Thiết kế, lắp đặt hệ thống điều khiển giám sát cho bể cá tự động

Bằng cách s dụng các thiết bị iện t có khả năng kết nối internet, tự ộng óng ngắt, chúng ta có thể dùng chúng ể giám sát, thu thập dữ liệu và iều khiển thiết bị.. Với việc áp dụng khoa h

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC

KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐỒ N TỐT NGHIỆP

Họ và tên: Bùi Đức Thành

số sinh viên: 1662030025

Bộ môn: K thuật iện - Điện t Kho : K thuật – C ng nghệ

I Đ t i

Thiết kế, lắp ặt hệ thống iều khiển giám sát cho bể cá tự ộng

II Nội dung

1 Tổng quan về ề tài nghiên cứu

2 Giới thiệu các linh kiện

3 Phân tích nguyên lý hoạt ộng của mô hình

4 Thiết kế mô hình

5 Mô phỏng và thực nghiệm

6 Các nội dung liên qu n ến ề tài

1 Sơ ồ khối mô hình

2 Sơ ồ nguyên lý mạch iều khiển

3 Các bản vẽ cần thiết

IV Cán bộ hướng dẫn: T.S Trần Hùng Cường

V Ngày giao nhiệm vụ: ………

VI Ngày hoàn thành: ………

n n t n n m

TRƯỞNG BỘ MÔN

Trần Hùng Cường

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

1 Họ v tên sinh viên : Bùi Đức Thành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

LỜI CAM ĐOAN

Tôi – Bùi Đức Thành cam o n ồ án tốt nghiệp là công trình nghiên cứu củ bản thân tôi (chúng tôi) dưới sự hướng dẫn củ T S Trần Hùng Cường

Các kết quả công bố trong ồ án tốt nghiệp là trung thực và không sao chép

từ bất kỳ công trình nào khác

Người thực hiện đ tài

(ký và ghi rõ họ tên)

Bùi Đức Th nh

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành ề tài này, Tôi xin g i lời cảm ơn chân thành ến các Thầy/Cô trong Kho K Thuật C ng Nghệ, bộ m n K Thuật Điện - Điện T , Trường Đại học Hồng Đức, những người truyền ạt cho em những kiến thức quý báu, chỉ dẫn và ịnh hướng cho nhóm trong quá trình học tập Đây là những tiền ề ể nhóm có thể hoàn thành ược ề tài cũng như trong sự nghiệp sau này

Đặc biệt, Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Hùng Cường tận tình hướng dẫn và tạo iều kiện thuận lợi cho nhóm trong suốt thời gian thực hiện Đồ

Án Tốt Nghiệp Tôi xin ược phép g i ến thầy lòng biết ơn và lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất Kiến thức, kinh nghiệm và cái tâm nghề nghiệp củ thầy không những giúp ỡ tôi hoàn thành tốt ề tài mà còn là tấm gương ể tôi học tập và noi theo trên con ường sau này

Cuối cùng, mặc dù cố gắng hoàn thành nhiệm vụ ề tài ặt ra và ảm bảo thời hạn nhưng do kiến thức còn hạn hẹp nên chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, mong quý Thầy/Cô và các bạn sinh viên thông cảm Tôi mong nhận ược những ý kiến củ Thầy/Cô và các bạn sinh viên

Tôi xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii

ỜI CAM ĐOAN iii

ỜI CẢM ƠN iv

ỤC ỤC v

PHỤ ỤC HÌNH ẢNH vii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Đặt vấn ề 1

