đồ án điều khiển nhiệt độ lò ấp trứng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.17 MB, 46 trang )

Đang xem: đồ án điều khiển nhiệt độ lò ấp trứng

MỤC LỤC

1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

LỜI NÓI ĐẦU
Thế kỷ 21 mở ra một thời đại mới, thời đại khoa học công nghệ đòi hỏi con
người luôn luôn không ngừng tìm tòi học tập để tiến bộ. Thiết bị và công nghệ luôn
được đổi mới tiên tiến hiện đại để góp phần nâng cao chất lượng cũng như các máy
móc, thiết bị hoạt động có hiệu quả, an toàn ổn định. Ngày nay các bộ vi điều khiển
đang có ứng dụng ngày càng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội,
đặc biệt là trong kỹ thuật tự động hóa và điều khiển từ xa.
Trong hoạt động sản xuất nông nghiệp hiện nay, việc tự động hóa khâu sản xuất
là rất quan trọng. Nhiều năm trở lại đây, có rất nhiều ứng dụng của vi điều khiển vào
hoạt động chăn nuôi, …Một trong những yếu tố của ngành nông nghiệp là chăn nuôi
gia cầm với một khâu quan trọng là ổn định trong khâu sản xuất con giống, mà cụ thể
là việc ấp nở con giống từ trứng gia cầm. Từ thực tế thấy được tầm quan trọng của
việc ấp nở con giống từ trứng gia cầm và đặc biệt là việc ổn định nhiệt độ lò ấp trứng.
Vì thế chúng em đã lựa chọn đề tài “Thiết kế lò ấp trứng tự động”.
Với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn, cùng với sự nỗ lực của bản
thân, đến nay đề tài nghiên cứu khoa học của em đã hoàn thành. Trong quá trình làm
bài do kinh nghiệm còn hạn chế, các tài liệu tham khảo có hạn nên em không tránh
khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô để bài làm
của em được hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Đăng Hòe đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo, và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành đề tài nghiên
cứu khoa học này với kết quả tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Tụ
Trần Văn Chung

2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

Chương1:

TỔNG QUAN VỀ LÒ ẤP TRỨNG

1.1 Tổng quan về lò ấp trứng
Dựa trên các yếu tố của việc ấp trứng tự nhiên do gia cầm thực hiện. Máy ấp
trứng đưa ra các giải pháp kĩ thuật tương tự. Với các ưu thế hơn hẳn về sản lượng ấp
cho một mẻ trứng. Trong đề tài này, nhóm thực hiện xin giới thiệu về chiếc cấu trúc
tổng quát của máy ấp trứng được nhóm tổng kết sau quá trình tham quan thực tế và
tham khảo tài liệu.
Các loại trứng gia cầm khác có các yêu cầu khác nhau về nhiệt độ, độ ẩm và thời
gian ấp nở.Về cơ bản, máy ấp trứng tự động gồm bốn khâu: nhiệt độ, đảo trứng, độ ẩm
và thông gió, các thông số kỹ thuật đều được điều chỉnh bằng mạch bán dẫn và vi điện
tử. Để có giống mạnh khoẻ, tỷ lệ nở cao, máy phải giải quyết được triệt để bốn khâu
trên.
Khâu nhiệt đóng vai trò quan trọng nhất, quả trứng ấp không đủ nhiệt thì phôi sẽ
không phát triển. Để giữ nhiệt, các vỏ máy được thiết kế dày và có chức năng cách ly
tốt, góp phần lưu nhiệt khi mất điện. Trong máy có các hệ thống dây điện trở, có chức
năng sinh nhiệt, mỗi dây có công suất tùy thuộc vào thể tích của lồng ấp. Để đóng,
ngắt mạch điện và dây điện trở sinh nhiệt, có thể sử dụng rơle điện tử không tiếp

điểm, dùng tri-ắc công suất lớn, bộ đóng ngắt hoạt động với độ tin cậy cao.
Khâu đảo trứng là khâu thứ hai trong quá trình ấp. Thông thường trứng được
đảo vài giờ một lần, một lần kéo dài khoảng 10 phút. Việc đảo trứng thực hiện chậm vì
tránh hiện tượng va đập làm hư trứng. Dàn đảo sẽ đảo với một góc không quá 60o
hoặc thấp hơn tùy vào thiết kế của giá để trứng.
Một quả trứng bình thường chứa 6,5% đến 6,6% lượng nước. Trong quá trình
tiếp nhiệt độ để phát triển thành con giống, lượng nước sẽ bị bay hơi dần. Máy ấp
trứng phải có hệ thống cung cấp độ ẩm tự động và điều chỉnh được tuỳ ý. Thông
thường máy ấp có giàn phun nước tự động để giữ cho độ ẩm không thay đổi tùy thuộc
vào từng giai đoạn của trứng.
Thông gió là phần không thể thiếu trong quá trình ấp. Các quạt thông gió phải
gắn với cửa chớp mở tự động mỗi khi quạt hoạt động. Việc gắn với cửa chớp là để

3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

đảm bảo việc cách ly với môi trường bên ngoài, đảm bảo việc giữ nhiệt. Việc thông
gió có thể kết hợp với việc giảm nhiệt cho máy ấp.
1.2 Phân loại lò ấp trứng
1.2.1 Lò ấp trứng thủ công
Thực chất là việc sắp các kệ trứng xen kẽ giữa các bóng đèn, trong một không
gian rộng. Phương pháp ấp trứng gia cầm mà việc điều chỉnh chế độ nhiệt độ, ẩm độ
qua các giai đoạn ấp hoàn toàn nhờ vào kinh nghiệm, cảm giác của nguời chủ ấp thì
gọi là ấp trứng thủ công.

Hình 1.1 Lò ấp trứng thủ công

1.2.1.1 Ưu điểm của phương pháp ấp trứng thủ công
Lò ấp được làm bằng “bồ” đan bằng tre nứa, thóc lép hoặc trấu, chăn, màn (ủ
trứng)… là những thứ rẻ tiền sẵn có ở bất cứ vùng nào.
Nhà xưởng để lắp đặt lò đơn giản, có thể sử dụng nhà bếp, nhà ở, nhà kho…
Quy mô trứng ấp từ ít đến nhiều, không bị phụ thuộc vào quy mô máy, rất thuận
tiện… vì vậy trứng luôn được cho vào ấp, không cần bảo quản dài ngày.
Có thể sử dụng được bất cứ loại lao động nào trong gia đình hoặc thôn xóm để
tham gia vận hành lò ấp. Nhất thiết phải có người chịu trách nhiệm kỹ thuật ấp: ông
chủ lò ấp hoặc một chuyên gia về ấp thủ công…
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

1.2.1.2 Nhược điểm của phương pháp ấp trứng thủ công
– Hoàn toàn không có khả năng tự động.
– Khả năng trứng nở phụ thuộc vào kinh nghiệm người làm việc, do vậy hiệu quả
kinh tế không cao
– Sử dụng nhiều nhân công khi ấp trứng.
1.2.1.3 Nguyên lý làm việc
Nguyên lý làm việc hoàn toàn thủ công và hoàn toàn dựa vào kinh kiệm: Dùng
đèn thắp sáng để cung cấp nhiệt độ cho lò ấp, đảo trứng 5-7 lần trên 1 ngày trong 10
ngày đầu và 3-4 lần trong các ngày còn lại, tiến hành phun nước cho lò cứ cách vài
ngày phun một lần (độ ẩm khoảng 80%).Tất cả các quá trình trên hoàn toàn không tự
đông.
Giá thành rẽ do các nguyên vật liệu làm lò hoàn toàn dễ kiếm tại các địa
phương.
1.2.2. Lò ấp trứng bán thủ công
Biên độ nhiệt: trong khoảng tăng 0,1 độ C – giảm 0,1 độ C. Nhiệt độ được điều

khiển tự động, ổn định bằng vi xử lý, tạo độ ẩm tự động, đảo trứng tự động. Có thể ấp
theo chế độ đa kỳ (mỗi tuần vào trứng một lần) hoặc đơn kỳ (vào trứng một lần).
1.2.2.1 Ưu điểm của lò ấp trứng bán thủ công
– Hệ thống nhỏ gọn dễ lắp đặt.
– Giá thành rẻ, dễ chế tạo.
– Làm việc liên tục nhiều ngày
– Làm việc được ở điện áp 220V
– Công suất tiêu thụ thấp, giảm được một lượng lớn nhân công
– Có khả năng tự động hóa 1 phần. Người sử dụng có thể cài các chế độ tự động theo
một số phần mềm định sẵn.
1.2.2.2 Nhược điểm của lò ấp trứng bán thủ công
– Không có khả năng báo lỗi và hoạt động khi mất điện.
– Hoạt động trong một một quy mô nhỏ khoảng 1000 trứng.
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

– Cần người giám sát khi hệ thống hoạt đông.
1.2.3 Lò ấp trứng công nghiệp
Đây là một hệ thống hoàn toàn tự động. Tất cả các thông số được nhập vào một
lần và sẽ được xử lý trong suốt quá trình làm việc.

Hình 1.2 Máy ấp trứng công nghiệp

1.2.3.1 Ưu điểm của lò ấp trứng công nghiệp
– Hệ thống tự động hoàn toàn.
– Hoạt động liên tục.
– Có thông báo khi có sự cố.

