Phát triển hệ thống iot cho công nghiệp thông minh (đồ án tốt nghiệp)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU

BARIA VUNGTAU
UNIVERSITY
C a p Sa i n t J a c q u e s

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài
PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG IoT CHO NÔNG NGHIỆP THÔNG MINH

Họ và tên GVHD: Th.s Nguyễn Lương Thanh Tùng
Họ và tên SVTH: Phan Ngọc Hiểu
Trần Nguyễn Hoài Nam
Chuyên Ngành :

Điện tử công nghiệp

Lớp:

DH16DT

Vũng Tàu, tháng 5 năm 2020


Nhận xét của GVHD
l.Thái độ tác phong và nhận thức trong quá trình thực hiện đồ án:

2.Hình thức, thể thức trình bày đồ án:

3. Kiến thức chuyên môn:

4.Đánh giá khác:

5.Đánh giá kết quả:

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

ThS. Nguyễn Lưong Thanh Tùng


LỜI CẢM ƠN

Đ

ể hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này. Trước tiên chúng em xin chân
thành cảm ơn ban giám hiệu nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng
tôi có một môi trường học tập tốt.

Chứng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên Ths. Nguyễn Lương
Thanh Tùng, giảng viên trường Đại Học Bà Rịa Vũng Tàu. Trên cương vị là
người hướng dẫn đề tài, đã trực tiếp hướng dẫn và nhiệt tinh giúp đỡ tại điều kiện
cho chúng em trong suốt thời gian thực hiện Đồ án.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại Học Bà Rịa Vũng Tàu
đã cung cấp cho chúng em những kiến thức quý báu làm nền tảng cho những
nghiên cún của chúng em trong việc thực hiện đồ án môn học.


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cuộc sống của con
người đã có những thay đổi ngày càng tốt hơn, với những trang thiết bị hiện đại

phục vụ công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Đặc biệt góp phần vào sự phát triển đó thi ngành k ĩ thuật điện tử đã góp phần
không nhỏ trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước. Những thiết bị
điện,điện tử được phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng rỗng rãi trong đời sống
cũng như sản suất.
Từ những thời gian đầu phát triển vi xử lý đã cho thấy sự ưu việt của nó và cho
tới ngày nay tính ưu việt đó ngày càng được khẳng định thêm. Những thành tựu
của nó đã có thể biến được những cái tưởng chừng như không thể thành những
cái có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho con người.
Ngày nay phát triển ngành nông nghiệp đang là một hướng đi mang lại nguồn
lợi kinh tế cho nước nhà. Nhưng nếu áp dụng phương pháp nông nghiệp
truyền thống có lẽ hiệu quả trồng trọt cũng như hiệu quả kinh tế sẽ rất
thấp. Chính vì vậy áp dụng công nghệ kỹ thuật là một hướng đi thông minh
nhằm kế thừa cũng như phát huy những công nghệ kỹ thuật mà ngành khoa học
ngày nay đã tìm ra.
Nay chúng tôi thiết kế hệ thống giám sát nhiệt độ & độ ẩm & nước mưa & ánh
sáng của môi trường nhà vườn và điều khiển bơm nước tưới cây,máy bơm nước
vào bồn, máy quạt hút, máy quạt mát, đèn chiếu sáng, đèn sưởi, máy kéo rèm che
mưa , máy kéo rèm che nắng qua mạng internet.
Dù rất nổ lực trong quá trình thực hiện, nhưng giới hạn kiến thức cũng như thời
gian làm gấp rút nên không tránh khỏi những sai sót. Chúng em mong nhận được
sự đóng góp, bổ sung của Thầy để nội dung nghiên cứu có thể hoàn thiện hơn.