1.2 ục tiêu 2

1.3 Nội dung thực hiện 2

1.4 Đối tượng và phạm vi thực hiện 2

1.5 Hiệu quả và phạm vi s dụng (kinh tế, x hội, giáo dục, kho học, k thuật, ) và tính mới óng góp mới củ ề tài 3

1.6 Dự kiến kết quả 3

1.7 Bố cục ồ án 3

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5

2.1 K thuật nu i cá 5

2.1.1 Tình hình trong và ngoài nước 5

2.1.2 Nước nuôi cá 6

2.1.3 Cách thay nước bể cá 6

2.1.4 Thức ăn cho cá 7

2.1.5 Ánh sáng 7

2.1.6 Nhiệt ộ nước 8

2.1.7 Oxi cho cá 8

2.2 Giới thiệu về ứng dụng kết nối th ng minh (Blynk) 8

2.2.2 Tính năng và ặc iểm 10

2.2.3 Cách s dụng và kết nối Blynk 10

2.3 Giới thiệu phần cứng 12

2.3.1 Cảm biến nhiệt ộ DS18B20 12

2.3.2 odule cảm biến nhiệt XH-W1209 15

2.3.3 Module ESP8266 17

2.3.4 Sò nóng lạnh TEC1-12706 19

2.3.5 Relay SRD12VDC 20

2.3.6.Thiết bị làm nóng nước 21

2.3.7 Máy lọc nước 22

2.3.8 Máy bơm mini 12V 22

2.3.9 Bộ cho cá ăn tự ộng 24

2.3.10 Bộ nguồn tổ ong 24

2.3.11 Quạt tản nhiệt 25

2.3.12 Rơ le ph o 26

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH VÀ ỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 28

3.1 Hệ thống lọc tuần hoàn 28

3.1.1 V i trò củ hệ thống lọc nước 28

3.1.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống lọc tuần hoàn cho bể cá 29

3.2 Thiết bị iều khiển bật tắt Rel y qu iện thoại bằng mạng internet 31

3.2.1 Nguyên lý làm việc của thiết bị iều khiển bật tắt qu iện thoại bằng mạng internet 31

3.3 Hệ thống tản nhiệt nước 33

3.3.1 Cấu tạo củ hệ thống 33

3.3.2 Nguyên lý làm việc củ hệ thống 36

3.4 Hệ thống cấp nước tự ộng cho bể 36

3.4.1 Giới thiệu về hệ thống cấp nước tự ộng 36

3.4.2 Nguyên lý hoạt ộng 37

CHƯƠNG 4 THI CÔNG THỰC NGHIỆ HỆ THỐNG 39

4.1 Xây dựng bể thực nghiệm 39

4.2 Thiết kế và ghép nối các thiết bị 40

4.2.1 Sơ ồ khối hệ thống 40

4.2.2 Kịch bản vận hành: 41

CHƯƠNG 5 KẾT UẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 43

5.1 Kết luận 43

5.2 Hướng phát triển 43

TÀI ỆU THA KHẢO 45

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 hình hệ thống nu i cá c ng nghiệp 5

