Điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà thông qua mạng internet

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ tên sinh viên: Đào Thị Phương Thảo
Mã số sinh viên:

Lớp: 13DDT02

1311010191

Tên đề tài: Điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà thông qua mạng
Internet.

Ưu điểm: ..............................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
Nhược điểm: ........................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
Điểm đánh giá: ....................................................................................................

Ngày….tháng….năm 20…
Giáo viên hướng dẫn

Ths.Phạm Hùng Kim Khánh


NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
Điểm đánh giá: ....................................................................................................

Ngày….tháng….năm 20…
Giáo viên phản biện


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo đã chỉ
bảo và hướng dẫn tận tình trong thời gian em làm đồ án môn học. Đặc biệt là
khoa Cơ – Điện – Điện tử đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để em có thể hoàn
thành đồ án này. Em cũng vô cùng biết ơn thầy Phạm Hùng Kim Khánh là
người thường trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo hết sức tận tình cho em hoàn
thành đồ án này.

Với mong ước được học hỏi, em rất muốn nhận được sự đóng góp ý
kiến của các thầy cô giáo hướng dẫn thêm để rút kinh nghiệm.

Em xin chân thành cảm ơn!

TP.Hồ Chí Minh, ngày … tháng …năm 20…
Sinh viên thực hiện

Đào Thị Phương Thảo


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................. 3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI ............................................................... 4
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU LINH KIỆN, THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN ............. 5
2.1: Giới thiệu linh kiện dùng trong mạch. .................................................... 5
2.1.1: Bộ thu phát wifi và điều khiển Node MCU ESP8266. ..................... 5
2.1.2: Đồng hồ đo dòng, áp, công suất AC Pzem-004. .............................. 8
2.1.3: OPTO PC817. ................................................................................... 9
2.1.4: Module cảm biến nhiệt độ, độ ẩm không khí DHT11. ................ X10
2.1.5: Module cảm biến khí Gas MQ2. .................................................... 12
2.1.6: Mạch chuyển đổi mức logic 5VDC sang 3,3VDC 2 chiều. ........... 13
2.2: Thiết kế mạch điều khiển. ..................................................................... 15
2.2.1: Sơ đồ khối. ...................................................................................... 15
2.2.2: Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển. .................................................. 16
2.3: Tính toán. .............................................................................................. 17
CHƯƠNG III: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CODE CHƯƠNG TRÌNH ...... 20
3.1: Lưu đồ giải thuật chương trình chính. .................................................. 20
3.2: Lưu đồ giải thuật chương trình con. ..................................................... 21
3.2.1: Đọc phần trăm khí gas. ................................................................... 21
3.2.2: Đọc giá trị nhiệt độ, độ ẩm. ............................................................ 22

3.2.3: Đọ dữ liệu từ đồng hồ đo. ............................................................... 24
3.2.4: Gửi nhận dữ liệu hiển thị lên app. .................................................. 26
Trang 1


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

3.3: Code chương trình. ............................................................................... 27
CHƯƠNG IV: NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ............... 50
4.1: Nhận xét. ............................................................................................... 50
4.2: Hướng phát triển đề tài. ........................................................................ 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 51

Trang 2


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

LỜI NÓI ĐẦU
Ngành điện tử là một trong những ngành quan trọng góp phần vào sự phát
triển của đất nước. Sự phát triển nhanh chóng của khoa học – công nghệ làm
cho ngành điện tử ngày càng phát triển và đạt được nhiều thành tựu mới. Nhu
cầu của con người ngày càng cao là điều kiện thuận lợi cho ngành điện tử
phải không ngừng phát minh ra các sản phẩm có tính ứng dụng cao, các sản
phẩm có tính năng, có độ bền và tính ứng dụng ngày càng cao.
Ngoài việc điều khiển và giám sát thiết bị điện nhà ở theo cách bình thường.

Với sự phát triển của mạng Internet việc điều khiển và giám sát theo cách
bình thường con người có thể điều khiển và giám sát qua mạng Internet.
Để đáp ứng nhu cầu đấy em đã chọn đề tài điều khiển và giám sát qua mạng
Internet.
Nội dung của đề tài:

Trang 3


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
Với sự phát triển của Internet đặc biệt là wifi và smart phone. Chúng ta có thể
đi bất cứ đâu nếu có mạng wifi , 3G, 4G thì có thể điều khiển thiết bị ở nhà và
giám sát được điện năng tiêu thụ, nhiệt độ, độ ẩm, rò khí gas.
Việc điều khiển được thông qua một phần mềm trên smart phone các dữ liệu
sẽ được đưa lên phần mềm và hiển thị.
Điều khiển bằng cách ấn switch ảo nếu thiết bị được bật hoặc tắt nó được hiển
thị bằng 1 đèn led báo hiệu cho thiết bị đó đồng thời hiển thị trạng thái switch
on hoặc off. Nếu thiết bị bật thì led sáng thiết bị tắt led tắt.
Giám sát các dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, điện năng, được hiển thị dạng số trên
phần mềm.

Trang 4


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU LINH KIỆN, THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN
2.1: Giới thiệu linh kiện dùng trong mạch.
2.1.1: Bộ thu phát wifi và điều khiển Node MCU ESP8266.

Hình 2.1: Sơ đồ chân và cấu tạo của Node MCU.
 Giới thiệu tổng quan Node MCU.
Node MCU được phát triển trên chip Wifi SoC ESP8266 V12E được tích hợp
UART, GPIO, PWM, I2C, 1-wire, ADC và đặc biệt dễ dàng truy cập wifi, rất
thích hợp sử dụng cho các ứng dụng thu thập, điều khiển qua wifi và nhiều
ứng dụng khác liên quan tới IoT.
Node MCU sử dụng CPU ESP8266 32bit có thể lập trình bằng ngôn ngữ
C/C++, Arduino IDE, Micropython, Lua.

Trang 5


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Bộ nhớ chương trình 4Mbytes Flash, RAM 96Kbytes nguồn sử dụng 3,3V
nhiể độ hoạt động -40 – 125 độ C.
 Cấu tạo.

Hình 2.2: ESP8266 V12-E.
Node MCU được cấu tạo từ ESP8266V12-E gồm có 22 chân.
Bên trong ESP8266 V12-E được cấu tạo từ CPU ESP8266EX 32bit bộ nhớ
4MB Flash, hỗ trợ xung clock có tốc độ 80MHz, 160MHz.

ESP8266EX hỗ trợ tiêu chuẩn IEEE802.11b/g/n giao thức TCP/IP stack.
Wifi thu phát 2,4GHz hỗ trợ WPA, WPA2.
Công suất ra +20dBm ở chế độ 802.11b.

Trang 6


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Hình 2.3: Cấu tạo bên trong ESP8266V12-E.
Trên Node MCU được tích hợp IC nguồn 3,3V AMS 1117 dùng chuyển đổi
nguồn 5V từ USB hoặc nguồn ngoài sang 3,3V cung cấp cho ESP8266 V12E. Trên mạch còn tích hợp IC CP2102 giúp nộp code chuyển đổi dữ liệu từ
USB sang dữ liệu dạng UART.
 Chức năng các chân trên Node MCU.
Chân A0 là chân nhận tín hiệu tương tự với điện áp vào lớn nhất là 3,3V đã
được dùng trở phân áp trên Node MCU.
Các chân SD3,SD2,SD1,SD0, CMD , CLK là các chân phục vụ giao tiếp SPI.
Chân 3,3V và GND là các chân out 3,3V.
Chân RST là chân reset kích mức thấp.
Chân EN là chân kích hoạt chíp kích mức 1.
Chân Vin là chân nguồn vào từ USB hoặc nguồn ngoài 5V.

Trang 7


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Các chân từ D0-D8 là chân input và output đều hỗ trợ PWM, chân RX, TX là
các chân truyền nhận dữ liệu UART.
Các chân bắt buộc là GPIO15 giữ mức thấp GPIO02 giữ ở mức cao, chân
GPIO0 giữ mức cao thì sẽ Node MCU sẽ hoạt động chạy code nếu GPIO0 giữ
mức thấp thì Node MCU sẽ vào chế độ nộp chương trình vào bộ nhớ Flash.
2.1.2: Đồng hồ đo dòng, áp, công suất AC Pzem-004.
Pzem -004 là đồng hồ có chức năng đo dòng áp công suất AC, và có thể giao
tiếp với các loại vi điều khiển có cổng UART có tốc độ 9600,8N,1 để lấy các
dữ liệu dòng áp công suất đo được.

Hình 2.4: Đồng hồ Pzem-004.
Các lệnh phục vụ cho giao tiếp UART:
Cấu trúc lệnh gồm có 7bytes trong đó 1byte Header, 5bytes dữ liệu, 1byte
checksum tổng và kiểm tra dữ liệu đúng hay sai.

Trang 8


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Muốn lấy được dữ liệu cần phải gửi lệnh set địa chỉ cho pzem-004 bằng lệnh
0xB4 sau đó là 5byte địa chỉ và 1byte checksum ví dụ như: 0xB4 0xC0 0xA8
0x01 0x01 0x00 0x1E. Trong đó 5byte địa chỉ là 192.168.1.1.
Lấy dữ liệu điện áp gửi lệnh 0xB0 5byte địa chỉ và 1byte checksum.
Lấy dữ liệu dòng điện gửi lệnh 0xB1 5byte địa chỉ và 1byte checksum.
Lấy dữ liệu công suất gửi lệnh 0xB2 5byte địa chỉ và 1byte checksum.
Sau đó pzem-004 sẽ gửi lại dữ liệu chúng ta nhận và sử lí .

2.1.3: OPTO PC817.
Opto PC817 là cách ly quang (hay còn gọi là OPTO) là một linh kiện bán dẫn
cấu tạo gồm 1 bộ phát quang và một cảm biến quang tích hợp trong 1 khối
bán dẫn. bộ phát quang là 1 doide phát quang dùng để phát ra ánh sáng kích
cho các cảm biến quang dẫn, còn cảm biến quang là photo transistor.

Hình 2.5: Opto PC817.
Về nguyên lí hoạt động: Khi có dòng nhỏ di qua 2 đầu của led có trong opto
làm cho led phát sáng. Khi led phát sáng làm thông 2 cực E và C của photo
diot(hoặc phôto transitor), mở cho dòng điện chạy qua.
Ứng dụng: Opto được sử dụng trong các hệ thống điện-điện tử công suất lớn
dùng để ngăn các xung điện áp cao hay các phần mạch điện công suất lớn có

Trang 9


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

thể làm hư hỏng các ngõ điều khiển công suất nhỏ trên một bo mạch. Cách
điều khiển giữa 2 tầng mạch điện khác nhau nếu 1 trong 2 tâng bị hỏng chậm
cháy.. sẽ không ảnh hưởng đến tầng kia.
2.1.4: Module cảm biến nhiệt độ, độ ẩm không khí DHT11.
Module DHT11 dùng để đo nhiệt độ và độ ẩm không khí. Nguồn sử dụng từ
3V – 5VDC. Khoảng đo độ ẩm tốt từ 20%-80% với sai số là 5%. Đo nhiệt độ
từ 0 – 50 độ C sai số 2 độ C tần số lấy mẫu tối đa là 1Hz.

Hình 2.6: Module DHT11.
Module gồm có 3 chân 1 chân VCC , 1GND và 1 chân Data dữ liệu. Module

sử dụng giao tiếp 1 wire kết nối với vi điều khiển để truyền nhận dữ liệu.
Để giao tiếp được với DHT11 ta cần làm những bước sau.
MCU gửi tín hiệu start.

Hình 2.7: MCU gửi tín hiệu start.

Trang 10


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

MCU thiết lập chân DATA là Output, kéo chân DATA xuống 0 trong khoảng
thời gian >18ms. Khi đó DHT11 sẽ hiểu MCU muốn đo giá trị nhiệt độ và độ
ẩm.
MCU đưa chân DATA lên 1, sau đó thiết lập lại là chân đầu vào.
Sau khoảng 20-40us, DHT11 sẽ kéo chân DATA xuống thấp. Nếu >40us mà
chân DATA ko được kéo xuống thấp nghĩa là ko giao tiếp được với DHT11.
Chân DATA sẽ ở mức thấp 80us sau đó nó được DHT11 kéo nên cao trong
80us. Bằng việc giám sát chân DATA, MCU có thể biết được có giao tiếp
được với DHT11 ko. Nếu tín hiệu đo được DHT11 lên cao, khi đó hoàn thiện
quá trình giao tiếp của MCU với DHT.
MCU đọc giá trị được gửi từ DHT11.
DHT11 sẽ trả giá trị nhiệt độ và độ ẩm về dưới dạng 5 byte. Trong đó:
Byte 1: Giá trị phần nguyên của độ ẩm (RH%).
Byte 2: Giá trị phần thập phân của độ ẩm (RH%).
Byte 3: giá trị phần nguyên của nhiệt độ (TC).
Byte 4 : giá trị phần thập phân của nhiệt độ (TC).
Byte 5 : kiểm tra tổng. Nếu Byte 5 = (8 bit) (Byte1 +Byte2 +Byte3 + Byte4)

thì giá trị độ ẩm và nhiệt độ là chính xác, nếu sai thì kết quả đo không có
nghĩa.
Sau khi giao tiếp được với DHT11, DHT11 sẽ gửi liên tiếp 40 bit 0 hoặc 1 về
MCU, tương ứng chia thành 5 byte kết quả của Nhiệt độ và độ ẩm.
Bit 0 : Ở mức cao tồn tại 26-28us.

Trang 11


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Hình 2.8: Đọc bit 0 từ DHT11.
Bit 1: Ở mức cao trong khoảng 70us.

Hình 2.9: Đọc bit 1 từ DHT11.
Giữa các bit data có một lề an toàn tồn tại ở mức thấp trong khoảng thời gian
là 50us.
2.1.5: Module cảm biến khí Gas MQ2.
MQ2 là cảm biến khí, dùng để phát hiện các khí có thể gây cháy. Nó được cấu
tạo từ chất bán dẫn SnO2. Chất này có độ nhạy cảm thấp với không khí sạch.
Nhưng khi trong môi trường có chất gây cháy, độ dẫn của nó thay đổi ngay.
Chính nhờ đặc điểm này người ta thêm vào mạch đơn gian để biến đổi từ độ
nhạy này sang điện áp.
Khi môi trường sạch điện áp đầu ra của cảm biến thấp, giá trị điện áp đầu ra
càng tăng khi nồng độ khí gây cháy xung quanh MQ2 càng cao.

Trang 12

SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

MQ2 hoạt động rất tốt trong môi trường khí hóa lỏng LPG, H2, và các chất
khí gây cháy khác. Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và dân dụng
do mạch đơn giản và chi phí thấp.

Hình 2.10: Cảm biến khí gas MQ2
Cảm biến gồm có 4 chân VCC, GND, Dout và Aout.
Chân VCC, GND là nguồn cấp 5v.
Dout là chân output dạng số. Bình thường không khí sạch chân Dout ra mức
1, khí có khi gas chân Dout ra mức 0.
Aout là chân output dạng điện áp analog. Khi không khí sạch sẽ điện áp ra sẽ
nhỏ càng nhiều khí gas điện áp ra sẽ càng cao. Chúng ta dùng chân Aout nối
với vi điều khiển để đọc tín hiệu analog rồi tính toán giá trị phần trăm của khí
gas trong không khí.
2.1.6: Mạch chuyển đổi mức logic 5VDC sang 3,3VDC 2 chiều.
Mạch giúp chuyển đổi mức logic giao UART giữa Pzem-004 và Node MCU
vì Pzem - 004 UART từ 0-5V còn Node MCU chỉ giao tiếp trong khoảng 03,3V.
Trang 13


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lí mạch chuyển mức logic.
Mạch sử dụng mosfet kênh N là BSS138 hoạt động ở tần số cao vì vậy có thể

đáp ứng trong giao tiếp UART.

Hình 2.12: So sánh Mosfet và BJT.
Mosfet thực chất là BJT nhưng tốc độ đóng ngắt của Mosfet cao hơn sơ với
BJT. Mosfet có 3 cực là: G là cực cổng (Gate), cực D là cực máng (Drain),
cực S cực nguồn (Source).

Hình 2.13: Mạch chuyển đổi mức logic 4 kênh.

Trang 14


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Mạch gồm các chân là LV, HV, LV1 ,LV2, HV1, HV2. Trong đó LV là Low
volt mức điện áp thấp ở đây là 3,3V, HV là mức điện áp cao là 5V. LV1 là
kênh số 1 của điện áp thấp cần chuyển đổi từ 3,3->5V tương tự LV2 là kênh
số 2. HV1 là kênh số 1 của điện áp cao cần chuyển đổi từ 5->3,3V tương tự
HV2 là kênh số 2.
2.2: Thiết kế mạch điều khiển.
2.2.1: Sơ đồ khối.
Khối Nguồn

Khối cảm biến và
giám sát

Bộ xử lí trung tâm

Đường
truyền
wifi

Khối hiển thị và
điều khiển

Trang 15

Khối thực thi
lệnh điều khiển


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Chức năng từng khối:
Khối nguồn: Có nhiệm vụ cung cấp nguồn cho hệ thống hoạt động nguồn
cung cấp 5V.
Khối cảm biến và giám sát: Có chức năng cảm biến, giám sát nhiệt độ, độ ẩm,
khí gas, điện năng tiêu thụ.
Bộ xử lí trung tâm: Có chức năng thu wifi nhận dữ liệu thu được và xử lí.
Khối thực thi lệnh điều khiển: Thực thi lệnh điều khiển theo yêu cầu của bộ
xử lí trung tâm.
Khối hiển thị và điều khiển: Hiển thị các dữ liệu cần thiết như nhiệt độ, độ
ẩm, điện năng và các nút điều khiển trên Smartphone.
2.2.2: Sơ đồ nguyên lí mạch.

Trang 16

SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Hình 2.14: Sơ đồ nguyên lí.
2.3: Tính toán.
 Tính toán khối cảm biến chia áp ADC.
Nguyên nhân: khối cảm biến đọc ADC của Node MCU chỉ đọc được tối đa là
3,3V mà đầu ra ADC của cảm biến khí gas lớn nhất là 5V nên ta phải chia áp.

Trang 17


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Hình 2.15: Khối cảm biến.
Nếu ta chọn điện trở R11 = 10KΩ. ta có:
A0 =

R11ADC
𝑅11+𝑅10

Vì điện áp lớn nhất của A0 = 3,3v và của ADC = 5v nên ta có
3,3 =

R11.5

10.5V

=
𝑅11+𝑅10 10+𝑅10
 R10 = 5,1KΩ.

 Tính toán khối thực thi lệnh điều khiển.
Dùng relay để điều khiển qua opto cách li.

Trang 18


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

Hình 2.16: Khối thực thi lệnh điều khiển.
Tính toán điện trở hạn dòng R1 cho led trong opto PC817 nguồn led 3,3V
điện áp rơi trên led 2V dòng qua led 10mA nên ta có:
3,3V = R1.10mA + 2V => R1 = (3,3V – 2V) / 10mA = 130Ω vì thị trường
không có điện trở 130Ω nên ta chọn điện trở R1 = 120Ω thay thế.
 Tính toán điện trở phân cực R11 cho BJT C1815.
Ta có dòng IC là dòng qua cuộn dây relay mà dòng lớn nhất qua cuộn dây
relay khoảng 70mA,  = 100, 𝑉 = 0,7𝑉. Để BJT C1815 dẫn ở chế độ bão hoà
thì IC < IB => IB > IC/ = 70mA/100 > 0,7mA.
Ta có: 12V = R2.IB + 0,7V = R2.0,7mA + 0,7V => R2 = (12V – 0,7V) /
0,7mA = 16,1KΩ . Vì IB phải lớn hơn 0,7mA nên R2 phải nhỏ hơn 16,1KΩ.
 Ta chọn R2 = 10KΩ.

Trang 19


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

CHƯƠNG III: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CODE CHƯƠNG TRÌNH
3.1: Lưu đồ giải thuật chương trình chính.
Bắt đầu
Kết nối wifi
Đọc nhiệt độ
Độ ẩm, khí gas
Đọc dữ liệu từ
đồng hồ

Đưa dữ liệu
lên app

Điều khiển
thiết bị

Có

Dữ liệu từ
app xuống
phần cứng

Không
Delay 1Min

 Giải thích lưu đồ giải thuật:
Bắt đầu chương trình thì Node MCU sẽ được kết nối với wifi, sau khi kết nối
xong sẽ đọc dữ liệu từ các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, khí gas sau đó sẽ đọc dữ

Trang 20


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

liệu dòng áp công suất năng lượng tích luỹ từ đồng hồ đo sau đó các dữ liệu
sẽ được đưa lên phần mềm smartphone.
Sau đó board mạch sẽ kiểm tra có dữ liệu đưa từ phần mềm xuống để điều
khiển thiết bị không. Nếu có sẽ thực hiện đều khiển thiết bị nếu không sẽ thực
hiện lệnh delay 1 phút sau đó quay lại đọc dữ liệu từ các cảm biến nhiệt độ,
độ ẩm, khí gas tiếp tục chương trình.
3.2: Lưu đồ giải thuật chương trình con.
3.2.1: Đọc phần trăm khí gas.
Bắt đầu
Đọc dữ liệu số
từ analog

Chuyển số
sang giá trị
điện áp
Chuyển điện áp
sang %

Kết thúc
 Giải thích lưu đồ:
Bắt đầu chương trình sẽ đọc dữ liệu analog từ cảm biến khí gas và Node
MCU chuyển sang số. Sau đó sẽ chuyển dữ liệu số đó thành giá trị điện áp
tương ứng từ hàm bậc nhất ta có thể giải phương trình tìm được giá trị điện áp
nhờ công thức V = (1/1023)*Giá trị số đo được 1 là số volt lớn nhất mà Node

Trang 21


SV: Đào Thị Phương Thảo

GVHD: Ths.Phạm Hùng Kim Khánh

MCU có thể đo được 1023 là mức giá trị số cao nhất tương ứng với tín hiệu
tương tự dạng điện áp 1V, vì Node MCU có bộ ADC là 10 bit nên sẽ có 1024
trạng thái khác nhau ứng với 0 – 1023 giá trị số tương ứng với 0 – 1V.
Sau đó sẽ chuyển giá trị điện áp sang phần trăm tương ứng cũng nhờ hàm bậc
nhất suy ra được công thức % = 100*V (Giá trị điện áp).
3.2.2: Đọc giá trị nhiệt độ, độ ẩm.
Bắt đầu

MCU gửi tín
hiệu Start

Giao tiếp
được với
DHT11

Đúng

Đọc data từ
DHT11
Sai

Sai

Cập nhật
nhiệt độ

Đúng
Giao tiếp
được với
DHT11

Kết thúc

 Giải thích lưu đồ:
Bắt đầu chương trình MCU sẽ gửi tín hiệu start. Tín hiệu start là chân data
MCU kéo xuống mức 0 trong khoảng thời gian 18ms thì DHT11 sẽ hiểu là
MCU muốn lấy dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm.

Trang 22