MỤC LỤC
Chương 1: Mở đ ầu .......................................................................................................8
I. Đặt vấn đ ề............................................................................................................8
II. Mục tiêu, nhiệm vụ và giới hạn đề tài............................................................ 9
Chương 2: Giới thiệu về Internet o f things (Io T )................................................. 10
I. Internet o f things là gì?................................................................................... 16

I f ứ n g dụn g của Io T .............................................................................................17
III. IoT trong tương lai......................................................................................... 18
Chương 3: Tổng quan về các linh kiện được sử dụng..........................................19
T ESP32 NodeMCU LuaN ode32.........................................................................19
1. MÔ tả ...............................................................................................................19
2. Thông số kỹ th u ật......................................................................................... 19
3.Sơ đồ chân......................................................................................................... 19
II. Module R elay................................................................................................... 19
1.Giới th iệu ..........................................................................................................19
2. Các loại Relay và cách xác định trạng thái của n ó ....................................20
3. Cách sử dụng R elay......................................................................................21
4. Module Relay được sữ dụng........................................................................ 22
1. M ô T ả:............................................................................................................ 22
2. Thông số kỹ thuật:........................................................................................ 22
III. Cảm biến DHT11........................................................................................... 23
1. Mô tả :............................................................................................................. 23
2. Thông số kỹ thuật:........................................................................................ 23
IV. Cảm biến Photodiod Light Sensor...............................................................24
1. Mô tả :............................................................................................................. 24
2. Thông số kỹ thuật:........................................................................................ 24
V.Cảm biến Cảm Biến Nước Mưa (Rain Water Sensor ) ............................... 25
1. Mô tả :............................................................................................................. 25
2. Thông số kỹ thuật:........................................................................................ 25
VI. Cảm biến Cảm Biến Siêu Âm HC SR-04...................................................27


1. MÔ tả :............................................................................................................. 27
2. Thông số kỹ thuật:........................................................................................ 27
VII. Nguồn Xung AC-DC HIECUBE HD0512P36SR 12VDC & 5VDC 36W
......................................... ............................................ .......................................... 28

1. Mô tả :............................................................................................................. 28
2. Thông số kỹ thuật:........................................................................................ 28
VIII. Nguồn Tổ Ong 12V .................................................................................... 29
1. Mô tả :............................................................................................................. 29
2. Thông Số Kỹ T huật:.....................................................................................29
Chuơng 4: Giới thiệu về W ebserver.......................................................................31
I.Giới thiệu ứng dụng W eb..................................................................................31
1. K h á i n iệ m ứ n g d ụ n g w e b ............................................................................ 31
2. C á c v ẩ n đ ề liê n q u a n đ ế n ứ n g d ụ n g w e b ..................................................... 32
3. C á c th u ậ t n g ữ th ư ờ n g d ù n g ............................................................................32

II. Tổng quan về Web Server..............................................................................36
1. Đ ịn h n g h ĩa v ề W eb S e r v e r ........................................................................... 36
2. N g u y ê n lỷ h o ạ t đ ộ n g c ủ a W eb S e r v e r .......................................................... 37
3. W eb C lie n t .........................................................................................................38

III.Các giao thức sử dụng trên Web Server.......................................................38
ỉ.G ia o th ứ c H T T P ..............................................................................................38
2. G ia o th ứ c F T P ................................................................................................. 39

IV.Các Web Server thông dụng.......................................................................... 39
1. W eb S e r v e r A p a c h e ........................................................................................ 39
2.I I S ...................................................................................................................... 40
3. S u n J a v a S y ste m W eb S e r v e r ( J S W S ) .......................................................... 40

Chuơng 5: Thiết kế mạch và chuông trình điều khiển.........................................42
I.Nguyên lý sử dụng các thiết bị và thiết k ế ......................................................42
II. Giao diện w eb :.................................................................................................43
Trang cài đ ặ t:......................................................................................................... 45
III. Phần cứng........................................................................................................45

III. Sơ đồ xây dựng hệ thống IoT giám sát và điều khiển thiết b ị..................... 47


IV.Code điều khiển................................................................................................48
1. W ebserver........................................................................................................ 48
2. ESP32 NodeMCU LuaNode32..................................................................... 56
Code đọc giá trị cảm b iến:.................................................................................... 57
Code điều khiển nút nhấn:.................................................................................... 58
Chuơng 6: Kết luận và huớng phát triển đề tài..................................................... 64
I. Kết luận.............................................................................................................. 64
II. Huớng phát triển đề tài....................................................................................64
TÀI LIỆU THAM K H Ả O .......................................................................................65


