Tiết kiệm nước với hệ thống tưới thông minh

Hai cựu học sinh lớp 9A1, Trường THCS Vị Thanh, xã Vị Thanh, huyện Vị Thủy, là Phan Thanh An và Nguyễn Văn Khánh đã chế tạo ra “Mô hình hệ thống tưới cây thông minh và xử lý nước thải” đa chức năng. Mô hình vừa giúp người dân ứng dụng để trồng rau sạch sử dụng trong gia đình mà không cần tốn nhiều thời gian.

Mô hình hệ thống tưới thông minh gồm 3 chức năng gọi điện thoại, hẹn giờ tưới, đo độ ẩm đất.

Theo em Phạm Thanh An, trên thị trường có rất nhiều thiết bị được nông dân thiết kế mô hình tưới cây tự động qua điện thoại di động. Tuy nhiên, những thiết bị này chỉ tưới khi có người tham gia trực tiếp vào việc tưới cây, hoa màu chứ chưa tự động hoàn toàn, chưa tận dụng triệt để nguồn nước. Chính vì vậy, chúng em đã nghĩ ra cách làm sao có thể tích hợp được nhiều chức năng trong một thiết bị. 

Từ khi nảy sinh ý tưởng đến hoàn thành sản phẩm, hai em phải mất thời gian thực hiện là 8 tuần. Qua tham khảo ý kiến thầy giáo hướng dẫn, tìm tòi các mô hình đã thực hiện trên mạng internet, các em đã thực hành vẽ sơ đồ, tìm mua thiết bị, vật liệu phù hợp, viết code lập trình, chạy demo sản phẩm, thiết kế mô hình… “Trong đó, bước lắp đặt thiết bị ở công đoạn lắp cảm biến độ ẩm là chiếm nhiều thời gian nhất. Bởi vì chúng em phải chọn loại cây có độ ẩm phù hợp và lắp vị trí phù hợp để đo được độ ẩm của đất”, Thanh An cho biết.

Hệ thống tưới tự động tuy không mới nhưng sự sáng tạo của sản phẩm ở đây là kết hợp được 3 chế độ: gọi điện thoại, hẹn giờ tưới, đo độ ẩm của đất để có chế độ tưới phù hợp. Ở chế độ gọi điện thoại, khi bật chức năng nhận cuộc gọi thì mô tơ hệ thống tưới sẽ tự động tưới cho vườn cây khi nào ngừng thì gọi lại lần thứ 2 thì hệ thống sẽ ngắt dòng điện qua máy bơm. Chế độ tiếp theo là hẹn giờ tưới sẽ giúp chủ vườn cây có thể chủ động tưới vườn vào bất cứ thời gian nào và tưới với thời gian bao lâu tùy ý. Việc này chỉ cần thực hiện thao tác nhập giờ tưới lên bàn phím có màn hình LCD hiển thị. Khi đến giờ mô tơ sẽ tự động tưới và đến hết giờ tự động ngắt dòng điện không tưới nữa. Ở chế độ 3 là đo độ ẩm của đất. Chế độ này chủ vườn có thể chỉnh độ nước tưới phù hợp. Ngoài ra, chế độ có thể điều chỉnh độ ẩm tùy theo từng loại cây mà nhà vườn thiết kế độ ẩm phù hợp. Dù nhiều chức năng nhưng hệ thống tưới thông minh được hình thành từ các nguyên vật liệu khá đơn giản. Đó là Board mạch Ardunio; cảm biến độ ẩm, mạch thời gian thực, màn hình LCD, dây dẫn, một chiếc điện thoại cũ, pin vuông 9V, pin dự phòng… “Tất cả mô hình chỉ cần một khoản chi phí khá nhỏ là 500.000 đồng. Chúng em cũng mong muốn phát triển sản phẩm thành mô hình ứng dụng thật trên khu vườn, bởi ước tính chi phí chỉ khoảng 10 triệu đồng/mô hình hơn 10m2”, Thanh An chia sẻ thêm.

Bên cạnh đó, độc đáo của hệ thống này còn thể hiện ở chức năng xử lý nước thải khi tưới. Nước thải có thể được xử lý nước trước qua 3 chế độ hồ lọc, hồ lắng, hồ dự trữ để tái sử dụng được nguồn nước an toàn. Đây là điều mà các hệ thống tưới tự động trên thị trường chưa tích hợp được. Theo lý giải của các em thì khi tưới sẽ luôn có một lượng nước dư, nếu thải ra môi trường sẽ rất phí phạm. Vì vậy, chức năng này sẽ tận dụng lại lượng nước thừa để tái sử dụng cho lần tưới sau.

Thầy giáo Bùi Văn Mãnh, người hướng dẫn hai em, cho hay: Với mô hình tưới cây thông minh thì có tính thực tiễn cao trong cuộc sống, vừa đơn giản, vừa hiệu quả, phù hợp với thực tế hiện nay, nhất là những hộ gia đình có ít đất sản xuất nhưng muốn canh tác nông nghiệp. Bởi sản phẩm sử dụng nguồn mở arduino làm nền tảng, có tính tương thích cao, thuận tiện hơn trong lập trình. Người sử dụng có thể mở rộng thêm cho các tiện ích khác như điều khiển bằng remote từ xa. Mô hình này cũng đã đạt giải khuyến khích Hội thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng tỉnh Hậu Giang năm 2018.

Bài, ảnh: TRÚC ANH