Khoa học kỹ thuật Mô hình chăm sóc cây trồng tự động bằng cảm biến

a học khi trồng và chăm sóc cây. Việc sử dụng thuốc hóa học như vậy gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sản phẩm, sức khỏe người tiêu dùng và sức khỏe của người dân trồng rau. 
Trước vấn đề đặt ra đó, đòi hỏi cần có một thiết bị thay thế con người chịu trách nhiệm cung cấp cho cây những điều kiện tốt nhất để phát triển: nhiệt độ thích hợp, đủ ánh sáng, cung cấp đủ độ ẩm cho đất, tránh được các điều kiện bất lợi từ môi trường giúp cây phát triển tốt, chất lượng tốt.
Hiện nay, trên thị trường, giá của một giàn tưới tự động được các công ty về cây xanh cung cấp có giá khá cao, vì vậy, nhóm chúng em nghĩ ra và lựa chọn đề tài: “Mô hình chăm sóc cây trồng tự động bằng cảm biến” giúp người dân trồng rau có thế giảm việc dùng thường xuyên thuốc trừ sâu hóa học và giảm ngày công lao động, tiết kiệm chi phí và nguồn nước tự nhiên.
 Hình 1: Trồng cây ngoài trời rất dễ gặp những điều kiện bất lợi
 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1. Ý nghĩa khoa học:
Việc trồng cây dưới mái che tích hợp hệ thống cung cấp các điều kiện cho cây sẽ làm cây trồng phát triển một cách toàn diện, đạt năng suất và chất lượng cao, giúp cho người trồng thu được hiệu quả cao nhất.
Bên cạnh đó, cây trồng trong môi trường đầy đủ các điều kiện thích hợp sẽ đạt được hàm lượng dinh dưỡng tối ưu cung cấp cho người tiêu dùng
Tưới tiêu tự động với một hàm lượng vừa đủ giúp tiết kiệm đáng kể lượng nước lãng phí so với tưới thông thường, góp phần tiết kiệm nước, giảm thiểu chi phí cho người trồng cây. 
Việc tưới nước tự động cũng góp phần làm giảm thời gian lao động của người nông dân, tiết kiệm thời gian để dành cho các công việc khác.
 	2. Ý nghĩa thực tiễn:
Đối với người trồng, việc cây trồng được chăm sóc ở một môi trường đầy đủ điều kiện sẽ giúp cho người đó có nhiều thời gian sử dụng vào các công việc khác, phát huy hiệu quả tối ưu nhất về mặt thời gian.
 	Việc sử dụng các thiết bị tự động đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Sử dụng thiết bị này không tốn nhi... quá trình vật lý hay hóa học ở môi trường cần khảo sát, và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó
Thông tin được xử lý để rút ra tham số định tính hoặc định lượng của môi trường, phục vụ các nhu cầu nghiên cứu khoa học kỹ thuật hay dân sinh và gọi ngắn gọn là đo đạc, phục vụ trong truyền và xử lý thông tin, hay trong điều khiển các quá trình khác.
Cảm biến thường được đặt trong các vỏ bảo vệ tạo thành đầu thu hay đầu dò (Test probe), có thể có kèm các mạch điện hỗ trợ, và nhiều khi trọn bộ đó lại được gọi luôn là "cảm biến". Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp thì thuật ngữ cảm biến ít dùng cho vật có kích thước lớn. Thuật ngữ này cũng không dùng cho một số loại chi tiết, như cái núm của công tắc bật đèn khi mở tủ lạnh, dù rằng về mặt hàn lâm núm này làm việc như một cảm biến.
* Cảm biến độ ẩm:
Hình 3. Cảm biến độ ẩm đất
* Mô tả và nguyên lí hoạt động của cảm biến độ ẩm đất:
 Cảm biến độ ẩm đất trạng thái đầu ra mức thấp (0V), khi đất thiếu nước đầu ra sẽ là mức cao (5V), độ nhạy cao chúng ta có thể điều chỉnh được bằng biến trở. Phần đầu đo được cắm vào đất để phát hiện độ ẩm của đất, khi độ ầm của đất đạt ngưỡng thiết lập, đầu ra DO sẽ chuyển trạng thái từ mức thấp lên mức cao. Nhờ thế, chúng ta có thể sử dụng Analog hoặc Digital của Arduino để đọc giá trị từ cảm biến.
