Bachelor's Thesis

Control system for drip irrigation

Final Thesis 1.67 MB Appendix 3.74 MB

Author of thesis: Ing. Radim Zíka

Acad. year: 2019/2020

Supervisor: doc. Ing. Zdeněk Bradáč, Ph.D.

Reviewer: Ing. Tomáš Benešl

Abstract:

The bachelor thesis deals with designing drip irrigation control system. Aim of this thesis is realisation of microcontroler system which enables scheduled control of multiple branches of drip irrigation in an orchard. The design is focused on keeping the power consumption of the circuitry as low as possible. Theoretical part of this thesis focuses on research on drip irrigation and on low power circuit design theory. Practical part of thesis covers microcontroler system design, schematic design, printed circuit board design, revival of designed PCB and designing its control software.

Keywords:

drip irrigation, irrigation system, control system, low power, e-ink, bistabile relay, microcontroler, ESP32m, LilyGO TTGO e-ink T5, KiCad, SOLIDWORKS, Visual Studio Code, PlatformIO

Date of defence

25.06.2020

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student obhájil bakalářskou práci. Reagoval na všechny dotazy komise i na připomínky oponenta, týkající se energetické náročnosti, zvolených řešení a návrhu DPS.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Department

Department of Control and Instrumentation

Study programme

Automation and Measurement (BPC-AMT)

Composition of Committee

doc. Ing. Zdeněk Bradáč, Ph.D. (předseda)
Ing. Lukáš Pohl, Ph.D. (místopředseda)
Ing. František Burian, Ph.D. (člen)
Ing. Peter Honec, Ph.D. (člen)
Ing. Stanislav Pikula, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Zdeněk Bradáč, Ph.D.

Úkolem studenta v rámci bakalářské práce byl návrh a realizace autonomního systému pro řízení kapkové závlahy. Student měl navrhnout a zrealizovat systém pro řízení několika větví kapkovačů v sadu, který využívá nádrž dešťové vody a řídí zavlažování na základě časových plánů. Požadavky na systém vychází z předpokladu nepřítomnosti stálého napájení, a je nutné využít systém s extrémně nízkými nároky na spotřebu energie.
Student bakalářskou práci zpracoval samostatně, pracoval celou dobu cílevědomě a uvědoměle. Všechny body zadání byly splněny. Vlastní realizace je povedené a splňuje požadavky na autonomní systém. Student prokázal své schopnosti a znalosti, a proto práci doporučuji k obhajobě. Points proposed by supervisor: 92

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Tomáš Benešl

Zadání bakalářské práce bylo navrhnout vyrobit a oživit řídicí systém s mikrokontrolérem pro řízení kapkové závlahy. Odborná úroveň, rozsah, struktura i práce s literaturou je na vysoké úrovni, minoritně jsou obsaženy hovorové výrazy. Schéma (obr. 15) je špatně čitelný, bylo by vhodnější schéma rozdělit na dílčí části nebo přidat do příloh ve větším rozměru.
Po rešerši koncepčních systému mi chybí definování požadavků na vlastní systém. Komplexitu zadání si student sám ztížil snahou o co nejvíce úporné zařízení, aby dosáhl co nejdelší výdrže na bateriový provoz. Ochrana proti přepólování vstupního napájení by mohla být sofistikovanější. Síla spoje pro napájení čerpadla je příliš malá, student udává odběr 8 A,a tloušťka dráhy je 3 mm. Navrhnutá deska plošného spoje je až zbytečně velká.
Student splnil všechny body zadání a bakalářská práce svědčí o jeho odborných znalostech a práci doporučuji k obhajobě s hodnocením A 87 bodů. Topics for thesis defence:
  1. Jak velký solární panel by byl potřebný pro neomezený provoz zařízení?
  2. V práci zmiňujete měření hladiny, jak je ve vašem řešení realizováno?
  3. Jak energeticky náročné by bylo trvalé zapnutí Bluetooth pro vzdálenou konfiguraci nebo monitorování?
  4. Jak je řešena inicializace ventilů po ztrátě napájení?
  5. Jakým způsobem jsou ošetřeny tlačítka proti zákmitům při stisknutí?
  6. Pokud má čerpadlo odběr 8A jaká je nutná tloušťka dráhy aby nedošlo přehrátí?
Points proposed by reviewer: 87

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová