CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨUNgày nay với sự phát triển của công nghệ hiện đại, nhu cầu sử dụng thiết bịthân thiện với người dùng để tiết kiệm chi phí và đạt hiệu quả, do đó l
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Lý do chọn đề tài
Hiện nay, sự khan hiếm nước cho sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp là một trong những mối quan tâm toàn cầu lớn Để đáp ứng nhu cầu này, các nhà khoa học đang nghiên cứu và thiết kế các hệ thống tiết kiệm nước cho tưới cây và trồng trọt Nước có vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày, và Ấn Độ đang đối mặt với nhiều vấn đề hạn hán ảnh hưởng đến đất nông nghiệp và các ngành công nghiệp Nhờ vào sự trợ giúp của công nghệ, các vấn đề này đang được giải quyết một cách toàn diện.
Ngày nay, sự phát triển của công nghệ hiện đại đã thúc đẩy nhu cầu sử dụng thiết bị thân thiện với người dùng, giúp tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả Do đó, các nhà nghiên cứu ngày càng tạo ra nhiều hệ thống dựa trên mạch vi điều khiển mã nguồn mở.
Arduino và ESP8266 là những mạch điện dễ sử dụng, cho phép kết nối và gửi thông báo trong hệ thống IoT Chúng tích hợp thuận tiện với nền tảng di động, giúp phát triển các ứng dụng điều khiển thông minh từ xa một cách hiệu quả.
Để tối ưu hóa việc sử dụng nước trong tưới cây, tôi đã nghiên cứu và phát triển một hệ thống tưới tự động sử dụng board ESP8266 Hệ thống này sẽ hoạt động dựa trên các cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, giúp xác định thời điểm cần tưới cho từng loại cây trồng một cách thông minh Đồng thời, người dùng có thể theo dõi quá trình tưới và các thông số về độ ẩm, nhiệt độ thông qua ứng dụng di động, từ đó tiết kiệm tài nguyên nước và chi phí hiệu quả hơn.
1.2 Giới thiệu về đề tài
Hệ thống điều khiển vườn thông minh tích hợp kiến thức về nông nghiệp, điện tử, xã hội và môi trường, sử dụng vi điều khiển ESP8266 Node MCU Hệ thống này có khả năng đo lường nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí và độ ẩm đất, với các thông số được hiển thị trên ứng dụng Blynk IOT Người dùng có thể dễ dàng giao tiếp và điều khiển hệ thống qua kết nối Internet.
Mục tiêu đề tài
Mục tiêu đề tài em đặt ra sau khi hoàn thành xong là:
- Nắm bắt được cấu trúc phần cứng, sơ đồ khối, nguyên lý làm việc của mạch điều khiển.
- Biết cách làm một đề tài hoàn chỉnh phục vụ cho việc làm đồ án tốt nghiệp về sau.
- Sản phẩm hoạt động ổn định với đầy đủ các chức năng cần thiết Sản phẩm nhỏ, gọn, mang tính thẩm mỹ cao.
- Giá thành sản phẩm phù hợp với người tiêu dùng hiện nay.
NÚT NHẤN KHỐI ĐẦU VÀO
KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN KHỐI NGUỒN
THIẾT KẾ ĐỀ TÀI
Chức năng hệ thống
Sau khi hoàn thiện, hệ thống cảnh báo khí gas phòng chống cháy nộ sẽ có các chức năng sau:
Thực hiện chức năng đo nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, độ ẩm đất hiển thị lên màn hình LCD và app Blynk
Hệ thống thực hiện chức năng tự động bật máy bơm khi đất quá khô, hoặc người dùng có thể bật tắt máy bơm thủ công.
Người dùng có thể nhận cảnh báo qua điện thoại với app Blynk IOT và giao tiếp với hệ thống.
Thiết kế phần cứng
2.2.1 Sơ đồ khối chức năng
2.2.2 Giới thiệu về Kit Wifi ESP8266 NodeMCU
Kit Wifi ESP8266 NodeMCU là bộ phát triển dựa trên chip Wifi SoC ESP8266, nổi bật với thiết kế thân thiện và dễ sử dụng Đặc biệt, nó cho phép lập trình và nạp code trực tiếp thông qua trình biên dịch của Arduino, giúp đơn giản hóa quá trình phát triển ứng dụng trên ESP8266.
Kit Wifi ESP8266 NodeMCU là thiết bị lý tưởng cho các ứng dụng IoT, cho phép kết nối, thu thập dữ liệu và điều khiển từ xa qua sóng Wifi.
Hình 2.2.2 Sơ đồ chân ESP8266
ESP8266 sở hữu 17 chân GPIO, trong đó 6 chân (từ 6 đến 11) được dành riêng cho giao tiếp với chip nhớ flash trên bo mạch Thiết bị này còn hỗ trợ kết nối Wi-Fi, cho phép người dùng kết nối với mạng Internet, lưu trữ máy chủ web và tương tác với các trang web thực tế, giúp điện thoại thông minh dễ dàng kết nối với nó.
Chân GPIO trên ESP8266 hỗ trợ cả IO Analog và Digital, bao gồm PWM, SPI và I2C, mang lại nhiều ứng dụng đa dạng trong lĩnh vực IoT Chip này được sử dụng cho nhiều chức năng khác nhau, thể hiện tính linh hoạt và hiệu quả trong các dự án Internet of Things.
IC chính: ESP8266 Wifi SoC.
Phiên bản firmware: Node MCU.
Chip giao tiếp UART: CH340
Cấp nguồn 5VDC MicroUSB hoặc Vin.
GIPO giao tiếp mức: 3.3VDC
Tích hợp: Led báo trạng thái, nút Reset, Flash
Tương thích: Trình biên dịch Arduino.
03 chế độ hoạt động: STA / AP / STA + AP
Hỗ trợ các chuẩn giao tiếp: I2C, SPI
Hỗ trợ: ADC, PWM, Cập nhật FW từ xa (OTA), Smart Networking
Dòng điện tiêu thụ: ≈70mA (200mA MAX), Standby:
