sẽ gửi tín hiệu này đến Arduino

Mega 2560 để xử lí. Các thông số này được so sánh với các thông số đã được cài

đặt trước và sẽ thực hiện điều khiển các thiết bị chấp hành qua module relay 5V.

Các số liệu này sẽ được gửi đến ESP8266 qua cổng serial, và ESP8266 sẽ

đưa số liệu hiển thị trên web, giao tiếp hai chiều với server.

Hình 4. 3: Tủ điện nhìn từ bên ngoài

103 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

Với diện tích 20x30 cm, tủ điện có một màn hình LCD 16x2 White on Blue

hiển thị các thông số mô trường và các thông số cài đặt.

Hình 4. 4: Bộ phận bên trong tủ điện

Các phần bên trong tủ điện gồm có Arduino Mega 2560, Node MCU

ESP8266, các module chuyển tín hiệu cảm biến, domino 220V…

Hiển thị các thông số:

Hình 4. 5: Hiển thị nhiệt độ, độ ẩm

104 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

Nhiệt độ và độ ẩm được hiển thị trên LCD với đơn vị lần lượt là oC (độ C) và

% (Phần trăm).

Hình 4. 6: Thông số hiển thị trên web

Giao diện được thiết kế thân thiện với người dùng, dễ sử dụng và giám sát.

Thể hiện rõ các thông số, trạng thái thiết bị.

4.2. Hướng dẫn sử dụng với bàn phím

4.2.1. Chuyển chế độ

Với hệ thống khi mới khởi động sẽ được đặt mặc định chế độ tự động, các

thiết bị sẽ được điều khiển với các thông số cài đặt trước.

Các bước chuyển chế độ:

Bước 1: Ấn nút SET để chuyển màn hình LCD đến phần “CAI DAT”

105 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

Hình 4. 7: Màn hình cài đặt

Bước 2: Ấn nút OK, màn hình sẽ chuyển đến phần chọn chế độ

Hình 4. 8: Chọn chế độ

Bước 3: Ấn nút “=>/+” để thực hiện chuyển từ chế độ “AUTO” sang “MANUAL”

106 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

Hình 4. 9: Chế độ Manual

Bước 4: Ấn “OK” để hoàn thành cài đặt.

Sau khi chuyển chế độ, chúng ta có thể thực hiện điều khiển các thiết bị bằng

nút ấn trên tủ điện.

Thực hiện điều khiển quạt:

Hình 4. 10: Điều khiển quạt

Chỉ cần ấn nút quạt, tín hiệu được gửi để thực hiện tác vụ bật quạt và đèn báo

trạng thái quạt cũng sẽ bật.

107 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

Hình 4. 11: Quạt đang hoạt động

4.2.2. Cài đặt thông số

Với việc thời tiết thay đổi theo mùa và bên cạnh đó các giai đoạn phát triển

của cây sẽ cần các thông số khác nhau để phát triển, nên việc thay đổi thông số mặc

định điều khiển các thiết bị chạy chế độ tự động là cần thiết.

Bước 1: Ấn nút SET để chuyển đến phần CAI DAT THONG SO.

Hình 4. 12: Cài đặt thông số

Bước 2: Ấn OK để chuyển đến phần cài đặt

Ở phần cài đặt này, chúng ta sẽ thực hiện điều chỉnh được hai thông số cơ

bản là:

108 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

“NHIET DO MAX”: Khi nhiệt độ đạt giá trị này quạt và mái che sẽ hoạt

động cho đến khi nhiệt độ thích hợp sẽ tự động tắt.

“DO AM MIN”: Khi độ ẩm bằng giá trị này thì phun sương sẽ hoạt động.

Hình 4. 13:Thông số ban đầu

Bước 3: Ấn nút “+” hoặc “-” để thực hiện tăng hoặc giảm các giá trị.

Hình 4. 14: Thông số đã được thay đổi

Bước 4: Ấn OK để lưu các thông số.

Như vậy chúng ta đã lưu lại các thông số cài đặt và các thiết bị sẽ vận hành

theo các dữ liệu vừa thiết lập.

109 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

Hình 4. 15: Giao diện biểu đồ xem từ điện thoại

Vì được thiết kế phù hợp với đa số các loại trình duyệt nên giao diện giữa

điện thoại và máy tính không có sự khác nhau về nội dung. Sự khác biệt ở đây chỉ

nằm ở kích thước hiển thị.

Hình 4. 16: Giao diện đăng nhập từ điện thoại

110 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

Hình 4. 17: Giao diện đăng nhập từ máy tính

4.3. So sánh hệ thống.

Hiện tại, tại công ty Minh Hòa đang sử dụng hệ thống cảm biến giám sát và

thống kê số liệu của một công ty SmartLogic - Nhật Bản, hệ thống này khi so sánh

với đề tài sẽ có nhiều ưu điểm như:

 Cảm biến không dây, nhỏ gọn, sử dụng pin.

