Bài 20: Dự án: Thiết kế hệ thống tưới cây tự động | Công Nghệ 8 | Chương V: Thiết kế kĩ thuật - Lớp 8 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

(Trang 101)

Thiết kế được một sản phẩm đơn giản theo gợi ý, hướng dẫn.

Hình 20.1. Tưới cây tự động

I. Giới thiệu

Cây cối luôn cần chúng ta chăm sóc mỗi ngày. Tưới cây đúng lúc, đủ lượng nước không những giúp cây phát triển tốt mà còn tiết kiệm thời gian và tài nguyên nước, mang lại sự yên tâm cho người trồng cây. Quan sát Hình 20.1, cho biết làm thế nào để cây cối được cung cấp đủ nước khi chúng ta vắng nhà hay bận công việc khác?

II. Nhiệm vụ

Thiết kế hệ thống tưới nước tự động cho một cây cảnh trồng trong chậu. Hệ thống đảm bảo các yêu cầu sau đây, 

- Phù hợp chế độ tưới cho từng loại cây trồng

- Hoạt động chính xác và ổn định.

- Đơn giản, dễ lắp ráp và vận chuyển.

- Sử dụng các vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền.

- Không ảnh hưởng tới môi trường.

III. Tiến trình thực hiện

1. Xác định vấn đề, đề xuất các tiêu chí cần đạt của sản phẩm

- Mô tả tình huống thực tế.

- Xác định loại cây cần tưới và tìm hiểu về lượng nước cần dùng, cách tưới nước đối với loại cây đó.

- Xác định các tiêu chí cần đạt của sản phẩm.

(Trang 102)

2. Tìm hiểu tổng quan, đề xuất và lựa chọn giải pháp

- Tìm hiểu về các loại dụng cụ, thiết bị và hệ thống tưới cây tự động đã có trên thị trưởng giải pháp hướng tới yêu cầu cần đạt.

- Đề xuất một số giải pháp và lựa chọn giải pháp tối ưu nhất (nên kế thừa các ưu điểm của các giải pháp sẵn có và cải tiến các nhược điểm của chúng; phối hợp các giải pháp và thêm điểm mới để tăng hiệu quả).

- Tập trung vào giải pháp hướng tới yêu cầu cần đạt.

3. Thiết kế hệ thống tưới cây tự động

- Lập bản vẽ của sản phẩm.

- Nêu các bước làm và lắp đặt sản phẩm.

- Kiểm tra nguyên vật liệu và dụng cụ cần thiết.

- Làm nguyên mẫu theo quy trình (chú ý: chụp ảnh hoặc ghi hình các bước làm để lưu lại thông tin về quá trình chế tạo sản phẩm).

4. Thử nghiệm, đánh giá và điều chỉnh thiết kế cho phù hợp

- Dùng thử sản phẩm, đánh giá theo các tiêu chi cần đạt đã đề ra, nhận xét và giải thích kết quả. Chú ý: ghi nhật kí các lần thử nghiệm và các kết quả tương ứng.

- Điều chỉnh các bước thiết kế sản phẩm cho đến khi đạt yêu cầu hoặc hết thời gian thực hiện.

5. Lập hồ sơ kĩ thuật

Hồ sơ sản phẩm gồm:

- Tên sản phẩm, tên nhóm.

- Bản kế hoạch thực hiện.

- Bản vẽ của sản phẩm.

- Danh mục các nguyên vật liệu, bảng dự trù kinh phí.

- Quá trình chế tạo nguyên mẫu và lắp đặt.

- Bảng kết quả thử nghiệm và đánh giá sản phẩm.

- Bài học và kinh nghiệm.

- Giấy giới thiệu, hướng dẫn sử dụng sản phẩm.

IV. Đánh giá

1. Nội dung, tiêu chí đánh giá

a) Quá trình thực hiện dự án:

- Kế hoạch và tiến độ thực hiện dự án.

- Sự hài hoà giữa nhiệm vụ cá nhân và quá trình hợp tác.

- Tính chủ động, sáng tạo của mỗi thành viên.

- Sự tiến bộ của học sinh trong quá trình tực hiện dự án

(Trang 103)

b) Sản phẩm thiết kế:

- Mức độ đáp ứng yêu cầu của nhiệm vụ.

- Tính mới và tính sáng tạo của giải pháp. 

- Độ bền và sự chắc chắn của sản phẩm. 

- Tính thẩm mĩ của sản phẩm.

- Tính kinh tế của sản phẩm.

c) Báo cáo sản phẩm

- Cấu trúc và nội dung báo cáo.

- Khả năng trình bày kết quả thực hiện dự án.

- Cách thức tương tác, trả lời các câu hỏi.

2. Hình thức và công cụ đánh giá

- Học sinh tự đánh giá.

- Các nhóm đánh giá chéo.

- Giáo viên và chuyên gia đánh giá.

- Đánh giá có thể thực hiện qua bảng rubric, dán nhãn bình luận, khảo sát ý kiến của khán giả trực tiếp hoặc sử dụng các phần mềm công nghệ.

V. Thông tin bổ trợ

1. Một số giải pháp tưới cây tự động

Bảng 20.1 Gợi ý về đánh giá các giải pháp

(Trang 104)

Bảng 20.2. Gợi ý về các tiêu chí cần đạt của sản phẩm

2. Sơ đồ hệ thống tưới cây tự động dùng cảm biến độ ẩm

Kết nối sơ đồ mạch điện điều khiển máy bơm sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm (Hình 16.11) với nguồn nước, vị trí cây cần tưới.

Chú ý:

- Cảm biến độ ẩm cần được đặt vào môi trường cần thu thập thông tin về độ ẩm.

-  Máy bơm nước cần kết nối với nguồn nước.

3. Thông tin mở rộng 

a) Hệ thống tưới cây hẹn giờ

Hệ thống tưới cây hẹn giờ bao gồm các thiết bị máy bơm nước, đồng hồ hẹn giờ, dây dẫn, bộ lọc, các loại đầu tưới, phụ kiện,... được kết nối với nhau thành một hệ thống hoàn chỉnh, có chức năng dẫn nước từ nguồn đến những vị trí cần tưới.

Hình 20.2. Hệ thống tưới cây hẹn giờ

(Trang 105)

Hệ thống tưới cây hẹn giờ đã được tự động hoá, hoạt động theo chương trình cài đặt sẵn nhờ một thiết bị hẹn giờ điều khiển tưới tự động (hay còn gọi là Timer).

- Hệ thống hẹn giờ với 4 hình thức tưới, mỗi hình thức được áp dụng cho từng loại cây:

- Tưới nhỏ giọt: thích hợp để tưới cho những gốc cây lớn, chậu cây, bức tường cây,...

- Tưới phun mưa: thích hợp tuổi cho các loại rau màu, bồn hoa,...

- Tưới phun sương: thích hợp tưới cho các giỏ hoa treo, chậu cây treo,....

- Tưới cỏ: thích hợp tưới cho những mảng cỏ xanh ở sân vườn, công viên, sân vận động....

Sử dụng nhiều thiết bị hẹn giờ sẽ phù hợp với khu vườn không đòi hỏi phải tưới chính xác. Có thể lắp một thiết bị hẹn giờ tưới cho các gốc cây to và một thiết bị hẹn giờ khác cho các khóm cây bụi hoặc chậu cây bé.

Hệ thống tưới cây hẹn giờ không thể tưới lượng nước phù hợp với điều kiện thời tiết cụ thể do cài đặt theo thời gian nên nếu cần phải tưới chính xác đúng nhu cầu của cây thì phải ứng dụng các tổ hợp cảm biến mưa và cảm biến độ ẩm.

b) Một số thiết bị, hệ thống tưới cây tự động

Hình 20.3. Một số giải pháp tưới cây tự động