Hình 2.2 Sơ ồ khối củ Blynk 9

Hình 2.3 Phần ăng nhập Blynk 11

Hình 2.4 Chọn khối trong Blynk 11

Hình 2.5 Chọn nguồn ầu vào và cách thức bật tắt cho các khối Blynk 12

Hình 2.6 Sơ ồ chân DS18B20 13

Hình 2.7 Cảm biến DS18B20 loại chống nước 14

Hình 2.8 odule iều khiển rel y bằng cảm biến nhiệt 15

Hình 2.9 Sơ ồ chân XH-W1209 16

Hình 2.10 Modul ESP8266 17

Hình 2.11 Sơ ồ chân ESP8266 18

Hình 2.12 Sò nóng lạnh TEC1-12706 19

Hình 2.13 Relay SRD12VDC 20

Hình 2.14 áy sưởi ấm bể cá 21

Hình 2.16 Bơm mini 12V 23

Hình 2.17 áy cho cá ăn tự ộng 24

Hình 2.18 Nguồn tổ ong 12V 5A 24

Hình 2.19 Quạt tản nhiệt 26

Hình 2.20 Rơ le ph o 27

Hình 3.1 Cấu trúc hệ thống lọc bể cá s dụng trong mô hình 29

Hình 3.2 Sơ ồ nguyên lý hệ thống lọc 30

Hình 3.3 Sơ ồ nguyên lý thiết bị Module WiFi ESP8266 32

Hình 3.4 Thiết bị Module WiFi ESP8266 s dụng 5 Relay 32

Hình 3.5 Hệ thống tản nhiệt thực tế 33

Hình 3.6 Sò nóng lạnh 34

Hình 3.7 Quạt tản nhiệt 34

Hình 3.8 Khối nh m làm mát nước 35

Hình 3.9 Sơ ồ chân thiết bị bật tắt rel y b ng cảm biến nhiệt 35

Hình 3.11.Cấu tạo rơ le ph o 37

Hình 4.1 Bể nu i hoàn chỉnh 39

Hình 4.2 hình bể nu i thực tế 39

Hình 4.3 Sơ ồ khối hệ thống 40

Hình 4.4 Bảng giáp nối các thiết bị 41

Hình 4.5 hình ng hoạt ộng 42

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đ

Ngày nay, sự phát triển nhanh chóng củ khoa học công nghệ hiện nay làm cho cuộc sống của con người trở nên hiện ại hơn Cùng với xu hướng phát triển củ khoa học kĩ thuật ngày càng mạnh mẽ trên toàn thế giới, thì việc áp dụng chúng vào cuộc sống luôn mang lại nhiều lợi ích Chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả, nhằm góp phần vào sự phát triển nền khoa học k thuật nói chung và trong sự phát triển k thuật iện t nói riêng ể ứng dụng vào thực tiễn góp phần ư cuộc sống con người ngày càng tốt hơn

Bằng cách s dụng các thiết bị iện t có khả năng kết nối internet, tự ộng óng ngắt, chúng ta có thể dùng chúng ể giám sát, thu thập dữ liệu và iều khiển thiết bị Các dữ liệu th ng tin và iều khiển ó ược lưu trữ giúp chúng ta có thể xem và iều khiển thiết bị thông qua các website Có thể tác dụng tự ộng hóa hoàn toàn hoặc bán tự ộng tùy thuộc vào người iều khiển

Với việc áp dụng khoa học k thuật thì giờ ây, người dùng có thể giám sát, iều khiển các thiết bị hỗ trợ nuôi cá và quản lý chúng từ xa Họ có thể tự iều khiển tắt bật hay xem thông tin củ èn hay máy lọc, máy oxi,….Hiện n y, có nhiều các m hình nu i trồng thủy sản trong bể c ng nghiệp, cụ thể như: Nu i lươn kh ng bùn, nu i cá chạch, nu i cá tầm, cá quả, nu i ếch, nu i t m… Tuy nhiên, ể ạt ược các ưu iểm vượt trội so với cách nu i o truyền thống, vấn ề ặt r củ bể cá c ng nghiệp cần ược kiểm soát chặt chẽ về m i trường và iều kiện sống cho vật nu i như: nguồn nước, nhiệt ộ, iều kiện thức ăn, iều kiện vệ sinh, kiểm soát các loại bệnh Trong các vấn ề trên, việc cải thiện m i trường sống cho thủy sản là yếu tố then chốt

ể nâng c o sản lượng, tiết kiệm chi phí về nguồn nước (là yếu tố ặc thù củ bể nu i thủy sản c ng nghiệp), kiểm sát iều kiện sống và dịch bệnh tốt hơn nhằm m ng lại hiệu quả sản xuất c o và lợi ích kinh tế áng kể Hệ thống lắng lọc, kiểm sát nhiệt ộ nước và cho ăn theo chu kỳ kho học trong bể nu i c ng nghiệp ược xem là một yêu cầu k thuật bắt buộc trong hệ thống nu i, Bởi vì trong iều kiện thời tiết khắc nghiệt như hiện n y cùng với tình hình dịch bệnh xảy r ngày càng nhiều, hệ thống lọc tuần hoàn, kiểm soát nhiệt ộ và cho ăn theo chu kỳ kho học óng một v i trò qu n trọng cho toàn bộ quá trình nu i trồng thủy sản c ng nghiệp, hệ thống này sẽ trợ giúp quá

trình làm sạch và ổn ịnh m i trường sống củ thủy sản, giúp cho thủy sản có iều kiện phát triển tốt hơn cũng như hạn chế dịch bệnh Do ó, việc nu i trồng thủy sản s dụng hệ thống lắng lọc tự ộng tuần hoàn, giám sát nhiệt ộ và cho ăn theo chu kỳ kho học ngày càng phổ biến và có hiệu quả c o, nhằm mục ích tạo ược hệ thống chất lượng tốt ể ư vào s dụng thực tiễn với số lượng lớn

Vì những lý do trên, Nhóm SV chúng em ề xuất ề tài “Nghiên cứu lắp ặt, thiết kế m hình bể cá c ng nghiệp” Đây là một ề tài có tính thiết thực cho ngành

1.3 Nội dung thực hiện

- Tìm hiểu giải pháp thiết kế hệ thống nu i cá tự ộng cho bể nu i c ng nghiệp;

- Thiết kế, thi c ng m hình bể nu i c ng nghiệp;

- Nghiên cứu s dụng vật liệu và thiết kế hệ thống lọc;

- Thiết kế, hệ thống tự ộng trong quá trình lọc bể nu i cá c ng nghiệp;

 Thiết bị cho cá ăn dùng ộng cơ bước

 Kích thước bể cá 60x40x40cm ( chiều dài x chiều rộng x chiều c o)

 Tự ộng iều chỉnh nhiệt ộ bằng máy gi nhiệt và làm lạnh trong giới hạn

cho phép

 Nhiệt ộ iều chỉnh cho cá: 26 – 30 ộ C

1.5 Hiệu quả v phạm vi sử dụng (kinh tế, xã hội, giáo dục, khoa học, kỹ thuật, )

v tính mới đóng góp mới của đ t i

- Hiệu quả: Giảm rủi ro cho quá trình nu i Qu n sát th ng số iều kiên m i trường nước, phát hiện các yếu tố bất lợi cho m i trường nu i, nhằm mục ích phát hiện

Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết

Cơ sở lý thuyết là chương giới thiệu phần cứng, lự chọn linh kiện thiết bị ược s dụng và giới thiệu khái quát về chức năng, thông số kĩ thuật củ các linh kiện ó, chuẩn giao tiếp s dụng Từ ó, tạo cơ sở ể tiến hành thi c ng hệ thống thực tiễn

Chương 3: Phân Tích V Lựa Chọn Công Nghệ

Chương này trình bày sơ ồ khối củ hệ thống, giải thích các khối, quy trình hoạt ộng và tính toán các thông số cần thiết củ hệ thống Trình bày và giải thích sơ ồ nguyên lí Tiếp theo là trình bày nội dung tiến hành thi c ng hệ thống, viết chương trình

Chương 4: Thi Công Thực Nghiệm Hệ Thống

Ở chương này ta trình bày kết quả ạt ược, nhận xét ánh giá về hệ thống, hình ảnh thực tế và hoạt ộng củ thiết bị Trình bày kết quả và ánh giá nhận xét kết quả hoạt ộng củ nó

Chương 5: Kết Luận và Hướng Phát Triển

Trong chương cuối này, ta trình bày những kết luận rút ra ược sau quá trình tìm hiểu và thực hiện ề tài, kết luận về khả năng hoạt ộng của thiết bị trong thực tế Qua ó ưa ra những kiến nghị và ề xuất hướng phát triển củ ề tài

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Kỹ thuật nuôi cá

2.1.1 Tình hình trong v ngo i nước

Hình 2.1 Mô ìn ệ t ốn nuôi c côn n iệp

Hiện n y, trên thế giới có nhiều c ng trình nghiên cứu hoàn chỉnh về hệ thống iều khiển giám sát nguồn nước và cho ăn cho các m hình nu i cá c ng nghiệp

và ược ứng dụng thành c ng trong thực tế, iển hình ở các nước phát triển như: Nhật Bản, Ho Kỳ, Is rel… và ng m ng lại hiệu quả thiết thực với ý nghĩ thực tiễn trong việc nu i trồng thủy sản, m ng lại hiệu quả kinh tế c o

Tuy nhiên ở Việt N m, việc s dụng phổ biến rộng r i các c ng nghệ nu i cá

c ng nghiệp còn nhiều hạn chế Các nguyên nhân có thể kể ến như: Thói quen, chư

có các m hình mẫu ể học hỏi, giá thành ầu tư tốn kém… Các hệ thống hiện tại chủ yêu là s dụng c ng nghệ củ nước ngoài Các hệ thống xây dựng ược chư ược nghiên cứu và báo cáo hoàn chỉnh từ quy trình và c ng nghệ chế tạo khiến nhiều người khó có thể tiếp cận ể học hỏi ư vào thực tế