– Khả năng tự xử lý sự cố.
– Khả năng chống bị phá hoại cao.
– Hệ thống bền, tái xử dụng cao.
– Sử dụng điện 380V hoặc 220V.
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

1.2.3.2 Nhược điểm của lò ấp trứng công nghiệp
– Hệ thống khá đắt.
– Sử dụng ở quy mô sản xuất lớn.
1.2.3.3 Nguyên lý làm việc
Bằng việc sử dụng vi xử lý kết hợp các linh kiện điện tử cũng như lập trình từ
phía người thiết kế, khối xử lý trung tâm sẽ nhận các thông số đầu vào từ: cảm biến
nhiệt độ, cảm biến độ ẩm trong máy và các chế độ, thông số từ phía giao diện người
dùng, từ đó cho ra các tín hiệu hợp lý đưa tới các khối hệ thống riêng biệt để các hệ
thống thực hiện chức năng, nhiệm vụ của mình. Nguyên lý hoạt động chung của các
máy ấp trứng công nghiệp được mô tả như sơ đồ khối bên dưới.

Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống

7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

1.2.4 Giới thiệu một số máy ấp trứng trên thị trường hiện nay

1.2.4.1 Máy ấp trứng GC -1000

Hình 1.4 Máy ấp trứng GC-1000

Tự động hoàn toàn 100% , công xuất tối đa 1000 trứng, đảo trứng tự động (chế
độ hẹn giờ), phun ẩm và nhiệt độ tùy chình tự động đóng khi quá con số quy định.
– Điện áp : 220V AC
– Công suất tiêu thụ: 10kw / 1 kỳ ấp.
– Phun ẩm: Tuỳ chỉnh , tự động đóng ngắt khi quá % quy định.
– Hệ thống cung cấp nhiệt: bóng nhiệt halozen chuyên dùng cho ấp trứng.
– Đảo Trứng: Tự chọn hẹn giờ từ 30 Phút – 120 Giờ.
– Nhiệt độ được điều khiển tự động,ổn định bằng vi xử lý.
– Tạo độ ẩm tự động.
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

– Đảo trứng tự động (có thể tuỳ chọn thời gian đảo từ 1 giờ – 120 giờ ).
– Có thể ấp theo chế độ đa kỳ(mỗi tuần vào trứng một lần) hoặc đơn kỳ.
1.2.4.2 Máy ấp trứng MT50G

Hình 1.5 Máy ấp trứng MT50G

– Máy ấp 50 trứng tự động hoàn toàn (điều khiển nhiệt độ, độ ẩm, đảo trứng tự động).
– Sử dụng đơn giản, tiện lợi.
– Tỷ lệ nở cao, đạt trên 85%.
– Siêu tiết kiệm điện.
– Điện áp sử dụng 220V/50Hz.

– Khả năng chống xét cao.
– Mạch điện tử chống ẩm tuyệt đối.
– Khối lượng: 14Kg.
– Kích thước RxSxC: 43x40x50 cm.
– Số lượng trứng: 50 trứng gà ta, 60 trứng chim trĩ, 80 trứng cút…
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

– Công suất tiêu thụ điện: 30w.
1.2.5. Phân loại theo số lượng và vật liệu làm máy
1.2.5.1. Phân loại theo số lượng
Máy ấp trứng hiện nay có rất nhiều loại từ 30-50-100-200 đến 20.000 trứng. Các
dòng máy ấp mini phù hợp với gia đình sử dụng là từ 1000 trứng trở xuống, các loại
lớn hơn phù hợp với các trang trại lớn và ấp thuê, ấp công nghiệp.
Các yếu tố điều chỉnh của máy ấp này là nhiệt độ, độ ẩm, thời gian đảo trứng và
thông gió.
1.2.5.2. Phân loại theo vật liệu vỏ máy
Vật liệu làm vỏ máy cũng là một yếu tố quan trọng để tạo nên chất lượng của
máy, máy ấp cần giửa nhiệt tốt, cách nhiệt giữa bên trong và bên ngoài của máy, đảm
bảo nhiệt độ trong máy được ổn định nhất.
Một số vật liệu được dùng để làm vỏ máy ấp:
– Thùng xốp: Vật liệu này rất dễ kiếm, nhẹ, giữa nhiệt tốt nhưng rất nhanh hỏng,
thường được sử dụng để người chăn nuôi tự chế máy ấp trứng.
– Võ gỗ dán: Vật liệu này thường giữa nhiệt không tốt do độ dày không đảm bảo, loại
này ít được sử dụng.
– Võ máy được làm bằng gỗ tấm: Giữa nhiệt tốt, nhược điểm là hay cong vênh, không
kín khít.

– Võ gỗ ép công nghiệp được phủ nhựa dày 20mm: Loại này giữa nhiệt tốt, khắc phục
được các nhược điểm trên.
– Võ máy được làm bằng nhôm kính: Bền, nhưng giữa nhiệt không tốt, phù hợp với
mùa hè, mùa đông thì mất nhiệt.
– Võ máy được làm bằng khung thép và tấm cách nhiệt bằng xốp: Loại vật này được
sử dụng rộng rãi trong các lò ấp trứng hiện nay.
1.2.5.3. Phân loại theo vật liệu làm khay trứng
Khay trứng cũng là một thành phần quan trọng trong lò ấp trứng, khay trứng
được thiết kế phù hợp sẽ tạo được sự thông thoáng cho luồng nhiệt lưu thông tốt nhất,
10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

giúp cho trứng nhận nhiệt và độ ẩm tốt hơn, ổn định hơn. Một số loại khay hiện có trên
thị trường:
– Khay nhựa: Chi phí thấp, nhưng không tọa được độ thông thoáng tốt.
– Khay gỗ, thép lưới: Tạo ra sự lưu thông tốt, nhưng khó vệ sinh hay bị mục khi ở
trong môi trường có độ ẩm cao, không bền.
– Khay thép lưới sơn tỉnh điện: Khay có độ bền cao, rất thông thoáng, dễ vệ sinh đây là
loại khay được sử dụng nhiều nhất trên thị trường hiện nay.

11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

Chương 2

THIẾT KẾ LÒ ẤP TRỨNG TỰ ĐỘNG

2.1. Tổng quan về lò ấp trứng tự động
2.1.1. Giới thiệu
Dựa trên các yếu tố của việc ấp trứng tự nhiên do gia cầm thực hiện. Máy ấp
trứng đưa ra các giải pháp kĩ thuật tương tự.Với các ưu thế hơn hẳn về sản lượng ấp
cho một mẻ trứng.Trong đề tài này, em xin giới thiệu về cấu trúc tổng quát của máy ấp
trứng được tổng kết sau quá trình tham khảo tài liệu.
Các loại trứng gia cầm khác có các yêu cầu khác nhau về nhiệt độ, độ ẩm và thời
gian ấp nở.Về cơ bản, máy ấp trứng tự động gồm bốn khâu: nhiệt độ, đảo trứng, độ ẩm
và thông gió, các thông số kỹ thuật đều được điều chỉnh bằng mạch bán dẫn và vi điện
tử. Để có giống mạnh khoẻ, tỷ lệ nở cao, máy phải giải quyết được triệt để bốn khâu
trên.
Khâu nhiệt đóng vai trò quan trọng nhất, quả trứng ấp không đủ nhiệt thì phôi sẽ
không phát triển.Để giữ nhiệt, các vỏ máy được thiết kế dày và có chức năng cách ly
tốt, góp phần lưu nhiệt khi mất điện.Trong máy có các hệ thống dây điện trở, có chức
năng sinh nhiệt, mỗi dây có công suất tùy thuộc vào thể tích của lồng ấp.Để đóng,
ngắtmạch điện và dây điện trở sinh nhiệt, có thể sử dụng rơle điện tử không tiếp điểm,
dùng tri-ắc công suất lớn, bộ đóng ngắt hoạt động với độ tin cậy cao.
Khâu đảo trứng là khâu thứ hai trong quá trình ấp.Thông thường trứng được đảo
vài giờ một lần, một lần kéo dài khoảng 10 phút. Việc đảo trứng thực hiện chậm vì
tránh hiện tượng va đập làm hư trứng. Dàn đảo sẽ đảo với một góc không quá 60o
hoặc thấp hơn tùy vào thiết kế của giá để trứng.
Một quả trứng bình thường chứa 6,5% đến 6,6% lượng nước. Trong quá trình
tiếp nhiệt độ để phát triển thành con giống, lượng nước sẽ bị bay hơi dần. Máy ấp
trứng phải có hệ thống cung cấp độ ẩm tự động và điều chỉnh được tuỳ ý.Thông
thường máy ấp có giàn phun nước tự động để giữ cho độ ẩm không thay đổi tùy thuộc
vào từng giai đoạn của trứng.
Thông gió là phần không thể thiếu trong quá trình ấp.Các quạt thông gió phải

gắn với cửa chớp mở tự động mỗi khi quạt hoạt động.Việc gắn với cửa chớp là để đảm

12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

bảo việc cách ly với môi trường bên ngoài, đảm bảo việc giữ nhiệt.Việc thông gió có
thể kết hợp với việc giảm nhiệt cho máy ấp.
2.2. Công nghệ ấp trứng của lò
Một hệ thống thu thập dữ liệu của lò ấp bao gồm:
– Các cảm biến.
– Chuyển đổi dữ liệu.
– Xử lý dữ liệu.
– Đa hợp dữ liệu.
– Truyền dữ liệu.
– Xử lý tính toán dữ liệu.
– Lưu trữ dữ liệu.
– Hiển thị dữ liệu.
2.2.1. Cấu tạo máy ấp trừng: Gồm vỏ máy và ruột máy
2.2.1.1. Vỏ máy
Khung vỏ làm bằng sắt, có kết cấu rất chắc chắn để trong quá trình vận chuyển
không bị biến dạng, là nơi chứa ruột máy và khối lượng trứng khá lớn.
Vỏ được làm bằng 3 lớp với các vật liệu: carton, xốp, kẻm tảng nhiệt để trong
quá trình ấp không chịu sự tác động của môi trường, làm nhiệt độ trong buồng ấp luôn
luôn ổn định, tiết kiệm điện.
Bộ điều khiển đặt trên nóc vỏ trong hộp, cách nhiệt hoàn toàn với buồng ấp
2.2.1.2. Ruột máy
Ruột máy làm bằng sắt, có kết cấu chắc chắn, tách rời với vỏ máy.Tất cả các hệ

thống cấp nhiệt, quạt đối lưu, hệ thống đảo dính liền với ruột máy.Ưu điểm của thiết
kế này là rất tiện lợi cho quá trình bảo hành, bảo dưỡng, dễ dàng vệ sinh máy.

13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

2.2.2. Giá và khay trứng
Trong máy phải thiết kế giá để đặt các khay trứng vào.Giá phải có trục quay để
có thể quay khay trứng nghiêng vào phía trong, nghiêng ra phía ngoài, ở vị trí thăng
băng.Trục quay giúp ta đảo vị trí của khay trứng trong máy có tác dụng đều hòa nhiệt
trên quả trứng ởcác vị trí khác nhau giúp cho phôi phát triển tốt hơn.Vị trí thăng bằng
để ta thao tác khi đưa khay trứng vào hoặc lấy khay trứng ra.
2.2.3. Nguyên lý hoạt động
Bằng việc sử dụng vi xử lý kết hợp các linh kiện điện tử cũng như lập trình từ
phía người thiết kế, khối xử lý trung tâm sẽ nhận các thông số đầu vào từ: cảm biến
nhiệt độ, cảm biến độ ẩm trong máy và các chế độ, thông số từ phía giao diện người
dùng, từ đó cho ra các tín hiệu hợp lý đưa tới các khối hệ thống riêng biệt để các hệ
thống thực hiện chức năng, nhiệm vụ của mình.

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống

2.3. Kỹ thuật ấp trứng bằng máy ấp tự động (áp dụng trứng gà)
Thời gian ấp trứng gà bắt đầu đưa vào ấp đến ngày 21 là nở ra gà con. Trứng to
nở trễ, trứng nhỏ nở sớm, thời gian nở chênh lệch khoảng 5-10 giờ.

14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

2.3.1. Công đoạn chuẩn bị máy ấp
– Máy ấp trứng phải được vệ sinh lau chùi sạch sẽ bên trong, dùng thuốc khử trùng
trong máy thì càng tốt.
– Hiện nay, một số máy ấp trứng có chức năng khử trùng diệt khuẩn bằng tia cực tím.
Sẽ rất tiện lợi thay thế chúng ta diệt khuẩn bằng thuốc.
– Nên bật máy ấp từ 2 – 4 giờ để đạt đúng nhiệt độ thích hợp sau đó mới cho trứng vào
khay.
– Hoặc có thể cho trứng vào máy và tiến hành xông khử trùng 1 lượt. Phương pháp này
chỉ áp dụng cho trứng ấp đơn kỳ.
– Khi đưa trứng vào ấp, nên ghi lại ngày trên khayđể chúng ta dễ quan sát theo dõi.
– Sau khi nở thành gà con, lấy gà ra khỏi máy và tiến hành vệ sinh để cho đợt ấp kế
tiếp.
2.3.2. Nhiệt độ ấp trứng
2.3.2.1. Nhiệt độ cho ấp trứng gà đơn kỳ
Bảng 2.1 Nhiệt độ lò ấp đơn kỳ

Ngày ấp
Từ 1 – 7 ngày
Từ 8 – 18 ngày
Từ 19 – 21 ngày

Nhiệt độ máy
37,8 độ C
37,6 độ C
37,2 độ C

2.3.3. Độ ẩm ấp trứng
– Những ngày đầu tiên nhiệt độ ấp cao nên độ ẩm phải cao để giảm bớt sự bốc hơi
nước trong trứng.
– Vào vài ngày cuối của thời kỳ ấp, sự trao đổi chất của phôi mạnh nhất nên nhiệt độ
của trứng tăng lên cao. Vì vậy, nhiệt độ của máy ấp phải giảm đồng thời độ ẩm của
máy phải tăng.

15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

2.3.3.1. Độ ẩm cho máy ấp đơn kỳ
Bảng 2.3 Độ ẩm lò ấp đơn kỳ

Ngày ấp
Từ 1 – 5 ngày
Từ 6 – 11 ngày
Từ 12 – 18 ngày
Từ 19 ngày
Từ 20- 21 ngày

Độ ẩm
60 – 61%
55 – 57%
50 – 53%
60%
70 – 75%

2.3.3.2. Độ ẩm cho máy ấp đa kỳ
Bảng 2.4 Độ ẩm lò ấp đa kỳ

Số trứng đầu tiên từ 1 – 7 ngày
Sau đó ổn định độ ẩm máy

58 – 60%
55 – 57%

– Trong những ngày nóng cần hạ nhiệt độ phòng ấp bằng cách mở cửa, phun nước ấm
(35 – 360C ) làm mát phòng ấp.
– Nếu trong quá trình ấp, độ ẩm quá cao gà con nở ra sẽ nặng bụng, bên trong vỏ dính
đầy chất nhớt. Nếu độ ẩm thiếu lông gà sẽ dính vỏ trứng và không thể đạp ra khỏi cơ
thể dẫn đến chết trong vỏ, nếu gà nở lông sẽ không bông, khối lượng thấp, có khi có
tật ở chân, mỏ và cổ.
– Độ ẩm thích hợp gà nở có khối lượng đạt 60 – 61% so với khối lượng trứng.
Chất lượng sản phẩm:
Trong công việc chế tạo máy ấp trứng, nhờ tuân thủ tất cả các nguyên lý cơ bản
dựa theo những thông số kỹ thuật trong ấp trứng gia cầm nên chất lượng sản phẩm và
hiện tỷ lệ nở đạt từ 80 đến 97%.
Tính sáng tạo trong máy ấp trứng công nghiệp hiện đại:
Hiện nay công nghệ phát triển tạo điều kiện thuận lợi cho các ngành sản xuất,
chế tạo trong nước nói chung và ngành sản xuất máy ấp trứng nói riêng. Từ việc
nghiên cứu, chế tạo ra các thiết bị đo lường để cân chỉnh các thống số đạt mức tối ưu,
nhờ vậy máy ấp đạt tỷ lệ nở cao.
16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

Độ ẩm tuyệt đối và vận hành theo cơ chế bốc hơi tự nhiên làm cho chất lượng
con giống được cải thiện (long bông, bụng sẹp, chân ướt…).
Cơ chế nhiệt vòng cung không gây nóng cục bộ.
2.4. Thiết kế lò ấp
2.4.1. Phân tích bài toán và các giải pháp
2.4.1.1. Chức năng của đề tài
– Đo và hiển thị nhiệt độ của môi trường ở một thời điểm bất kỳ trong khoảng từ 0 đến
100.
– Ổn định khi nhiệt độ của môi trường không nằm trong khoảng nhiệt độ nào đó mà ta
đã chọn.
– Đo và hiển thị độ ẩm của môi trường ở một thời điểm bất kỳ .
– Khống chế độ ẩm trong khoảng cho phép.
– Đảo trứng tự động.
2.4.1.2. Các yêu cầu cụ thể cho hệ thống sẽ thiết kế
– Đo và khống chế nhiệt độ của lò ấp.
– Có thể cài đặt nhiệt độ theo yêu cầu
– Làm việc với điện áp 220v/50 HZ
– Dùng sensor cảm ứng nhiệt độ, độ ẩm.
– Có thể cài đặt thời gian đảo trứng.

2.4.2. Giải pháp lựa chọn đề tài
2.4.2.1. Các tiêu chuẩn lựa chọn bộ vi điều khiển
Tiêu chuẩn đầu tiên và trước hết trong lựa chọn một bộ vi điều khiển là nó phải đáp
ứng nhu cầu bài toán về mặt công suất tính toán, giá thành và hiệu quả, chúng ta phải
biết trước hết là các bộ vi điều khiển nào là 8 bit, 16 bit, 32 bit có thể đáp ứng tốt nhất
nhu cầu tính toán của bài toán một cách hiệuquả nhất.

17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

2.4.2.2. Những tiêu chuẩn được đưa ra để cân nhắc
– Tốc độ: Tốc độ lớn nhất mà bộ vi điều khiển hỗ trợ là bao nhiêu?
– Kiểu đóng vỏ: Đây là điều quan trọng đối với yêu cầu về không gian, kiểu lắp giáp
và tạo mẫu thử cho sản phẩm cuối cùng. Đó là kiểu 40 chân DIP hay QFP hay là kiểu
đóng vỏ khác.
– Công suất tiêu thụ: Điều này đặc biệt khắt khe với những sản phẩm dùng pin, ác quy.
– Dung lượng bộ nhớ RAM và ROM trên chip.
– Khả năng nâng cấp cho hiệu suất cao hoặc giảm công suất tiêu thụ.
– Giá thành cho một đơn vị: điều này quan trọng quyết định giá thành cuối cùng của
sản phẩm mà một bộ vi điều khiển được sử dụng.
2.4.3. Yêu cầu và điều kiện ràng buộc
Từ những tiêu chí và thiết kế trên, chúng em đã rút ra những yêu cầu và ràng
buộc cho thiết kế sản phẩm của mình.
2.4.3.1. Yêu cầu
Mạch ổn định nhiệt độ cho lò ấp trứng phải đảm bảo được các yêu cầu bắt buộc
về nhiệt độ, độ ẩm, khả năng thoáng khí… Cụ thể như sau:
– Nhiệt độ ổn định trong khoảng từ 370C – 380C với sai số cho phép khoảng 3%.
– Trong giai đoạn ấp (7 ngày đầu) độ ẩm thích hợp khoảng 70-75%, giai đoạn hai (từ
ngày 8 đến 15) độ ẩm 50-55%, giai đoạn nở ( từ ngày 15 trở đi) độ ẩm khoảng 6570%.
– Đảo trứng từ 1-3 lần/ngày trong trường hợp cần thiết. Từ ngày 18 trở đi thì thôi.
– Luôn tạo được độ thoáng gió.
2.4.3.2. Ràng buộc
– Để đảm bảo cho bộ ổn định nhiệt độ hoạt động bình thường, nó phải được đặt trong
một hộp kín bằng nhựa cứng và kích thước có thể điều chỉnh tùy theo kích thước của
lò.
– Các thông số về độ ẩm, nhiệt độ của lò được nhận qua các cảm biến nhiệt độ và độ