* Kết nối:
Cảm biến độ ẩm đất có 4 chân: Vcc, GND, 2 ngõ ra là D0 (cho giá trị trả về mức logic 0 1) và A0 ( giúp bạn có thể đọc được chính xác hơn độ ẩm của đất). Bạn có thể dùng 1 trong 2 chân này... Ở đây đọc giá trị của cả 2 chân
Cảm biến độ ẩm đất
Arduino UNO
Vcc
5V
GND
GND
D0
2
A0
A0
- Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm:
	Hình 4. Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm
- Điện áp đầu vào từ 3 đến 5VDC.
- Kích thước 15x12x5.5mm.
- Các chân cách nhau 0.1".
- Đo tốt ở dải nhiệt độ từ 0 đến 50 độ C sai số +- 2 độ C.
- Đo tốt ở độ ẩm 2080 % RH Sai số 5%.
- Tần số lấy mẫu tối đa 1%.
- Dùng đo nhiệt đô và độ ẩm.
- Dùng để nghiên cứu học tập bộ môn điện tử.
...c cảm biến độ ẩm đất sẽ chuyển trạng thái sang mức cao (5V) từ đó cảm biến độ ẩm sẽ tác động đến rơ-le khởi động bơm nước, làm máy bơm hoạt động tự động tưới nước cho cây trồng.
	Khi máy bơm tưới nước đủ độ ẩm đất, cảm biến độ ẩm đất sẽ tác động đến rơ-le làm ngắt máy bơm tưới nước.
	Khi nhiệt độ lên cao, nhiệt độ sẽ được báo trên màn hình LCD, cảm biến nhiệt độ tác động đến rơ-le khởi động quạt gió chạy làm hạ nhiệt độ trong hộp.
	Khi nhiệt độ giảm, cảm biến nhiệt độ tác động đến rơ-le tự động ngắt quạt gió làm ngừng hoạt động quạt thông gió.
	Hệ thống mái che tự đông sẽ làm cho cây trồng không bị gãy, dập nát khi trời mưa và làm giảm thiểu hiện tượng xói mòn đất cũng như giảm đáng kể lượng sâu bọ gây hại cho cây trồng.
4. Tính mới, tính sáng tạo của sản phẩm: 
Hiện nay trên thị trường các loại máy móc phục vụ sản xuất nông nghiệp rất đa dạng, có hiệu quả tương đối cao. Tuy nhiên, để mua sắm được các loại máy hiện đại ấy giá thành cao so với thu nhập của người nông dân.
Sản phẩm chăm sóc cây trồng bằng máy cảm biến tự động không cần 
dùng tới kỹ thuật phức tạp vì cấu tạo sản phẩm đơn giản, dễ gia công, dễ lắp đặt, giá thành rẻ, tận dụng được những vật liệu dễ tìm kiếm ở địa phương như: các linh kiện điện tử thông dụng, tận dụng một số đồ dùng có sẵn trong gia đình để lắp ráp ra sản phẩm.
Chăm sóc cây trồng bằng máy cảm biến tự động cung cấp một hàm lượng nước vừa đủ, giúp tiết kiệm lượng nước tưới so với cách tưới nước cổ truyền sẽ gây lãng phí nguồn nước. Tưới lượng nước vừa đúng với nhu cầu nước của cây trồng và độ ẩm của đất, không có lượng nước thừa cũng như tổn thất trong quá trình tưới. Nhờ kết cấu đơn giản và vận hành tiện lợi nên tưới nước bằng máy cảm biến tự động có thể tăng được số lần tưới lên tùy ý và giảm khối lượng nước tưới mỗi lần, nên đất sẽ không bị dư độ  ẩm, thừa nước trong đất.
 Tưới tiêu bằng máy cảm biến tự động góp phần tiết kiệm nguồn điện năng, giảm thiểu chi phí cho người trồng cây. Sản phẩm có hiệu quả cho hầu hết các cây trồn