2.1.2 Nước nuôi cá

Vấn ề nguồn nước ể nuôi cá chính là yếu tố quan trọng hàng ầu người nuôi cần lưu ý Tu y thuộc vào giống cá ược nuôi mà s dụng loại nước thích hợp Nước nuôi cá có thể là nước ngọt, nước lợ, nước mặn Nhưng số thì người nu i thường chọn nuôi cá nước ngọt hơn Vì cá nước ngọt thường dễ nuôi, và nguồn nước cũng dễ tìm hơn Vì vậy, các nội dung tiếp theo sẽ áp dụng cho các loại cá s dụng nguồn nước ngọt là chủ yếu

Hầu hết nước du ng cho bể cá hiện nay ều dùng nước sinh hoạt là nước máy

Do vậy, cần x lý chất Clo rồi mới dùng ể nuôi cá Nên ể nước máy trong các thau, chậu, bồn không có nắp ậy trên 24 giờ, ể cho nước máy tự bốc hơi clo Để hiệu quả cao và nhanh chóng hơn thì có thể ặt các dụng cụ chứa nước này ở nơi thoáng có nhiều ánh nắng và bật thêm máy xủi oxi Ngoài ra, cũng có thể s dụng dung dịch kh clo trong nước máy bán tại các c a hàng bán cá giống Nhỏ khoảng 5 giọt cho 20 lít nước, sau 5 phút là có thể dùng ể nuôi cá Tuy nhiên nên hạn lạm dụng, chỉ áp dụng lúc cần nước gấp, hoặc kh ng có thời gi n trữ nước kh clo Nếu du ng nước giếng nuôi cá cần chú ý nước giếng thường có PH thấp cỡ 4.5, cũng như hàm lượng oxi ít, thậm chí 1 số vùng có nước giếng bị nhiễm phèn nặng thì cần phải x lý k hơn Để x lý nước giếng nuôi cá, phải chứ nước giếng trong các bể chứ , kết hợp xủi oxi thật mạnh ể tăng hàm lượng oxi và tăng pH Có thể cho thêm san hô vụn vào hộp lọc ể tăng ộ pH

Cách x lý nước giếng bị nhiễm phèn: Ngoài việc x lý như trên cần bỏ than hoạt tính vào bồn chứa nước Trung bình số lượng than chiếm 1/3 thể tích bồn chứa nước

Nuôi cá bằng nước mư : Nước mư mát sẽ kích thích cá bơi lội trong mu a hè, tuy nhiên nước mư có ộ pH thấp nên cần x lý như nước giếng và thêm các yếu tố khác Tuy nhiên vì nước mư làm cho hồ cá nhanh có tảo rêu nên bạn hạn chế s dụng

2.1.3 Cách thay nước bể cá

Không nên hút nước cũ 100% và thay nước mới, ta nên hút nước cũ từ 30 – 50% và chêm nước mới vào từ từ nhẹ nhàng ể cá có thể thích nghi, hạn chế tình trạng cá bị sock nước do chênh lệch pH và nhiệt ộ…

Hạn chế di chuyển cá sang hồ khác, nếu muốn di chuyển thì nên cân bằng pH

và nhiệt ộ cho phù hợp ể cá không bị sock cũng như stress do thay ổi môi trường sống

Dùng ống nhự hoặc ống bơm nước nhự bằng tay có bán ở các c a tiệm cá

và dùng ống bơm tay này hút thức ăn dư thừ , cặn bã dưới áy hồ, sau ó cho nước mới vào

Ngoài ra, ể hạn chế việc thay nước cá thì có thể s dụng máy lọc nước ể nước cá luôn ược trong và hạn chế mất i ặc tính nước mà cá quen sống Việc lọc nước nếu bật liên tục thì sẽ lãng phí dư thừa Vì chỉ cần mỗi ngày lọc từ 2-8h là

ủ ể duy trì nước trong hồ lu n trong

Thức ăn tổng hợp là một trong những loại thức ăn mà người nuôi cá hay

s dụng Bởi tính tiện dụng và dễ bảo quản lâu dài hơn các loại thức ăn tươi Có 2 loại

là thức ăn dạng bột và thức ăn dạng hạt Đây là loại thức ăn thích hợp ể s dụng cho hệ thống nu i cá tự ộng