Xem thêm: Khóa Học Tiếng Anh Hè Bán Trú Summer Fantasy, Tiếng Anh Hè Bán Trú Summer Fantasy 2019

ẩm đặt bên ngoài hộp chứa bộ ổn định.
18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

– Do việc ấp trứng dùng nhiệt độ từ hơi nóng được cung cấp nên độ ẩm trong lò là rất
cao, để đảm bảo ta bố trí hợp lí các lỗ thông hơi và các quạt có kích thước phù hợp để
đảm bảo lưu thông luồng không khí.

19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

Chương 3

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ MODUL

3.1. Giới thiệu một số linh kiện dùng hệ thống
3.1.1. Giới thiệu về vi điều khiển PIC16F877A
Sơ đồ chân và hình dạng thực tế:

Hình 3.1 Sơ đồ chân PIC 16F887

Hình 3.2 Hình dạng thực tế PIC 16F887

20

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

Một số thông tin về vi điều khiển PIC16F877A:

Đây là vi điều khiển thuộc họ PIC16xxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14
bit. Mỗi lệnh đều được thực thi trong một chu kỳ xung clock. Tốc độ hoạt động tối đa
cho phép là 20Mhz với một chu kỳ lệnh là 200ns. Bộ nhớ flash chương trình là 8192
words và bộ nhớ dữ liệu là 368 bytes SRAM + 256 bytes EEPROM. Số PORT I/O là 5
với 33 pin I/O.
Các đặc tính ngoại vi bao gồm các khối chức năng sau:
-Timer0: bộ nhớ 8 bit với bộ chia tần số 8 bit.
-Timer1: bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số có thể thực hiện chức năng đếm dựa vào
xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt động ở chế độ sleep.
-Timer2: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler.
-Hai bộ Capture/ so sánh/ điều chế độ rộng xung.
-Các chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP (Synchronuos Serial Port), ISP và I2C.
-Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với 9 bit địa chỉ.
-Cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port) với các chân điều khiển RD, WR,
CS ở bên ngoài.
Các đặc tính Analog:
-14 kênh chuyển đổi ADC 10 bit
-2 bộ so sánh
21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

Bên cạnh đó là một vài đặc tính khác của vi điều khiển như:
-Bộ nhớ flash có khả năng ghi xóa được 100 000 lần.
-Bộ nhớ EEPROM có khả năng ghi xóa được 1 000 000 000 lần.
-Dữ liệu bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ trên 40 năm.
-Khả năng tự nạp chương trình với sự điều khiển của phần mềm.
-Nạp được chương trình ngay trên mạch điện ICSP (In circuit Serial Programming)
thông qua chân 2.
-Watchdog Timer với bộ dao động trong.
-Chức năng bảo mật mã chương trình.
-Chế độ sleep.
-Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator khác nhau.
Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F887:

22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

Hình 3.3. Sơ đồ khối của vi điều khiển PIC16F887

Các cổng ra vào của PIC:
Port A: có 6 bit (tương ứng với 6 chân RA0 – RA5) các chân của cổng A có tích hợp
một số chức năng ngoại vi, nếu một thiết bị ngoại vi được enable thì cổng này sẽ
không hoạt động như một cổng vào ra. Bình thường Port A sẽ là một cổng vào ra 2
chiều. Thanh ghi xác định chiều tương ứng của các chân Port A là thanh ghi TrisA.
Các bit ở thanh ghi TrisA bằng 1 sẽ xác định các chân ở Port A là đầu vào và ngược lại
sẽ là đầu ra.
Port B: rộng 8 bit (tương ứng với chân RB0 – RB7) là một cổng vào ra 2 chiều. Thanh

ghi quy định chiều của Port B là thanh ghi TrisB. Thiết lập các thanh ghi TrisB bằng 1
sẽ làm cho cổng B là cổng vào và ngược lại sẽ là cổng ra.
Port C: rộng 8 bit (tương ứng với các chân RC0 – RC7), bình thường nó là một cổng
vào ra 2 chiều. Thanh ghi quy định chiều của cổng này là thanh ghi TrisC. Các chân
RC3, RC4 dùng để kết nối, truyền nhận thông tin với các thiết bị ngoại vi.
Port E: rộng 3 bit (RE0 – RE2), được cấu hình là đầu ra hoặc đầu vào. Port E có thể là
đầu vào điều khiển I/O khi bit PSPSTATUS (TrisE.4) được xác lập.
23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

Port D: rộng 8 bit ( RD0 – RD7), nó có thể là cổng vào hoặc ra.
3.1.2. Giới thiệu về cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DS18B20
DS18B20 là IC cảm biến nhiệt độ, chỉ bao gồm 3 chân, đóng gói dạng TO-92 3
chân nhỏ gọn.
Đặc điểm chính của DS18B20 như sau:
– Lấy nhiệt độ theo giao thức 1 dây (1wire).
– Cung cấp nhiệt độ với độ phân giải config 9,10,11,12 bit, tùy theo sử dụng. Trong
trường hợp không config thì nó tự động ở chế độ 12 bit. Thời gian chuyển đổi nhiệt độ
tối đa là 750ms cho mã hóa 12 bit.
– Có thể đo nhiệt độ trong khoảng -55 -> +125°C. Với khoảng nhiệt độ là -10°C to
+85°C thì độ chính xác ±0.5°C,±0.25°C ,±0.125°C,±0.0625°C. theo số bít config.
– Có chức năng cảnh báo nhiệt khi nhiệt độ vượt ngưỡng cho phép. Người dùng có thể
lập trình chức năng này cho DS18B20. Bộ nhớ nhiệt độ cảnh báo không bị mất khi
mất nguồn vì nó có một mã định danh duy nhất 64 bit chứa trong bộ nhớ ROM trên
chip (on chip), giá trị nhị phân được khắc bằng tia laze.
– Cam bien nhiet do DS18B20 có mã nhận diện lên đến 64-bit, vì vậy bạn có thể kiểm
tra nhiệt độ với nhiều IC DS18B20 mà chỉ dùng 1 dây dẫn duy nhất để giao tiếp với

các IC này.
– Điện áp sử dụng : 3 – 5.5 V
– Dòng tiêu thụ tại chế độ nghỉ rất nhỏ.

24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

Hình 3.4. Cảm biến nhiệt độ DS18B20

Sơ đồ kết nối cảm biến nhiệt DS18B20:
– Sơ đồ khi sử dụng một cảm biến:

Hình 3.5. Sơ đồ kết nối DS18B20 dùng một cảm biến

– Sơ đồ khi mắc nhiều cảm biến. (Chúng ta cũng chỉ cần 1 dây để lấy mẫu nhiệt độ).

Hình 3.6. Sơ đồ kết nối DS18B20 dùng nhiều cảm biến

3.1.3. Giới thiệu về LCD 16X2
Cấu trúc lingocard.vn LCD: lingocard.vn LCD là các loại màn hình tinh thể lỏng dung để hiển
thị các dòng chữ hoặc số trong bẳng mã ASCII. Không giống các loại LCD lớn, lingocard.vn
LCD được chia sẵn thành từng ô và ứng với mỗi ô chỉ có thể hiển thị một ký tự
ASCII.Cũng vì lý do chỉ hiển thị được ký tự ASCII nên loại LCD này được gọi là lingocard.vn
LCD (để phânbiết với Graphic LCD có thể hiển thị được hình ảnh). Mỗi ô của lingocard.vn
LCD bao gồm các chấm tinh thể lỏng, việc kết hợp “ẩn” và “hiện”các chấm này sẽ tạo
thành một ký tự cần hiển thị. Trong lingocard.vn LCD, các mẫu ký tự được định nghĩa sẵn.

25
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD:PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG HÒE

Tài liệu liên quan

Đồ án: Thiết kế hệ thống điều khiển bảo vệ cho trạm biến áp trung gian Gia Lộc – Hải Dương bằng PLC của Siemens docx 106 965 1

đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất đường, thiết kế đường dây trên không 22 kv từ trạm biến áp trung gian về nhà máy sản xuất đường 70 853 1

đồ án thiết kế hệ thống điều khiển xung áp một chiều cho động cơ một chiều 53 1 8

đồ án thiết kế hệ thống lò đốt rác thải công nghiệp 92 3 88

Đồ án thiết kế Hệ thống đo nhiệt độ chỉ thị số 5 kênh (ĐHBK Hà Nội) – 2 potx 22 303 0

Đồ án thiết kế Hệ thống đo nhiệt độ chỉ thị số 5 kênh (ĐHBK Hà Nội) – 3 doc 21 252 0

Đồ án thiết kế hệ thống điều khiển duy trì áp suất ứng dụng trong cung cấp nước sạch (đh sư phạm kĩ thuật hưng yên) 40 645 3

Đồ án THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH 500 TẤN 35 1 0

Đồ án thiết kế hệ thống truyền động nâng hạ điện cực lò hồ quang 99 580 1

Xem thêm: Hướng Dẫn Cách Định Dạng Trang In Trong Excel 2010, Định Dạng Và In Ấn Trong Microsoft Excel

đồ án thiết kế hệ thống hấp thụ so2 từ không khí 45 1 0