 Sử dụng server riêng để lưu trữ dữ liệu.

 Thống kê số liệu theo ngày, tháng, năm.

Hình 4. 18: Cảm biến SmartLogic

111 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

Hình 4. 19: SmartLogic nhìn gần

Khuyết điểm:

 Hệ thống này không có phần điều khiển thiết bị chấp hành.

 Cảm biến chỉ đo được các thông số của môi trường không khí.

 Khó khăn khi thay thế linh kiện vì là hàng nhập khẩu.

 Giá thành cao – 50 triệu cho 1 hệ thống.

Hình 4. 20: Biểu đồ dữ liệu trong 12 tiếng của SmartLogic

112 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

Hình 4. 21: Biểu đồ dữ liệu trong 1 tuần của SmartLogic

Hình 4. 22:Giao diện biểu đồ của đề tài

113 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

4.4. Lợi ích mang lại của hệ thống

Giám sát được điều kiện của vườn rau theo thời gian thực, giúp người dùng

dễ dàng quản lí dù ở bất cứ đâu với điều kiện điện thoại hoặc máy tính có kết nối

internet.

Điều khiển các thiết bị chấp hành thông qua hệ thống IoT giúp tiết kiệm thời

gian, nhân công và mang lại an toàn cho người vận hành.

4.5. Kiến nghị

Hiện tại, hệ thống đang sử dụng các loại cảm biến phổ thông, giá thành thấp

nên độ chính xác chỉ ở mức tương đối vì thế cần thay bằng các cảm biến không dây

chuyên dụng chất lượng cao trong môi trường trồng rau thủy canh.

2CO , pH

Bổ sung thêm các cảm biến thu thập các thông số như nồng độ

trong dung dịch như thế sẽ mang lại hiệu quả cao hơn trong việc canh tác, đạt hiệu

quả cao và tăng năng suất.

Sử dụng server riêng để lưu trữ dữ liệu, tránh trường hợp hệ thống chạy

chậm, tăng tốc độ truyền tín hiệu, làm giảm độ trễ thiết bị.

Thêm các tính năng cho hệ thống tủ điện và web server như: thực hiện cài

đặt hẹn giờ hoạt động cho các thiết bị chấp hành, giám sát camera.

Tăng độ bảo mật, phân quyền truy cập hướng tới việc không bị xung đột giữa

các thiết bị truy cập và đảm bảo an toàn cho hệ thống không bị kẻ xấu xâm nhập.

114 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] IoT Maker VietNam, (2018) Internet of Things cho người mới bắt đầu.

[2] Lê Mỹ Hà, Phạm Quang Huy, (2017) Lập trình IoT với Arduino, nhà

xuất bản Thanh Niên.

[3] Nguyễn Lê Quốc Tính, Nguyễn Quốc Thắng, (2019) Nghiên cứu thiết

kế mô hình vườn rau thông minh.

Website:

[4] http://arduino.vn/

[5] https://www.arduino.cc/

[5] https://github.com/

[6] https://www.wikipedia.org/

[7] https://hshop.vn/products/

[8] https://fdc.nal.usda.gov/

[9] https://nodejs.org/en/

[10] http://webcoban.vn/html/default.html

[11] https://medium.com/@o.lourme

[12] https://medium.com/@o.lourme/our-IoT-journey-through-esp8266-

firebase-angular-and-plotly-js-part-1-a07db495ac5f (Ngày đăng: 9/8/2018)

[13] https://medium.com/@o.lourme/our-IoT-journey-through-esp8266-

firebase-angular-and-plotly-js-part-2-14b0609d3f5e (Ngày đăng: 23/10/2018)

[14] https://medium.com/@o.lourme/our-IoT-journey-through-esp8266-

firebase-angular-and-plotly-js-part-3-644048e90ca4 (Ngày đăng: 12/12/2018)

[15] https://khoahocphattrien.vn/suc-khoe/ky-thuat-trong-va-cham-soc-cai-

xoan-kale-trong-thung-xop/2017040511432528p1c784.htm

[16] https://thuycanhmiennam.com.vn/cach-trong-rau-cai-thuy-canh-nhu-

the-nao-de-dat-hieu-qua-cao

115 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC

Mã nguồn:

https://drive.google.com/file/d/1ij4wR9o99cbT3oU5ODPTdckpranUTPQj/view?us

p=sharing

Link truy cập web:

http://smart-farm-hydroponic.herokuapp.com

Mã QR truy cập web:

116 SVTH: NGUYỄN XUÂN VINH