Báo cáo IOT (Internet vạn vật) chủ đề nông trại thông minh Smart Farm

Báo cáo môn IOT (Internet vạn vật) chủ đề: Ứng dụng cảm biến tích hợp Arduino trongnông trại thông minh, được viết bằng Latex

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO MÔN:

INTERNET VẠN VẬT

ĐỀ TÀI:

Ứng dụng cảm biến tích hợp Arduino trong

nông trại thông minh

Người thực hiện:

Giảng viên hướng dẫn:

Vĩnh Long, 2023

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐIỂM CỦA NGƯỜI

HƯỚNG DẪN

Ý thức thực hiện:

.Nội dung thực hiện:

.Hình thức trình bày:

.Tổng hợp kết quả:

□ Tổ chức báo cáo trước hội đồng

□ Tổ chức chấm thuyết trình

Vĩnh Long, ngày tháng năm

Người hướng dẫn(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chuyên đề báo cáo này trước hết nhóm chúng em xin gửi đến quýthầy, cô giáo trong Khoa công nghệ thông tin trường Đại Học Sư Phạm Kĩ Thuật VĩnhLong lời cảm ơn chân thành

Đặc biệt, chúng em xin gửi đến thầy Trần Phan An Trường, thầy NguyễnKhắc Tường đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em hoàn thành chuyên đề báocáo này lời cảm ơn sâu sắc nhất

Chúng em xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh Đạo, các phòng ban của Trường,

đã tạo điều kiện thuận lợi cho em được tìm hiểu thực tiễn trong suốt quá trình họctập Qua công việc thực hiện bài báo cáo này chúng em nhận ra nhiều điều mới mẻ và bổích trong việc nghiên cứu và triển khai, để giúp ích cho sự nghiệp sau này của bản thân

Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình thực hiện bài báo cáo, hoànthiện chuyên đề này chúng em không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận đượcnhững ý kiến đóng góp từ thầy cô

Chúng em xin cảm ơn!

Mục lục

1.1 Tổng quan về IoT 2

1.1.1 Lịch sử 2

1.1.2 Lợi ích 2

1.1.3 Ưu điểm 3

1.1.4 Khuyết điểm 4

1.2 Lĩnh vực của IoT 4

1.2.1 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu đề tài 4

1.2.2 Khái quát về nông trại thông minh 5

1.2.3 Hệ thống điều khiển 6

2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7 2.1 Board Arduino 7

2.1.1 Lịch sử 7

2.1.2 Arduino Uno R3 8

2.1.3 Cấu tạo của Arduino 9

2.1.4 Ứng dụng của Arduino 10

2.2 Giới thiệu về phần mềm mô phỏng Proteus 12

2.3 Cảm biến và module chức năng 13

2.3.1 Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm DHT11 13

2.3.2 Cảm biến chuyển động PIR 14

2.3.3 Cảm biến ánh sáng Torch LDR 16

2.3.4 Cảm biến độ ẩm đất 18

2.3.5 Module thời gian thực DS1307 20

2.3.6 Module màn hình LCD 20x4 22

2.4 Kết nối với Blynk 24

3 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 26

3.1 Đặc tả hệ thống 26

3.2 Sơ đồ hệ thống 27

3.2.1 Sơ đồ chức năng 27

3.2.2 Sơ đồ đấu nối 27

3.2.3 Code Arduino 30

3.3 Xây dựng hệ thống 35

3.3.1 Chức năng điều hòa nhiệt độ 35

3.3.2 Chức năng tự động tưới tiêu 36

3.3.3 Chức năng cân bằng ánh sáng 37

3.3.4 Chức năng phát hiện sâu hại 37

4 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 38 4.1 Kết luận 38

4.2 Hướng phát triển 39

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khoa học công nghệ ngày càng phát triển, vi điều khiển AVR và vi điềukhiển PIC ngày càng thông dụng và hoàn thiện hơn, nhưng có thể nói sự xuất hiện củaArduino vào năm 2005 tại Italia đã mở ra một hướng đi mới cho vi điều khiển Sự xuấthiện của Arduino đã hỗ trợ cho con người rất nhiều trong lập trình và thiết kế, nhất làđối với những người bắt đầu tìm tòi về vi điều khiển mà không có quá nhiều kiến thức,hiểu biết sâu sắc về vật lý và điện tử Phần cứng của thiết bị đã được tích hợp nhiềuchức năng cơ bản và là mã nguồn mở Ngôn ngữ lập trình trên nền Java lại vô cùng dễ sửdụng tương thích với ngôn ngữ C và hệ thư viện rất phong phú và được chia sẻ miễn phí