Chương 1: Mở đầu
I.Đặt vấn đề
Sự bùng nổ của các thiết bị, hệ thống và công nghệ thông minh gắn kết và kết nối
trong cuộc sống của chúng ta đã tạo ra cơ hội để kết nối mọi điều với
internet. Việc thu thập dữ liệu kết quả và kết nối đã tạo ra hiệu quả và giải pháp
mà truớc đây chỉ mơ uớc trong các câu chuyện khoa học viễn tuởng.
Hiện nay, hệ thống điều khiển không phải là một khái niệm mới mẻ nữa, nó đã
hiện hữu trên tất cả quốc qia trên thế giới và hiện đang đóng một vai trò qua trọng
trong các ngành công nông nghiệp và ngành điện. IoT đuợc ứng dụng vào nông
nghiệp ở hầu hết các giai đoạn từ quá trình sản xuất đến đóng gói và phân phối
nông sản đến nguời tiêu dùng.
Việc ứng dụng IoT vào nông nghiệp sẽ mang lại rất nhiều thuận lợi cho nguời
nông dân, quan trọng hơn là nâng cao hiệu quả trồng trọt, cũng nhu nâng cao hiệu
quả kinh tế. N hu chúng ta đều biết khí hậu ngày càng trở nên khắc nghiệt, thế nên
việc con nguời tự theo dõi thời tiết và can thiệp, chăm sóc cây trồng sao cho kịp
với sự thay đổi của khí hậu, quả thật tốn rất nhiều thời gian công sức,

hiệu quả lại không cao. Thế nhung với sự can thiệp của máy móc, hệ thông cảm
biến, sẽ giúp nguời nông dân giám sát một cách chính xác và hiệu quả nhất.
Cảm biến - sensor: xuất phát từ chữ “ sense” nghĩa là giác quan - do đó nó nhu
các giác quan trong cơ thể con nguời. Nhờ cảm biến mà mạch điện, hệ thống điện
có thể thu nhân thông tin từ bên ngoài. Từ đó, hệ thống máy móc, điện tử tự động
mới có thể tự động hiển thị thông tin về đại luợng đang cảm nhận hay điều khiển
quá trình định truớc có khả năng thay đổi một cách uyển chuyển theo môi truờng
hoạt động.
Cảm biến là thiết bị dùng để cảm nhận biến đổi các đại luợng vật lý và các đại
luợng không có tính chất điện cần đo thành các đại luợng điện có thể đo và xử lý
đuợc.
Các đại luợng cần đo (m) thuờng không có tính chất điện (nhu nhiệt độ, áp suất
...) tác động lên cảm biến cho ta một đặc trung (s) mang tính chất điện (nhu điện
tích, điện áp, dòng điện hoặc trở kháng) chứa đựng thông tin cho phép xác định
giá trị của đại luợng đo. Đặc trung (s) là hàm của đại luợng cần đo (m): s = F(m)
Nhận thấy sự thuận lợi cũng nhu tính ứng dụng cao của IoT trong ngành nông
nghiệp, cụ thể là là trong cây trồng, nhóm chúng tôi quyết định chọn đề tài “ Phát
Triển Hệ Thống IoT Cho Nông Nghiệp Thông Minh”


Phạm vi ứng dụng:
>
>
>
>
>
>
>
>
>

Công nghiệp
Nghiên cứu khoa học.
Môi trường, khí tượng.
Thông tin viễn thông.
Nông nghiệp.
Dân dụng
Giao thông.
Vũ trụ
Quân sự

II.Mục tiêu, nhiệm vụ và giới hạn đề tài
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu và biết cách sử dụng cảm biến nhiệt độ, độ ẩm
DHT, cảm biến ánh sáng, cảm biến nước mưa, cảm biến siêu âm SRF-04 và
điều khiển máy bơm, máy quạt, đèn qua internet.
Xây dựng hệ thống IOT để giám sát nhiệt độ, độ ẩm, nước mưa, cường độ ánh
sáng qua mạng internet bằng Webservice.
Ý tưởng cốt lõi của hệ thống này là các thông tin từ các cảm biến sẽ được thu
thập và truyền đến xử lý trung tâm(ESP32), sau đó trung tâm sẽ đưa ra các xử lý
cho hệ thống bơm tưới, bơm bồn , máy quạt, hệ thống đèn... hoạt động một cách
phù hợp để tạo ra một môi trường thuận lợi nhất cho cây trồng phát triển tối ưu.
Đồng thời thu thập và giám sát thông tin lên internet để có thể giám sát và điều
khiển các hoạt động của hệ thống.


