Giải SGK Công nghệ 9 CTST Chủ đề 4. Thực hành lắp đặt mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt có đáp án

Để lắp đặt mô hình mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt như hình minh họa ở Hình 4.1 ta làm như sau:

- Chuẩn bị hộp gỗ:

+ Cắt hộp gỗ theo kích thước mong muốn.

+ Khoan lỗ để luồn dây điện và dây dẫn nước.

+ Lắp đặt các bộ phận vào hộp gỗ:

+ Động cơ bơm nước

+ Nguồn điện một chiều

+ Mô đun cảm biến nhiệt độ

+ Cảm biến nhiệt độ

+ Đầu tưới

- Lắp đặt hệ thống tưới:

+ Nối dây dẫn nước từ động cơ bơm nước đến đầu tưới.

+ Đảm bảo các mối nối kín khít để tránh rò rỉ nước.

- Lắp đặt hệ thống điện:

+ Nối dây điện từ nguồn điện một chiều đến động cơ bơm nước.

+ Nối dây điện từ mô đun cảm biến nhiệt độ đến nguồn điện một chiều.

+ Nối dây điện từ cảm biến nhiệt độ đến mô đun cảm biến nhiệt độ.

- Cài đặt chương trình:

+ Lập trình mô đun cảm biến nhiệt độ để điều khiển hoạt động của động cơ bơm nước.

+ Cài đặt thời gian tưới và lượng nước tưới cho phù hợp với loại cây trồng.

- Kiểm tra và vận hành:

+ Bật nguồn điện và kiểm tra hoạt động của hệ thống.

+ Điều chỉnh các cài đặt nếu cần thiết.

Mô tả hoạt động của mạch điện ứng dụng công nghệ tưới nhỏ giọt và công nghệ tưới phun sương sau khi lắp đặt, hiệu chỉnh, vận hành thử nghiệm:

- Hệ thống tưới nhỏ giọt: 

+ Khi độ ẩm đất thấp hơn mức cài đặt, cảm biến độ ẩm đất sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển.

+ Bộ điều khiển sẽ kích hoạt van điện từ mở van, cho phép nước chảy vào hệ thống tưới.

+ Bơm nước sẽ hút nước từ nguồn nước và đưa nước vào hệ thống tưới.

+ Hệ thống tưới sẽ tưới nước cho từng khu vực thông qua các béc tưới nhỏ giọt.

+ Sau khi tưới đủ lượng nước cài đặt, bộ điều khiển sẽ kích hoạt van điện từ đóng van.

- Hệ thống tưới phun sương:

+ Khi nhiệt độ môi trường cao hơn mức cài đặt, cảm biến nhiệt độ sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển.

+ Bộ điều khiển sẽ kích hoạt van điện từ mở van, cho phép nước chảy vào hệ thống tưới.

+ Bơm nước sẽ hút nước từ nguồn nước và đưa nước vào hệ thống tưới.

+ Hệ thống tưới sẽ tưới nước cho từng khu vực thông qua các béc tưới phun sương.

+ Sau khi tưới đủ lượng nước cài đặt, bộ điều khiển sẽ kích hoạt van điện từ đóng van.

Lắp đặt mạch điện ứng dụng công nghệ tưới phun mưa và điều khiển bằng mô đun cảm biến độ ẩm đất :

- Chuẩn bị nguyên vật liệu:

+ Hộp đựng (tùy chọn).

+ Dây điện, jack cắm.

+ Nguồn điện (pin 9V hoặc adapter 12V).

+ Mô đun cảm biến độ ẩm đất.

+ Van điện từ 12V.

+ Bơm nước mini.

+ Ống dẫn nước.

+ Béc tưới phun mưa.

- Lắp đặt mạch điện:

+ Nối nguồn điện với mô đun cảm biến và van điện từ theo sơ đồ trong hình.

+ Nối dây tín hiệu từ mô đun cảm biến vào chân IN của van điện từ.

+ Nối dây điện từ bơm nước vào nguồn điện.

- Lắp đặt hệ thống tưới:

+ Nối dây dẫn nước từ bơm nước vào van điện từ.

+ Nối dây dẫn nước từ van điện từ đến béc tưới phun mưa.

+ Lắp đặt béc tưới phun mưa vào vị trí phù hợp.

- Hoàn tất:

+ Lắp đặt hệ thống vào hộp đựng (tùy chọn).

+ Cắm nguồn điện và kiểm tra hoạt động của hệ thống.

Hệ thống tưới nhỏ giọt kết hợp tưới phun sương được thiết kế điều khiển bằng công nghệ loT:

- Chuẩn bị nguyên vật liệu:

+ Hộp đựng (tùy chọn).

+ Dây điện, jack cắm.

+ Nguồn điện (adapter 12V).

+ Bộ điều khiển IoT (ví dụ: ESP8266, NodeMCU).

+ Cảm biến độ ẩm đất.

+ Cảm biến nhiệt độ.

+ Van điện từ 12V.

+ Bơm nước mini.

+ Ống dẫn nước.

+ Béc tưới nhỏ giọt.

+ Béc tưới phun sương.

- Lắp đặt phần cứng:

+ Lắp đặt bộ điều khiển IoT vào hộp đựng (tùy chọn).

+ Nối nguồn điện với bộ điều khiển IoT.

+ Nối dây tín hiệu từ cảm biến độ ẩm và nhiệt độ vào bộ điều khiển IoT.

+ Nối dây điện từ van điện từ vào bộ điều khiển IoT.

+ Nối dây điện từ bơm nước vào nguồn điện.

+ Lắp đặt hệ thống ống dẫn nước, bao gồm:

+ Nối ống dẫn nước từ bơm đến van điện từ.

+ Nối ống dẫn nước từ van điện từ đến các béc tưới.

+ Lắp đặt béc tưới nhỏ giọt vào gốc cây.

+ Lắp đặt béc tưới phun sương ở vị trí thích hợp.

- Cài đặt phần mềm:

+ Cài đặt phần mềm điều khiển cho bộ điều khiển IoT.

+ Cấu hình phần mềm để kết nối với cảm biến, van điện từ và thiết lập chương trình tưới.

+ Chương trình tưới có thể dựa trên:

+ Độ ẩm đất: Hệ thống sẽ tưới khi độ ẩm đất thấp hơn mức cài đặt.

+ Nhiệt độ: Hệ thống sẽ tưới phun sương khi nhiệt độ cao hơn mức cài đặt.

+ Thời gian: Hệ thống sẽ tưới theo lịch trình cài đặt.

- Hoàn tất:

+ Kiểm tra hoạt động của hệ thống.

+ Điều chỉnh chương trình tưới nếu cần thiết.