Chính vì những lý do như vậy nên Arduino hiện đang dần phổ biến và được pháttriển ngày càng mạnh mẽ trên toàn thế giới Thêm vào đó, các thiết bị tự động hóadần ra dần thay thế sức lao động thủ công, đòi hỏi các công nghệ phải cập nhật liêntục để không bị lạc hậu so với các công nghệ khác

Internet of Things (IoT) là một khái niệm ngày càng phổ biến trong thế giớicông nghệ hiện đại Nó đề cập đến sự kết nối và giao tiếp giữa các thiết bị điện tử vàđối tượng vật lý thông qua internet IoT mang lại tiềm năng lớn để thay đổi và cảithiện cuộc sống của chúng ta trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả nông nghiệp, y tế, côngnghiệp, đô thị thông minh và nhiều lĩnh vực khác

Tại thực tế, IoT cho phép các thiết bị thông minh được kết nối và tương tácvới nhau để thu thập, chia sẻ và xử lý dữ liệu một cách tự động Các thiết bị này cóthể là cảm biến, máy móc, thiết bị đeo, xe ô tô, đèn chiếu sáng và hầu hết các đốitượng có khả năng kết nối internet Khi được kết nối, chúng có thể truyền dữ liệu vànhận lệnh điều khiển từ xa, tạo nên một mạng lưới thông minh và tự động hoạt động

hệ thống nhúng cổ điển, như mạng cảm biến không dây, hệ thống điều khiển, tự độnghóa (bao gồm nhà thông minh tự động hóa công trình), đều đóng góp vào việc vậnhành Internet Vạn Vật (IoT)

1.1.2 Lợi ích

IoT được coi là chìa khóa thành công của con người trong tương lai gần, nó tácđộng tích cực đến đời sống, công việc thông qua nhiều ứng dụng:

• Tự động hóa hệ thống nhà thông minh

• Quản lý các thiết bị cá nhân bằng kết nối mạng

• Mua sắm thông minh qua các phần mềm máy tính, điện thoại

• Quản lý môi trường, chất thải trong các nhà máy, xí nghiệp

• Quản lý, lập kết hoạch công việc cho các doanh nghiệp, công ty

• Theo dõi sức khỏe từ xa

•

Hầu hết các ngành nghề hiện nay đều phát triển hơn dựa trên sự kết nối linh hoạtcủa mạng lưới IoT Bao gồm từ giáo dục, nông nghiệp, công nghiệp, y tế, Điển hìnhnhư các nhà máy sản xuất bắt đầu áp dụng cảm biến cho các thành phần làm ra sảnphẩm Từ đó theo dõi hoạt động của chúng và nâng cao chất lượng Hay các doanhnghiệp sử dụng công nghệ IoT để quản lý nhân sự, dữ liệu công ty cải thiện hiệu suấtlàm việc

1.1.3 Ưu điểm

• Giao tiếp:

IoT khuyến khích giao tiếp giữa các thiết bị, còn được gọi là giao tiếp toMachine (M2M) Các thiết bị vật lý có thể duy trì kết nối do đó sẽ đem đến việc kếthợp nhuần nhuyễn giữa chúng giúp đạt chất lượng sản phẩm cao hơn

Machine-• Tự động hóa giúp giám sát thiết bị tốt hơn:

Đây là ưu điểm vượt trội của IoT IoT cho phép bạn tự động hóa và kiểm soátcác nhiệm vụ được thực hiện hàng ngày Không cần đến sự can thiệp của con người,các máy móc có thể giao tiếp với nhau giúp gia tăng tốc độ cũng như chất lượng sảnphẩm

• Tiết kiệm thời gian:

Sự tương tác giữa máy với máy mang lại hiệu quả tốt hơn và cho kết quả chính

xác Thay vì phí thời gian để lặp lại các nhiệm vụ tương tự mỗi ngày, nó cho phép mọingười thực hiện các công việc sáng tạo khác.

