Đang tạo bản xem trước...
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN = = = = = = = = ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG LẤY MẪU VÀ ĐO CÁC THÔNG SỐ PH, DO TRONG MÔI TRƯỜNG NUÔI TẢO Người thực hiện : NGUYỄN THỊ HƯƠNG LY Lớp : K59 - TĐHB Mã sinh viên : 597584 Chuyên ngành : TỰ ĐỘNG HÓA Người hướng dẫn : ThS. NGUYỄN KIM DUNG Hà Nội - 2021
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong đồ án là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ cho bất kỳ đồ án môn học nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong đồ án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày … tháng … năm 2021 Tác giả đồ án Nguyễn Thị Hương Ly i
LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và sinh hoạt tại Học viện Nông Nghiệp Việt Nam, đặc biệt là trong khoảng thời gian em thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình về mọi mặt của quý thầy, cô trong trường. Nay em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Học viện Nông Nghiệp Việt Nam và khoa Cơ - Điện đã cung cấp điều kiện học tập tốt nhất cho em trong suốt thời gian qua để em hoàn thành tốt khóa học. Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến toàn thể quý thầy cô bộ môn Tự Động Hóa khoa Cơ - Điện, những người đã trực tiếp truyền đạt những kiến thức về chuyên môn cũng như kiến thức xã hội với sự quyết tâm và tận tụy nhất để em có thể an tâm bước ra trường phục vụ xã hội. Đặc biệt em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến cô Th.S Nguyễn Kim Dung đã tận tình hướng dẫn và đưa ra ý kiến, ý tưởng cùng với kiến thức chuyên môn để hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. Em xin cảm ơn gia đình đã tích cực động viên, khuyến khích, tạo mọi điều kiện và trực tiếp hỗ trợ kinh phí, tinh thần để đồ án tốt nghiệp được hoàn thành đúng thời hạn. Do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu xót mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để khóa luận của em hoàn chỉnh tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2021 Sinh viên Nguyễn Thị Hương Ly ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................ii MỤC LỤC............................................................................................................iii DANH MỤC BẢNG............................................................................................. v LỜI MỞ ĐẦU...................................................................................................... 1 1. Mục đích đề tài.................................................................................................. 2 2. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................ 2 3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................... 2 4. Nội dung ............................................................................................................ 2 5.Giới hạn đề tài ................................................................................................... 2 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 3 1.1. Tổng quan về tảo và quá trình sinh trưởng của tảo........................................ 3 1.1.1. Khái niệm chung về tảo............................................................................... 3 1.1.2. Một số hình ảnh nuôi tảo quy mô lớn ......................................................... 6 1.1.3. Vai trò của tảo ............................................................................................. 8 1.2. Tìm hiểu phương pháp kỹ thuật đo giám sát thông số theo dõi môi trường nuôi giống thủy sản ............................................................................................... 8 1.2.1. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến nuôi thủy sản ................................. 8 1.2.2. Phương pháp kỹ thuật đo giám sát pH trong ao nuôi................................ 10 1.2.3. Phương pháp kỹ thuật đo giám sát Oxy hòa tan(DO) trong ao nuôi ........ 11 1.2.4. Các phương pháp giám sát nuôi giống tảo................................................ 15 1.3. Tổng kết chương I ........................................................................................ 15 CHƯƠNG II. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............... 16 2.1. Tổng quan hệ thống...................................................................................... 16 2.2. Thiết bị phần cứng........................................................................................ 17 2.2.1. Module cảm biến pH ................................................................................. 17 iii
2.2.2. Module Cảm Biến Oxy Hòa Tan DO SV1.0 Arduino .............................. 22 2.2.3. Lựa chọn MCU.......................................................................................... 24 2.2.4. IC cách ly nguồn B1205s 2W ................................................................... 31 2.2.5. Module Relay 12VDC HIGH/LOW 4 kênh cách ly................................. 32 2.2.6. Module relay 12VDC HIGH/LOW 1 kênh cách ly .................................. 33 2.2.7. Nguồn tổ ong 12VDC – 10A .................................................................... 34 2.2.8. LCD 16x2 .................................................................................................. 34 2.2.9. Module I2C cho màn hình LCD................................................................ 37 2.2.10. Van nước điện từ thường đóng ............................................................... 37 2.2.11. Bơm nhu động kamoer............................................................................ 38 2.2.12. Dug dịch chuẩn để đo pH........................................................................ 39 2.2.13. Các linh kiện điện tử khác....................................................................... 39 2.3. Thiết kế, chế tạo phần cứng ......................................................................... 40 2.3.1. Chế tạo giá đỡ của hệ thống ...................................................................... 40 2.3.2. Chế tạo bình trích mẫu .............................................................................. 41 2.3.3. Các linh kiện khác ..................................................................................... 41 2.4. Lưu đồ thuật toán ......................................................................................... 42 2.5. Sơ đồ điều khiển........................................................................................... 43 2.6. Sơ đồ động lực ............................................................................................. 43 2.7. Hiệu chỉnh cảm biến..................................................................................... 44 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 46 3.1. Một số hình ảnh hệ thống đã chế tạo ........................................................... 46 3.2. Thực nghiệm đánh giá hệ thống................................................................... 49 3.3. Thảo luận...................................................................................................... 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 56 PHỤ LỤC........................................................................................................... 58 iv
DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Mối quan hệ về giá trị pH và đầu ra của điện cực ở 25 .................. 18 Bảng 2.2. Chức năng của các chân module pH .................................................. 21 Bảng 2.3. Chức năng của các chân atmega328p................................................. 29 Bảng 2.4. Chức năng các chân LCD 16x2.......................................................... 36 Bảng 2.5. Kết quả mối quan hệ giữa điện áp ra và giá trị pH............................. 45 Bảng 3.1. Đánh giá quy trình .............................................................................. 50 Bảng 3.2. Kết quả đo sử dụng hệ thống đã chế tạo............................................. 51 Bảng 3.3. Kết quả đo với dung dịch mẫu pH...................................................... 52 Bảng 3.4. Kết quả sai số dung dịch pH mẫu ....................................................... 53 v
DANH MỤC HÌNH Hinh 1.1. Quy mô nuôi tảo trong phòng thí nghiệm ............................................. 6 Hình 1.2. Hồ nuôi tảo xoắn ở Hoa Kỳ .................................................................. 7 Hình 1.3. Hệ thống nhân giống tảo khép kín Photobioreactor của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ sinh học Vi tảo thuộc Học viện Nông nghiệp Việt Nam ................................................................................................... 7 Hình 1.4. Máy đo, bút đo và hộp test .................................................................. 11 Hình 1.5. Đo oxy hòa tan trong nước bằng phương pháp Winkler .................... 13 Hình 1.6. Đo oxy hòa trong trong nước bằng máy đo DO ................................. 14 Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc của mạch ..................................................................... 16 Hình 2.2. Cảm biến đo pH analog....................................................................... 17 Hình 2.3. Kích thước của module chuyển đổi giá trị pH .................................... 20 Hình 2.4. Sơ đồ chân module chuyển đổi giá trị pH........................................... 21 Hình 2.5. Cảm biến đo Oxy hòa tan DO ............................................................. 22 Hình 2.6. Atmega328p ........................................................................................ 27 Hình 2.7. Sơ đồ chân của atmega 328p............................................................... 28 Hình 2.8. IC B1205s 2W..................................................................................... 31 Hình 2.9. Module Relay 12VDC 4 kênh cách ly ................................................ 32 Hình 2.10. Module Relay 12VDC 1 kênh cách ly .............................................. 33 Hình 2.11. Nguồn tổ ong 12VDC – 10A ............................................................ 34 Hình 2.12. Màn hình LCD 16x2 ......................................................................... 35 Hình 2.13. Module I2C ....................................................................................... 37 Hình 2.14. Van nước điện tử thường đóng ......................................................... 37 Hình 2.15. Bơm nhu động................................................................................... 38 Hình 2.16. Dung dịch chuẩn pH 4.00, 7.00, 10.00 và nước cất.......................... 39 Hình 2.17. Giá đỡ của hệ thống .......................................................................... 40 Hình 2.18. Bình trích mẫu................................................................................... 43 vi
Hình 2.19. Lưu đồ hệ thống ................................................................................ 42 Hình 2.20. Sơ đồ mạch điều khiển ...................................................................... 43 Hình 2.21. Sơ đồ mạch động lực......................................................................... 43 Hình 2.22. Đồng hồ số ........................................................................................ 44 Hình 2.23. Đồ thị quan hệ điện áp ra và giá trị pH ............................................. 45 Hình 3.1. Tổng quan mô hình hệ thống đã chế tạo ............................................. 46 Hình 3.2. Mặt trên của hệ thống có bình để mẫu ................................................ 47 Hình 3.3. Mặt dưới có để hộp điều khiển và nguồn............................................ 47 Hình 3.4. Tổng quát mô hình hệ thống sau hiệu chỉnh ....................................... 48 Hình 3.5. Hình mặt trên của hệ thống sau hiệu chỉnh......................................... 48 vii
Hiển thị 8 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!
Bình luận (0)
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!