Chưotig 2: Giói thiệu về Internet of things (IoT)
Hiện nay, có rất nhiều cộng đồng và nền tảng phát triển hỗ trợ làm sản phẩm IoT,
trong bài này người viết sẽ đi sâu vào phân tích và sử dụng những nền tảng đại
diện cho từng nhóm công nghệ.
•

Social: Cộng đồng mã nguồn mở dùng ngôn ngữ Arduino - Top 3 ngôn
ngữ lập trinh thông dụng.

•

Mobile: Blynk một ứng dụng trên hai nền tảng ĨOS và Android giúp bạn
làm nhanh một ứng dụng trong vòng 5 phút để giám sát và điều khiển
các thiết bị IoT.

• Analyze: SpeakThing nền tảng mã nguồn mở loT cho phép bạn hiến thị
và phân tích dữ liệu.
•

Cloud: Particle Dashboard hỗ trợ lập trinh IDE online, lập trình một
thiết bị phần cứng như lập trình web với Restful

•

Thing: Photon và SparkCore là một mạch được thiết kế tích hợp có thể
lập trình bàng ngôn ngữ Arduino và kết nối qua mạng. Toàn bộ nền tảng
này là OpenSource của hãng Particle.

Photon
Photon là một mạch tích hợp bao gồm một chip lõi ARM và một chip Wifí đế kết
nối Internet. Phiên bản đầu tiên của nó có tên là Spark Core, được phát triển bởi
hãng Particle vào năm 2013 từ dự án trên Kickstart.


Photon được tích hợp sẵn các thư viện dùng cho việc kết nối mạng, nó dễ dàng

được lập trình bằng Arduino chi' trong mấy phút. Ví dụ, chỉ cần hai dòng lệnh
chúng ta có thể biến Photon thành một server REST API thông qua Particle Cloud
để thu thập dữ liệu hoặc điều khiển các thiết bị khác. Ngoài ra, Particle Cloud đã
hỗ trợ Webhook và có thể kết nối tới dịch vụ cloud của các hãng công nghệ lớn
như Microsoft, Amazon và IFTTT - " i f this, th en t h a f \

Ở giai đoạn đầu tiên trong tiến trình khởi nghiệp của mình, nhiều doanh nghiệp
trên thế giới đã dùng Photon đễ phát triển Prototype. Thậm chí sau khi đã có
những nền tảng vững chắc họ vẫn tiếp tục làm việc với Particle để biến nó thành
sản phẩm thương mại, hỗ trợ mở rộng quy mô quản lý sản phẩm. Trong đó, sản
phẩm tiêu biểu mà người viết muốn nhắc đến ở đây là máy pha cà phê Keurig.
Sản phẩm này chỉ làm thử trong một ngày, sau một tháng đội ngũ sản xuất đã
hoàn thành sản phẩm và chỉ 6 tháng sau, sản phẩm đã được trình làng trực tiếp
trên thị trường.


Michael Cunningham, CIO, Keurig

Hệ sinh thái vườn thông minh trong nhà của Grove Lab (
cũng là một trong nhũng sản phẩm tiêu biểu khi chỉ với duy nhất một kỹ sư nhúng,
họ đã hoàn thành dự án này.

Các sản phẩm của Particle đều dược OpenSource trên GITHUB tại địa
chỉ https://githưb.com/spark


Hiện nay hãng có 3 dòng sản phẩm chính là module wifi Photon, KĨT Photon,
Electron 2G/3G, dòng sản phẩm đầu tiên Spark Core đã ngừng bán.

Blynk

Blynk là một ứng dụng trên ĨOS và Android hỗ trợ lập trình viên viết các ímg
dụng di động cho thiết bị thông minh - IoT chỉ trong vài phút, ứ n g dụng này dễ
dàng kết nối với các mạch tích họp và nền tảng thông dụng như Arduino,
Raspberry Pi, Esp8266, Particle (Photon/ SparkCore) thông qua Internet. Với
Blynk Cloud, người dùng có thể đồng bộ dữ liệu với ứng dụng di động từ thư
viện ở các nền tảng khác nhau. Sản phẩm này có giao diện tương đối dễ dùng,
thao tác bằng cách kéo thả và hiện đang miễn phí với dự án thử nghiệm, dùng
thử. Riêng đối vói một số thiết bị, ứng dụng Blynk đã bắt đầu có hình thức thu
phí.