• Tiết kiệm tiền bạc:

Ưu điểm lớn nhất của IOT là tiết kiệm tiền IoT rất hữu ích khi giúp cho thói quenhàng ngày của mọi người bằng cách làm cho các thiết bị giao tiếp với nhau hiệu quả.Chúng sẽ cảnh báo kịp thời những vấn đề, sự cố phát sinh Vì vậy, bạn có thể tiết kiệmnăng lượng cũng như chi phí sửa chữa, duy trì nhiều sản phẩm

1.1.4 Khuyết điểm

• Độ phức tạp:

IoT là một mạng lưới đa dạng và phức tạp, vì vậy với bất kỳ lỗi hoặc lỗi trongphần mềm hoặc phần cứng có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng Khi mất điện cũng cóthể gây ra nhiều bất tiện trong các hệ thống và thao tác của nhiều thiết bị vì chúngđược kết nối với nhau

• Quyền riêng tư/Bảo mật:

Cuộc sống của chúng ta sẽ ngày càng được kiểm soát bởi công nghệ, và sẽ phụthuộc vào nó Nếu tất cả dữ liệu IoT này được truyền đi, nguy cơ mất quyền riêng tư

sẽ tăng lên

• An toàn:

Tất cả các thiết bị gia dụng, máy móc công nghiệp, dịch vụ khu vực công và nhiềuthiết bị khác đều được kết nối với Internet Vì vậy, nó đã tạo ra một kho thông tinkhổng lồ có sẵn trên các thiết bị đó và những thông tin này dễ bị tấn công bởi tin tặc

- Tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên như nước, phân bón và năng lượng trongnông trại.

- Nâng cao hiệu suất và năng suất của nông trại thông qua ứng dụng công nghệ

- Cải thiện quản lý, giám sát và kiểm soát quy trình sản xuất nông nghiệp

1.2.2 Khái quát về nông trại thông minh

Tìm hiểu về nông trại thông minh:

- Hiện nay, ở các khu nông trại lớn, việc trông chừng nông trại và tưới tiêu mộtcách thủ công là một điều không thể Vì vậy, thông qua hệ thống nông trại thông minh,chúng ta có thể thực hiện các hoạt động này tự động bằng cách theo dõi và điều khiểncác thiết bị, hoặc thay đổi các thiết lập thông qua internet

- Hệ thống nông trại thông minh cho phép người chủ nông trại biết khi nào câytrồng cần nước, cần ánh sáng để quang hợp, hoặc bị tấn công bởi sâu hại Từ đó, cóthể tự động bật/tắt các thiết bị như đèn, máy bơm nước, quạt, và nhận được thôngbáo để nắm bắt tình hình trang trại Điều này giúp tiện lợi cho quá trình phát triểncây trồng

- Việc điều khiển cảm biến từ xa và biết được trạng thái hiện tại của nông trạicũng giúp người chủ tiết kiệm thời gian và công sức đáng kể

Hệ thống nông trại thông minh:

Hệ thống nông trại thông minh giúp tự động hóa quá trình chăm sóc và quản lýcây trồng trong môi trường trồng trọt Nó sử dụng các cảm biến và thiết bị điều khiển

để giám sát và điều chỉnh các yếu tố quan trọng như nước, nhiệt độ, ánh sáng và sựchuyển động:

- Hệ thống bơm nước tự động được kích hoạt dựa trên module thời gian thực vàcảm biến độ ẩm đất Vào thời điểm cố định trong ngày, khi độ ẩm xuống mức không

đủ, hệ thống sẽ tự động kích hoạt bơm nước để cung cấp nước cho cây trồng

- Cảm biến nhiệt độ (DHT11) đo nhiệt độ môi trường và thông qua đó điều chỉnhcác thiết bị như máy lạnh, quạt để duy trì nhiệt độ thích hợp cho cây trồng phát triển

- Cảm biến ánh sáng giúp điều chỉnh lượng ánh sáng thích hợp cho cây quang hợp.Khi cường độ ánh sáng thấp, hệ thống có thể tự động bật đèn để đảm bảo cây trồngnhận đủ ánh sáng cần thiết