2.1.5 Ánh sáng

Ánh sáng là yếu tố cần thiết cho mỗi bể cá Ánh sáng vừ giúp trang trí cho bể

cá thêm lung linh nổi bật vừ giúp cho những loại cá phát triển các sắc tố cho chúng

Cần ặt hồ cá nơi tháng mát, tránh ánh sáng trực tiếp, nếu ể hồ cá nơi tối tăm, không thoáng khí lâu ngày dễ làm cá phát bệnh Tùy tình huống có thể s dụng èn công suất nhỏ cho hồ cá với liều lượng khoảng vài giờ trên/ngày (Bật ban ngày dưới 8 tiếng, và tắt ban êm cho cá nghỉ ngơi) Nếu bể cá ặt ngoài trời cần tạo

bóng mát, hạn chế tác ộng từ nắng, mưa

2.1.6 Nhiệt độ nước

Nhiệt ộ môi trường nước là một trong những yếu tố rất quan trọng khi nuôi

cá Nhiệt ộ thích hợp cho cá cảnh thường từ 26 - 30 ộ C tùy thuộc vào giống cá ược nuôi Nếu chênh lệch vài ộ thì cá sống vẫn tốt Nếu ở khu vực iền Nam thì không cần quá quan tâm ến vấn ề nhiệt ộ, nếu ở khu vực iền Bắc và các tỉnh lân cận có khí hậu lạnh thì cần quan tâm ến việc s dụng nhiệt kế ể o nhiệt ộ nước kết hợp với cách s dụng cây sưởi nhiệt ộ hồ cá cho phù hợp

Nước nóng hơn bình thường thì cần x lý hạ nhiệt Ngược lại, nước lạnh hơn bình thường thì cần x lý gia nhiệt ể cá không bị sốc nhiệt Việc này sẽ dễ dàng hơn nếu s dụng các thiết bị iện t

2.1.7 Oxi cho cá

Bất kể loài vật nào dù sống trên cạn hay dưới nước hoặc trên không ều cần oxi ể tồn tại Cá có thể ngoi lên mặt nước ể lấy oxi Nhưng nhiều loại cá thường nhát khi ược nuôi, vì thế chúng rất hạn chế ngoi lên Thay vào ó, chúng lấy oxi bằng cách lọc oxi có sẵn trong nước qua mang Với những người nuôi cá thì cách giải quyết củ họ là trang bị cho bể cá những bình thổi oxi

Việc bơm oxi cho cá thì mỗi ngày bơm khoảng vài giờ là ủ cho cá Không cần bật liên tục 24/24h mỗi ngày

2.2 Giới thiệu v ứng dụng kết nối thông minh (Blynk)

Blynk là một ứng dụng chạy trên nền tảng iOS và Android ể iều khiển và giám sát thiết bị thông qua internet Blynk không bị ràng buộc với những phần cứng cụ thể nào cả, th y vào ó, nó hỗ trợ phần cứng cho bạn lựa chọn như Arduino, R spberry Pi, ESP8266 và nhiều module phần cứng phổ biến khác

Những lý do nên sử dụng Blynk:

 Dễ s dụng: việc cài ặt ứng dụng và ăng ký tài khoản trên iện thoại rất ơn

giản cho cả IOS và Android

 Chức năng phong phú: Blynk hỗ trợ rất nhiều chức năng với giao diện ẹp và

thân thiện, bạn chỉ việc kéo thả ối tượng và s dụng nó

 Không phải lập trình ứng dụng: nếu bạn không có kiến thức về lập trình app cho Android cũng như IOS thì Blynk là một ứng dụng tuyệt vời ể giúp bạn khám phá

thế giới IOTs

Điều khiển, giám sát thiết bị ở bất kì âu thông qua internet với khả năng ồng

bộ hóa trạng thái và thiết bị

2.2.1 Cách thức hoạt động của Blynk

 Library Blynk – support cho hầu hết tất cả các nền tảng phần cứng phổ biến - cho phép giao tiếp với máy chủ và x lý tất cả các lệnh ến và i