Các ứng dụng tiêu biểu của Blynk: tay điều khiển Drone, giám sát và ứng dụng
trồng cây thông minh qua Arduino. Chi tiết tham khảo tại: nk■cc/


ThingSpeak
ThingSpeak là một mã nguồn mở cho các ứng dụng của “Internet o f Things”. Mã
nguồn này hỗ trợ các API 1ưu trữ, lấy dữ liệu từ các thiết bị, sản phẩm sử dụng
HTTP qua Internet hoặc thông qua một Local Area Network. Như một HUB đợi
các thông tin cảm biến từ thiết bị và có nhiệm vụ lưu trữ và xử lý dữ liệu, với
ThingSpeak, bạn có thể tạo ra các ứng dụng phân tích dữ liệu, lưu trữ dữ liệu,
quản lý dữ liệu một cách đơn giản.

ThinkSpeak được phát triển bởi ioBridge và được opensource trên GĨTHUB
/>

Kết hợp 3 nền tảng trên để xây dụng nhanh một sản phẩm IoT
Xây dựng ứng dụng theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, nước mưa, ánh sáng sừ dụng cảm
biến DHT11 , HC SR-04, Light Sensor & Rain Sensor
Mô hình sản phẩm

I.In tern et of things là gì?
Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là Mạng lưới thiết bị kết nối Internet viết
tắt là IoT (tiếng Anh: Internet o f Things) là một kịch bản của thế giới, khi mà
mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định danh của riêng mình, và tất cả có
khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không
cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính. IoT
đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và
Internet. Nói đơn giản là một tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau,
với Internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện một công việc nào đó.


Hay hiểu một cách đơn giản IOT là tất cả các thiết bị có thể kết nối với nhau .
Việc kết nối thì có thể thực hiện qua Wi-Fi, mạng viễn thông băng rộng (3G, 4G),
Bluetooth, ZigBee, hồng ngoại... Các thiết bị có thể là điện thoại thông minh,
máy pha cafe, máy giặt, tai nghe, bóng đèn, và nhiều thiết bị khác. Cisco, nhà
cung cấp giải pháp và thiết bị mạng hàng đầu hiện nay dự báo: Đến năm 2020, sẽ
có khoảng 50 tỷ đồ vật kết nối vào Internet, thậm chí con số này còn gia tăng
nhiều hơn nữa. IoT sẽ là mạng khổng lồ kết nối tất cả mọi thứ, bao gồm cả con
người và sẽ tồn tại các mối quan hệ giữa người và người, người và thiết bị, thiết
bị và thiết bị. Một mạng lưới IoT có thể chứa đến 50 đến 100 nghìn tỉ đối tượng
được kết nối và mạng lưới này có thể theo dõi sự di chuyển của từng đối tượng.
Một con người sống trong thành thị có thể bị bao bọc xung quanh bởi 1000 đến
5000 đối tượng có khả năng theo dối.
ILỨng dụng của IoT
IoT có ứng dụng rộng vô cùng, có thể kể ra một số thư như sau:
■
■
"
■

■
■
■
■

Quản lí chất thải
Quản lí và lập kế hoạch quản lí đô thị
Quản lí môi trường
Phản hồi trong các tinh huống khẩn cấp
Mua sắm thông minh
Quản lí các thiết bị cá nhân
Đồng hồ đo thông minh
Tự động hóa ngôi nhà