- Cảm biến chuyển động phát hiện sự chuyển động trong môi trường trồng trọt,như sự hiện diện của sâu hại Khi phát hiện chuyển động, hệ thống có thể cảnh báongười chủ và kích hoạt các biện pháp xử lý như phun thuốc trừ sâu

1.2.3 Hệ thống điều khiển

Hệ thống sử dụng phương pháp điều khiển tự động: Các cảm biến sẽ đo giá trị môitrường và so sánh với giá trị được đặt Nếu chưa đạt đến giá trị phù hợp sẽ điều khiểncác thiết bị như quạt, bơm, đèn để cây trồng có môi trường sinh sống tốt

Việc sử dụng hệ thống điều khiển tự động giúp người chủ nông trại tiết kiệm đượccông sức bật/tắt và tùy chỉnh các thiết bị thủ công bằng tay

Nguyên mẫu ban đầu của Arduino được gọi là "Wiring" và là sự phát triển từ một

hệ thống microcontroller đơn giản Nguyên tắc thiết kế của Wiring là cung cấp mộtboard mạch dễ sử dụng, có khả năng lập trình thông qua môi trường phát triển tíchhợp (IDE) và có khả năng kết nối với các linh kiện ngoại vi khác

Sau đó, vào năm 2005, dự án Arduino chính thức được thành lập và phiên bản đầutiên mang tên "Arduino NG" (New Generation) được giới thiệu Arduino NG sử dụngchip ATmega168 và hỗ trợ việc lập trình thông qua một cổng nối tiếp (serial port).Trong những năm tiếp theo, Arduino tiếp tục phát triển và ra mắt nhiều phiên bảnkhác nhau, bao gồm Arduino Diecimila, Arduino Duemilanove, Arduino Uno, ArduinoMega, và nhiều phiên bản khác Mỗi phiên bản có những cải tiến và tính năng mới,như bộ nhớ lớn hơn, tốc độ xử lý nhanh hơn và khả năng kết nối với các thiết bị ngoại

2.1.2 Arduino Uno R3

Mạch Arduino Uno (hình 2.1) là dòng mạch Arduino phổ biến, khi mới bắt đầu làmquen, lập trình với Arduino thì mạch Arduino thường nói tới chính là dòng ArduinoUNO Hiện dòng mạch này đã phát triển tới thế hệ thứ 3

Arduino Uno R3 là dòng cơ bản, linh hoạt, thường được sử dụng cho người mới bắtđầu Bạn có thể sử dụng các dòng Arduino khác như: Arduino Mega, Arduino Nano,Arduino Micro Nhưng với những ứng dụng cơ bản thì mạch Arduino Uno là lựachọn phù hợp nhất

Hình 2.1: Board Arduino Uno R3

Thông số kỹ thuật:

Vi điều khiển: ATmega328 họ 8bit

Điện áp hoạt động: 5 12V DC (khuyên dùng)

Tần số hoạt động: 16 MHz

Dòng tiêu thụ: Khoảng 30mA

Điện áp vào giới hạn:19V DC

Số chân Digital I/O:14 (6 chân PWM)

Số chân Analog: 6 (độ phân giải 10bit)

Dòng tối đa trên mỗi chân I/O: 30 mA.

Dòng ra tối đa (5V): 500 mA

Dòng ra tối đa (3.3V): 50 mA

Bộ nhớ flash: 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader

SRAM: 2 KB (ATmega328)

EEPROM: 1 KB (ATmega328)

Khối lượng: 25 gram

Một số lưu ý khi làm việc với Arduino Uno R3:

Mặc dù Arduino có cầu chì tự phục hồi (resettable fuse) bảo vệ mạch khi xảy raquá tải, tuy nhiên cầu chì này chỉ được mắc cho cổng USB nhằm tự động ngắt điệnkhi nguồn vào USB lớn hơn 5V Do đó khi thao tác với Arduino, cần tính toán cẩnthận để tránh gây hư tổn đến board Các thao tác sau đây có thể gây hỏng một phầnhoặc toàn bộ board Arduino:

- Nối trực tiếp dòng 5V vào GND

- Nối 1 pin OUT bất kỳ vào GND

- Nối 1 pin HIGH vào 1 pin LOW bất kỳ

- Cấp nguồn lớn hơn 5V cho bất kỳ pin I/O nào

- Tổng cường độ dòng điện trên các I/O pin vượt quá ngưỡng

- Thay đổi các kết nối trong lúc đang vận hành

2.1.3 Cấu tạo của Arduino

1 Cáp USB: Dùng để kết nối Arduino Uno với máy tính để nạp chương trình vàtruyền dữ liệu

2 IC ATmega16U2: Đây là bộ điều khiển giao tiếp USB-Serial trên board ArduinoUno Nó giúp Arduino Uno kết nối với máy tính thông qua cổng USB

3 Cổng nguồn ngoài: Dùng để cấp nguồn từ nguồn điện ngoại vi cho Arduino Uno

4 Cổng USB: Dùng để kết nối Arduino Uno với máy tính và cung cấp nguồn điệncho board

5 Nút reset: Dùng để khởi động lại board Arduino Uno hoặc chế độ nạp chươngtrình

Hình 2.2: Cấu tạo board Arduino Uno

6 ICSP của ATmega16U2: Đây là tiêu đề In-Circuit Serial Programming (ICSP)dùng để nạp chương trình cho IC ATmega16U2

7 Chân xuất tín hiệu ra: Các chân xuất tín hiệu ra (digital I/O pins) trên ArduinoUno được sử dụng để kết nối và giao tiếp với các linh kiện ngoại vi khác

8 IC ATmega328: Đây là vi điều khiển chính của Arduino Uno, xử lý các lệnh vàđiều khiển các chức năng của board

9 Chân ICSP của ATmega328: Đây là tiêu đề ICSP dùng để nạp chương trình cho

IC ATmega328

10 Chân lấy tín hiệu analog: Arduino Uno cung cấp 6 chân lấy tín hiệu analog(analog input pins) để đọc giá trị từ các cảm biến hoặc linh kiện analog khác

11 Chân cấp nguồn cho cảm biến: Arduino Uno có chân cấp nguồn (power pins)

để cung cấp nguồn điện cho các cảm biến hoặc linh kiện khác trong dự án

2.1.4 Ứng dụng của Arduino

Arduino có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Dưới đây là một

số ví dụ về ứng dụng của Arduino trong các lĩnh vực cụ thể:

- Nông nghiệp thông minh: Arduino được sử dụng trong các hệ thống tự động hóanông nghiệp, như tưới cây tự động, quản lý môi trường trong nhà kính, giám sát độ

ẩm và nhiệt độ đất, điều khiển ánh sáng và năng lượng, và thu thập dữ liệu để tối ưuhóa quá trình canh tác

- Quản lý năng lượng: Arduino được sử dụng để kiểm soát, đo lường và quản lýtiêu thụ năng lượng trong các hệ thống nhà thông minh, như quản lý ánh sáng, điềukhiển thiết bị điện tự động và giám sát sử dụng điện

- Robotics và tự động hóa: Arduino được sử dụng để xây dựng các robot đơn giảnhoặc phức tạp, từ robot nhúng cho đến robot di động Arduino cung cấp môi trườnglập trình linh hoạt và các khả năng giao tiếp để điều khiển và tương tác với các cảmbiến và hành động của robot

- Sản xuất và điều khiển quy trình: Arduino được sử dụng trong các ứng dụng côngnghiệp để điều khiển quy trình sản xuất và giám sát Ví dụ, nó có thể được sử dụng

để kiểm soát và ghi nhận dữ liệu từ các máy móc, cảm biến và thiết bị đo lường trongquy trình sản xuất

- Điện tử sáng tạo và dự án cá nhân: Arduino rất phổ biến trong cộng đồng điện

tử sáng tạo và là công cụ lý tưởng cho các dự án cá nhân Nó cho phép các nhà pháttriển và người sáng tạo tạo ra các thiết bị và hệ thống điện tử tùy chỉnh, từ đèn LEDđiều khiển màu sắc đến đồ chơi điện tử và các thiết bị nghệ thuật tương tác

- Giáo dục và đào tạo: Arduino cung cấp một nền tảng giáo dục tuyệt vời để học

về lập trình và điện tử Nó được sử dụng rộng rãi trong các khóa học, trường học vàcác hoạt động giáo dục khác để giúp học sinh hiểu về lập trình, các khái niệm cơ bản

về vi điều khiển và cảm biến, và áp dụng kiến thức vào việc xây dựng các dự án thực

tế Arduino có môi trường lập trình đơn giản và cộng đồng hỗ trợ mạnh mẽ, giúp họcsinh và sinh viên tiếp cận và thực hành một cách dễ dàng