 Bây giờ hãy tưởng tượng: mỗi khi bạn nhấn một nút trong ứng dụng Blynk, yêu cầu sẽ chuyển ến server củ Blynk, server sẽ kết nối ến phần cứng củ bạn thông qua library Tương tự thiết bị phần cứng sẽ truyền dữ liệu ngược lại ến server

ìn Sơ đồ k ối củ Bl nk

Các tiện ích trên giao diện ƣợc nhà cung cấp dễ s dụng

Thao tác kéo thả trực tiếp giao diện mà không cần viết mã

Dễ dàng tích hợp và thêm chức năng mới bằng cách s dụng các cổng kết nối ảo ƣợc tích hợp trên blynk app

Theo dõi lịch s dữ liệu

Thông tin liên lạc từ thiết bị ến thiết bị bằng Widget

G i email, tweet, thông báo realtime, v.v

2.2.3 Cách sử dụng v kết nối Blynk

Sự cần thiết để sử dụng Blynk:

 Hardware: Bao gồm các thiết bị phần cứng nhƣ Arduino, Raspberry Pi, Esp8266, esp32 …

 Smartphone: Hiện tại thì Blynk hỗ trợ 2 nền tảng là Android và IOS Các bạn

có thể search trên Blynk trên AppStore và GooglePlay

 Internet: chắc chắn là phải cần internet thì các thiết bị có thể giao tiếp ƣợc với nhau nhỉ

Cách kết nối Blynk

Các bạn có thể tạo tài khoản hoặc dùng tài khoản Facebook

Tạo một project, ây ƣợc hiểu giống nhƣ là một ứng dụng

Điền tên Project và chọn Board phần cứng (Các bạn có thể chọn NodeMCU hoặc ESP8266)

Hình 2.3 Phần đ n n ập Blynk

Hình 2.4 Chọn khối trong Blynk

Mỗi project, Blynk sẽ g i cho bạn 1 mã Auth Token ể nhập vào trong code của Board mạch iều khiển NodeMCU, Các bạn có thể lựa chọn nhiều chức năng như nút bấm, hẹn giờ, CD… ể ư vào project của mình

Mỗi ối tượng các bạn chọn sẽ tốn energy (1 ơn vị giới hạn khi bạn dùng server miễn phí)

Sau khi chọn xong ối tượng, các bạn nhấp vào ể cấu hình chân, các mức logic… Các cấu hình này sẽ tác ộng ến board phần cứng Ví dụ nhấn nút thì chân gp16 sẽ chuyển từ trạng thái logic 1 sang logic 0

S u khi cài ặt xong trên iện thoại thì các bạn lập trình cho board phần cứng Thư viện Blynk trên Arduino IDE hỗ trợ rất nhiều ví dụ cho Blynk ể các bạn có thể dùng th , hiểu cách thức hoạt ộng…

Hình 2.5 Chọn nguồn đầu vào và cách thức bật tắt cho các khối Blynk

2.3 Giới thiệu phần cứng

2.3.1 Cảm biến nhiệt độ DS18B20

a Giới thiệu v cảm biến nhiệt độ DS18B20

Cảm biến nhiệt ộ là thiết bị dùng cảm nhận sự biến ổi củ các ại lượng vật

lý không có tính chất iện cụ thể là nhiệt ộ cần o thành các ại lượng mang tính chất iện có thể o và x lý ược Hiện nay có rất nhiều loại cảm biến nhiệt ộ ột

số cảm biến thông dụng ược s dụng như LM35, DS18B20, DHT11, PT100, …

ỗi loại cảm biến này thường có ưu và nhược iểm khác nhau Với ộ chính khá cao, tín hiệu ngõ ra là dạng số, và truyền với giao tiếp 1 dây, DS18B20 là một lựa

chọn tốt cho việc dùng o nước bể cá

DS18B20 là nhiệt kế số có ộ phân giải 9-12 bit Nếu cấu hình cho DS18B20 theo 9, 10, 11, 12 bit thì ta có ộ chính xác tương ứng là: 0.5°C, 0.25°C, 0.125°C, 0.0625°C (Theo mặc ịnh củ nhà sản xuất nếu chúng ta không cấu hình chế ộ chuyển ổi thì nó sẽ tự cấu hình là 12 bit)

DS18B20 hoạt ộng với iện áp từ 3V - 5,5V, có thể ược cấp nguồn thông qua chân DQ- chân trao ổi dữ liệu

DS18B20 có thể o ược nhiệt ộ trong tầm từ -55 oC ến 125oC với ộ

chính xác (± 0,5oC) ỗi DS18B20 có một serial code 64 bit duy nhất, iều này cho phép kết nối nhiều IC trên cùng ường Bus

Chuẩn 1 wire có ặc iểm s u:

DS18B20 là IC cảm biến nhiệt ộ, chỉ bao gồm 3 chân, óng gói dạng TO-923 chân rất nhỏ gọn DS18B20 giao tiếp thông qua giao thức 1 dây dẫn với vi x lý Đặc iểm chính củ DS18B20 như s u:

 Cung cấp nhiệt ộ với ộ phân giải 12bit

 Ngưỡng nhiệt ộ rộng: -10°C ến 125°C

 S i số cho phép: ±0.5°C

 Có chức năng cảnh báo nhiệt khi nhiệt ộ vượt ngưỡng cho phép Người dùng có thể lập trình chức năng này cho DS18B20 Bộ nhớ nhiệt ộ cảnh báo không bị mất khi mất nguồn

 Cảm biến nhiệt ộ DS18B20 có mã nhận diện lên ến 64-bit, vì vậy bạn

có thể kiểm tra nhiệt ộ với nhiều IC DS18B20 mà chỉ dùng 1 dây dẫn duy nhất ể giao tiếp với các IC này Với DS18B20 bạn hoàn toàn có thể tạo cho mình mạch cảm biến nhiệt ộ theo ý muốn

Ngoài ra, DS18B20 còn có loại có thêm thông số chống nước, thường ược ứng dụng ể o nhiệt ộ củ nước mà không ảnh hưởng ến mạch iện

Hình 2.7 Cảm biến DS18B20 loại chốn nước

2.3.2 Module cảm biến nhiệt XH-W1209

Hình 2.8 Module điều k iển rel bằn cảm biến n iệt

a Giới thiệu v Module cảm biến nhiệt XH-W1209

Mạch cảm biến nhiệt ộ XH-W1209 có ngõ ra Relay dạng thường mở, có hiển thị nhiệt ộ bằng ED 7 oạn Đặc biệt với module này ta có thể cài ặt mức nhiệt

ộ (1 mức) hoặc khoảng nhiệt ộ ể kích óng ngắt relay Nhờ tính năng hữu dụng này mà người dùng có thể dễ dàng sáng tạo nhiều ứng dụng thú vị như : máy ấp trứng, cảnh báo nhiệt ộ, làm mát tự ộng,

 ed hiển thị: led 7 oạn màu ỏ

Cài ặt nhiệt ộ: bằng nút nhấn: Cài ặt(Set) - Tăng(+) - Giảm(-)

ESP8266 là một vi x lý ược thiết kế bởi Espressif System tích hợp sẵn wifi Có nhiều loại bo rd ược thiết kế s dụng vi x lý ESP8266 Sự khác nh u củ các loại

bo rd là số lượng các GPIO (GPIO là các cổng ược s dụng cho input hoặc output) Đây là một bo rd rất hữu dụng ể mọi người có thể có những bước tiếp cận tốt thất ến thế giới IOT- Internet Of Things

Trên thị trường có rất nhiều các bo Esp8266 khác nh u, ến từ nhiều nhà sản xuất khác nh u Nó có thể ến từ Espressif System, hoặc cũng có thể ến từ Adafruit Huzzah, NodeMCU devkit, node.IT, SparkFun WiFi Shield – ESP8266 Về c ng dụng thì kh ng có sự chênh lệch lớn

b Các thông số của ESP8266

Hình 2.11 Sơ đồ chân ESP8266

-WiFi: 2.4 GHz hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n

-Điện áp hoạt ộng: 3.3V

-Điện áp vào: 5V th ng qu cổng USB

-Số chân I/O: 11 (tất cả các chân I/O ều có Interrupt/PW /I2C/One-wire, trừ chân D0)

-Số chân An log Input: 1 ( iện áp vào tối 3.3V)

-Bộ nhớ Fl sh: 4 B

-Giao tiếp: C ble icro USB ( tương ương cáp sạc iện thoại )