Tác động của IOT rất đa dạng, trên các lĩnh vực: quản lý hạ tầng, y tế, xây dựng
và tự động hóa, giao thông.... Cụ thể trong lĩnh vực y tế, Thiết bị IoT có thể được
sử dụng để cho phép theo dõi sức khỏe từ xa và hệ thống thông báo khẩn cấp.
Các thiết bị theo dõi sức khỏe có thể dao động từ huyết áp và nhịp tim màn với
các thiết bị tiên tiến có khả năng giám sát cấy ghép đặc biệt, chẳng hạn như máy
điều hòa nhịp hoặc trợ thính tiên tiến, cảm biến đặc biệt cũng có thể được trang
bị trong không gian sống để theo dõi sức khỏe và thịnh vượng chung là người già,
trong khi cũng bảo đảm xử lý thích hợp đang được quản trị và hỗ trợ người dân
lấy lại mất tính di động thông qua điều trị là tốt. thiết bí tiêu dùng khác để khuyến
khích lối Sống lành mạnh, chẳng hạn như, quy mô kết nối hoặc máy theo dối tim
mạch.
IIL IoT trong tương lai
Vì sao Cisco, Intel, và Qualcomm tài trợ khởi nghiệp cho IoT? Vì Tiềm năng
hưởng lợi từ việc đầu tư vào các công ty khởi nghiệp đáng để mạo hiểm cho các
hãng công nghệ khổng lồ. Như trong năm 2014, Intel kiếm hơn 2 tỷ USD từ

Internet of Things
Những con số khẳng định IOT là xu hướng của tương lai
Internet of Things đến năm 2020:
+ 4 tỷ người kết nối với nhau
+ 4 ngàn tỷ USD doanh thu
+ Hơn 25 triệu ứng dụng
+ Hơn 25 tỷ hệ thống nhúng và hệ thống thông minh
+ 50 ngàn tỷ Gigabytes dữ liệu
Vì thế, Internet o f Thing đang là chìa khóa của thành công trong tương lai.


Chưong 3: Tổng quan về các linh kiện được sử dụng
I. ESP32 NodeMCU LuaNode32
1. Mô tả
Kit RF thu phát Wifi BLE ESP32 NodeMCU LuaNode32 được phát triển trên
nền module trung tâm là ESP32 với công nghệ Wifi, BLE và nhân ARM SoC tích
hợp mới nhất hiện nay, kit có thiết kế phần cứng, firmware và cách sử dụng tương
tự Kít NodeMCEl ESP8266, với ưu điểm là cách sử dụng dễ dàng, ra chân đầy
đủ, tích hợp mạch nạp và giao tiếp UART CP2102, Kit Wifi BLE ESP32
NodeMCU LuaNode32 là sự lựa chọn hàng đầu trong các nghiên cứu, ứng dụng
về Wifi, BLE, ĩoT và điều khiển, thu thập dữ liệu qua mạng.
2. Thông số kỹ thuật
. Module trung tâm: Wifi BLE SoC ESP32 ESP-WROOM-32
• Nguồn sử dụng: 5VDC từ cổng Micro USB.
• Tích hợp mạch nạp và giao tiếp UART CP2102
• Ra chân đầy đủ module ESP32, chuẩn chân cắm 2.54mm
• Tích hợp Led Status, nút BOOT và ENABLE.
• Kích thước: 28.33x51.45mm
3.Sơ đồ chân

II.Module Relay
l.G iới thiệu
Rơle (relay) là một chuyển mạch hoạt động bằng điện. Dòng điện chạy qua cuộn
dây của rơle tạo ra một từ trường hút lõi sắt non làm thay đồi công tắc chuyển


mạch. Dòng điện qua cuộn dây có thể được bật hoặc tắt vì thế 1'ơle có hai vị trí
chuyển mạch qua lại.
Các chân đấu nối và chân chuyển mạch của rơle thường được ký hiệu là COM
(POLE), NC và NO:
"
*
COM/POLE = là chân chung, là nơi kết nối đường cấp nguồn chờ.
NC và NO là 2 chân chuyển đổi.
Trong đó: NC là điểm thường đóng, chân COM/POLE được kết nối với NC khi
cuộn dây rơle không nhiễm từ (khi 2 đầu cuộn dây không được cấp diện).
NO = là điếm thường mở, COM/POLE được kết nối với NO khi cuộn dây rơle
được từ hóa (được cấp điện).
2.Các loại Relay và cách xác định trạng thái của nó
Trên thị trường chúng ta có 2 loại modưle rơ-le: module rơ-le đóng ở mức
thấp (nối cực âm vào chân tín hiệu rơ-le sẽ đóng), module rơ-le đóng ở mức
cao (nối cực dương vào chân tín hiệu 1'ơ-le sẽ đóng). Nếu so sánh giữa 2 module
rơ-le có cùng thông số kỹ thuật thì hầu hết mọi linh kiện của nó đều giống nhau,
chỉ khác nhau ở chỗ cái transistor của mỗi module. Chính vì cái transistor này
nên mới sinh ra 2 loại module rơ-le này đấy (có 2 loại transistor là NPN - kích ở
mức cao, và PNP - kích ở mức thấp).

Module relay kích mức cao

Module relay kích ở mức thấp
3.Cách sử dụng Relay
3 chân dùng để kích
+: cấp hiệu điện thế kích tối ưu vào chân này.
o
- : nối với cực âm
o
IN: chân tín hiệu, tùy vào loại module rơ-le mà nó sẽ làm nhiệm vụ kích
rơ-le
■ Nếu đang dùng module rơ-le kích ở mức cao và chân IN bạn cấp điện
thế dương vào thì module rơ-le của bạn sẽ được kích, ngược lại thì
không.
■ Tương tự với module rơ-le kích ở mức thấp.
o

1

A

_

_

1 _ •

?
_ Ạ •

r

*

^
/V

1

^

_ _

_
- » • /V

_
Ạ

_

_

_

Ị

À J

_

_

_

3 chân còn lại nôi với đô dùng điện công suât cao:
o

o

COM: chân nối với 1 chân bất kỳ của đồ dùng điện, nhung nên mắc vào
đây chân lửa (nóng) nếu dùng hiệu điện thế xoay chiều và cực dương nếu
là hiệu điện một chiều.
ON hoặc NO: chân này sẽ nối với chân lửa (nóng) nếu dùng điện xoay
chiều và cực dương của nguồn nếu dòng điện một chiều.

OFF hoặc NC: chân này sẽ nối chân lạnh (trung hòa) nếu dùng điện xoay chiều
và cực âm của nguồn nếu dùng điện một chiều.


4.Module Relay được sữ dụng

1. MÔ Tả:
Mạch 8 Relay Opto cách ly 5VDC thích hợp với các ứng dụng đóng ngắt tải AC
hoặc DC, mạch có thiết kế nhỏ gọn, tích hợp opto và transistor cách ly, kích
đóng bằng mức thấp (OVDC) phù hợp với mọi loại MCU và thiết kế có thể sử
dụng nguồn ngoài giúp cho việc sử dụng trở nên thật linh động và dễ dàng.
2. Thông số kỹ thuật:
• Điện áp sử dụng: 5VDC
• Tín hiệu kích: TTL 3.3-5VDC, mức thấp Low Relay đóng, mức cao High
Relay ngắt.
• Mỗi Relay tiêu thụ dòng khoảng 80mA,

• Điện thế đóng ngắt tối đa: AC250V ~ 10A hoặc DC30V ~ 10A (Để an toàn
nên dùng cho tải có công suất <100W).
• Tích hợp Opto cách ly, Diod chống nhiễu và đèn báo tín hiệu kích.
• Kích thước: 137 X 56 X 20mm


IlI.Cảm biến DHT11
l.M ô tả:
Grove - Temperature & Humidity Sensor DHT11 (Cảm biến nhiệt độ & độ ẩm)
được sử dụng để xác định nhiệt độ và độ ẩm của không khí trong các úng dụng:
trồng cây, theo dõi thời tiế t,... cảm biến được tích hợp bộ tiền xử lý bên trong
giúp trả ra giá trị nhiệt độ và độ ẩm chính xác mà không cần qua các bước tính
toán phức tạp.
2.Thông số kỹ thuật:
- Điện áp hoạt động: 3 —> 5V
- Dải nhiệt độ đo: 0 -> 55°c với độ chính xác là ±2°c
- Dải độ ẩm đo: 20 -> 90% với độ chính xác là 5%
- Kích thước: 15 5mm X 12mm X 5.5mm
- Tần số lấy mẫu: 1Hz, nghĩa là 1 giây DHT11 lấy mẫu một lần.
- 4 chân: vcc ( cực (+) nguồn ), DATA(chân tín hiệu), NC, GND(cực (-)
nguồn)

Cách điều khiển:
DHT11 gửi và nhận dữ liệu với một dây tín hiệu data, với chuẩn dữ liệu truyền 1
dây này, chúng ta phải đảm bảo sao cho ở chế độ chờ (idle) dây DATA có giá trị
ở mức cao, nên trong mạch sử dụng DHT11, dây data phải được mắc với một trở
kéo bên ngoài (thông thường giá trị là 4.7kQ).
Dữ liệu truyền về của DHT11 gồm 40bit dữ liệu theo thứ tự: 8 bit biểu thị phần
nguyên của độ ẩm + 8 bít biểu thị phần thập phân của độ ẩm + 8 bit biểu thị phần
nguyên của nhiệt độ + 8 bit biểu thị phần thập phân của nhiệt độ + 8 bit check

sum.
Ví dụ: ta nhận được 40 bit dữ liệu như sau:
0011 0101 0000 0000 0001 1000 0000 0000 0100 1101


Tính toán:
8bit checksum: 0011 0101 + 0000 0000 + 0001 1000 + 0000 0000 = 0100 1101
Độ ẩm: 0011 0101 = 35H = 53% (ở đây do phần thập phân có giá trị 0000 0000,
nên ta bỏ qua không tính phần thập phân)
Nhiệt độ: 0001 1000 = 18H = 24°c (ở đây do phần thập phân có giá trị 0000
0000. nên ta bỏ qua không tính phần thập phân)
IV.Cảm biến Photodiod Light Sensor
1.

Mô tả:

Photodiod Light Sensor là cảm biến cuờng độ ánh sáng.
Cảm biến ánh sáng Photodiod Light Sensor sử dụng Photodiod thay vì quang
trở để cảm biến ánh sáng nên cho độ chính xác và độ ổn định cao, cảm biến có
Opamp tích hợp cho cả hai ngõ ra tín hiệu là Digital và Analog rất dễ sử dụng,
thích hợp cho các ứng dụng nhận biết sáng tối, cảm biến cuờng độ sáng,...
2. Thông số kỹ thuật:
. Nguồn: 3.3-> 5VDC
• Sử dụng Photodiod cho độ chính xác cao.
• Xuất tín hiệu Digital tinh chỉnh bằng biến trở trên mạch hoặc Analog rất dễ
sử dụng.
• Kích thuớc: 30 X 16mm
A0
Ngõ ra tín hiệu Analog
DO

Ngõ ra tín hiệu Digital

vcc

Nguồn 3.3 ~ 5VDC

GND

Mass


Cách điều khiển:
Ngõ ra DO trên cảm biến được dùng để xác định cường độ sáng của môi trường,
khi ở ngoài sáng, ngõ ra DO là giá trị 0, khi ở trong tối, ngõ ra DO là 1. Trên cảm
biến có 1 biến trở để điều chỉnh cường độ sáng phát hiện, khi văn cùng chiều
kim đồng hồ thì sẽ làm giảm cường độ sáng nhận biết của cảm biến, tức là môi
trường phải ít sáng hơn nữa thì cảm biến mới đọc gía trị digital là 1,
V.Cảm biến Cảm Biến Nước Mưa (Rain Water Sensor )
1. Mô tả:
Cảm biến nước mưa (Rain Water Sensor) được sử dụng để phát hiện mưa, nước
hoặc các dung dịch dẫn điện tiếp xúc với bề mặt cảm biến sẽ phát ra tín hiệu để
làm các ứng dụng tự động: phát hiện mưa, báo mực nước tự động,...
2. Thông số kỹ thuật:
• Điện áp sử dụng: 5 VDC
• Kích thước tấm cảm b i ế n mưa: 54 X 40mm
• Kích thước board PCB: 30 X lómm
• Tín hiệu đầu ra: Digital TTL (OVDC / 5VDC) và đầu ra Analog AO trả giá
trị điện áp tuyến tính theo lượng nước tiếp xúc với cảm biến.
• Lỗ cố định bu lông dễ dàng để cài đặt

• Có đèn báo hiệu nguồn và đầu ra
• Độ nhạy có thể được điều chỉnh thông qua chiết áp
» LED sáng lên khi không cỏ mưa đầu ra cao, cỏ mưa, đầu ra thấp LED tắt.
AO
Đầu ra tín hiệu Analog
DO

Đầu ra tín hiệu TTL chuyến đỗi

vcc

Nguồn 3.3 ~ 5VDC

GND

Mass