- Đo lường và giám sát trong y tế: Arduino được sử dụng trong các ứng dụng y tế

để đo lường và giám sát các thông số sức khỏe, như nhịp tim, nhiệt độ cơ thể, huyết

áp, và các chỉ số khác Nó có thể được tích hợp với các cảm biến và thiết bị y tế đểthu thập dữ liệu và cung cấp thông tin quan trọng cho việc chăm sóc và theo dõi sứckhỏe

- Internet of Things (IoT): Arduino được sử dụng trong các dự án IoT để kết nối

và giao tiếp với các thiết bị thông minh khác nhau Nó cho phép thu thập dữ liệu từcác cảm biến và truyền dữ liệu qua mạng để kiểm soát và giám sát từ xa các thiết bị

và hệ thống

2.2 Giới thiệu về phần mềm mô phỏng Proteus

Phần mềm vẽ Proteus là phần mềm vẽ mạch điện tử được phát triển bởi công tyLancenter Electronics Phần mềm có thể mô tả hầu hết các Linh Kiện Điện Tử thôngdụng hiện nay, đặc biệt hỗ trợ cho cả các phần mềm như 8051, PIC, Motorola, AVR.Proteus có khả năng mô phỏng hoạt động của các mạch điện tử bao gồm phầnthiết như kế mạch và viết trình điều khiển cho các loại vi điều khiển như MCS-51,AVR, PIC

Hình 2.3: Phần mềm mô phỏng Proteus

Những Đặc Điểm Nổi Bật Của Proteus:

1 Có khả năng mô phỏng hầu hết trình điều khiển cho vi điều khiển

2 Chọn đối tượng và thiết lập thông số cho đối tượng dễ dàng

3 Xuất ra file Netlist tương thích với các chương trình làm mạch in thông dụng

4 Xuất file thống kê linh kiện cho mạch

5 ISIS tích hợp nhiều công cụ giúp cho việc quản lý mạch điện lớn, mạch điện có thểlên đến hàng ngàn linh kiện phục vụ cho thiết kế mạch chuyên nghiệp.

6 Thiết kế theo cấu trúc (hierachical design)

7 Khả năng tự động đánh số linh kiện

2.3 Cảm biến và module chức năng

2.3.1 Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm DHT11

Hình 2.4: DHT11

Tính năng:

- Đo nhiệt độ trong khoảng từ 0°C đến 50°C với độ chính xác ±2°C

- Đo độ ẩm trong khoảng từ 20% đến 90% với độ chính xác±5%

- Truyền dữ liệu dạng tín hiệu kỹ thuật số

- Thời gian đáp ứng nhanh, khoảng 2 giây cho mỗi lần đo

- Kích thước nhỏ gọn, dễ tích hợp vào các thiết bị và mạch điện tử

- Tiêu thụ năng lượng thấp, phù hợp cho các ứng dụng tiết kiệm năng lượng.Thông số kỹ thuật:

- Điện áp hoạt động: 3-5V(DC)

- Dãy độ ẩm hoạt động: 20%-90% RH, sai số± 5%RH

- Dãy nhiệt độ hoạt động: 0-50°C, sai số ± 2°C

- Khoảng cách truyền tối đa: 20m

- Kích thước: 28mm x 12mm x 10mm

- Cảm biến nhiệt độ sẽ thay đổi điện trở của nó theo nhiệt độ, trong khi cảm biến

độ ẩm sẽ thay đổi điện trở của nó theo độ ẩm

- Điện trở của cảm biến được đọc bởi vi mạch điều khiển và sau đó được chuyểnđổi thành giá trị nhiệt độ và độ ẩm tương ứng

Ứng dụng:

- Giám sát nhiệt độ và độ ẩm trong môi trường trồng trọt hoặc nhà kính để đảmbảo điều kiện phù hợp cho cây trồng

- Đo nhiệt độ và độ ẩm trong các ứng dụng nhà thông minh như điều khiển nhiệt

độ trong nhà, quản lý điều hòa không khí

- Ứng dụng trong thiết bị đo lường và điều khiển tự động trong công nghiệp, nhưquản lý nhiệt độ và độ ẩm trong các quá trình sản xuất

- Sử dụng trong các dự án điện tử cá nhân, như đồng hồ nhiệt độ và độ ẩm, thiết

bị đo lường thời tiết

2.3.2 Cảm biến chuyển động PIR

Hình 2.5: Cảm biến chuyển động PIR

Tính năng:

- Phát hiện chuyển động: Cảm biến PIR có khả năng phát hiện chuyển động củacon người và động vật trong phạm vi của nó.

- Sử dụng công nghệ hồng ngoại: Cảm biến PIR sử dụng công nghệ hồng ngoại đểphát hiện sự thay đổi trong tia hồng ngoại phát ra từ cơ thể đối tượng

- Thiết kế đơn giản và giá thành thấp: Cảm biến PIR có cấu trúc đơn giản và giáthành thấp, làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến trong các ứng dụng gia đình

• Thời gian báo: 30 giây có thể tùy chỉnh bằng biến trở

• Độ nhạy có thể điều chỉnh bằng biến trở

• Kích thước: 1,27 x 0,96 x 1.0 ( 32,2 x 24,3 x 25,4 mm)

Nguyên lý hoạt động:

- Cảm biến PIR có hai phần quan trọng: một tấm kính phản xạ hồng ngoại và mộtcảm biến chuyển động

- Khi có sự chuyển động xảy ra trong phạm vi của cảm biến, các đối tượng sẽ phát

ra tia hồng ngoại với nhiệt độ khác biệt so với nền xung quanh

- Tấm kính phản xạ hồng ngoại sẽ chuyển tiếp tia hồng ngoại đến cảm biến chuyểnđộng

- Cảm biến chuyển động sẽ phát hiện sự thay đổi trong tia hồng ngoại và tạo ramột tín hiệu điện

- Khi có chuyển động, tín hiệu điện từ cảm biến sẽ thay đổi và được sử dụng đểkích hoạt các thiết bị hoặc hệ thống khác

Ứng dụng:

- Hệ thống an ninh và giám sát: Cảm biến PIR được sử dụng để phát hiện sự xâmnhập và chuyển động trong hệ thống bảo mật, hệ thống giám sát video, và hệ thống

- Cửa tự động: Sử dụng trong hệ thống cửa tự động để phát hiện sự tiếp cận và

mở cửa khi có người đi qua

- Điều khiển thông minh: Sử dụng trong các ứng dụng điều khiển thông minh đểkích hoạt và điều khiển các thiết bị như máy chiếu, đèn, quạt, và thiết bị gia dụngkhác dựa trên sự chuyển động của người dùng

- Theo dõi hướng di chuyển: Sử dụng để theo dõi hướng di chuyển của người hoặcđối tượng trong các ứng dụng như robot di động, đèn theo dõi chuyển động, hoặc hệthống định vị

2.3.3 Cảm biến ánh sáng Torch LDR

Hình 2.6: Cảm biến ánh sáng

- Sự hình thành các đôi electron-lỗ trống sẽ làm thay đổi trạng thái của vật liệu,

từ đó thay đổi trở kháng của LDR

Ứng dụng:

- Điều khiển ánh sáng: Torch LDR được sử dụng trong các ứng dụng điều khiểnánh sáng tự động như đèn đường, đèn chiếu sáng ngoại thất hoặc đèn đọc

- Đo độ sáng: Torch LDR được sử dụng để đo độ sáng trong các thiết bị đo ánhsáng và các ứng dụng đo lường môi trường.

- Máy ảnh và camera: Torch LDR có thể được sử dụng trong máy ảnh và camera

để điều chỉnh đèn flash tự động hoặc để đo ánh sáng môi trường để điều chỉnh cài đặtchụp ảnh

- Hệ thống bảo mật: Torch LDR được sử dụng trong các hệ thống bảo mật để pháthiện sự đi qua của người hoặc đối tượng dựa trên thay đổi ánh sáng trong khu vựcgiám sát

- Điều khiển năng lượng: Torch LDR có thể được sử dụng để điều khiển các thiết

bị tiết kiệm năng lượng như đèn LED trong các ứng dụng nhà thông minh hoặc tựđộng