Giám sát mô hình ao nuôi tôm sử dụng công nghệ IoT

TỔNG QUAN

Tính cấp thiết của đề tài

V i năm trở lại ây, khi thế giới ang dần tiến v o kỷ nguyên Internet of Things (IoT), kết nối mọi v t qua Internet Theo hãng tư vấn công nghệ h ng ầu Gartner, công nghệ IoT ã bùng nổ kể từ năm 2015 với sự tham gia của hầu hết các hãng công nghệ tên tuổi

Người thực hiện chọn ề t i “Giám sát mô hình ao nuôi tôm sử dụng công nghệ IoT” vì nh n thấy ề tài có áp ứng ược những yêu cầu chính trong việc phát triển các ng nh kỹ thu t cao v o nông nghiệp ở Việt Nam Thứ nhất là Việt Nam có thể uổi theo với các xu thế của thế giới hiện ại với IoT Thứ hai là tính thực tiển cao của ề tài có thể ược áp dụng trực tiếp vào ngành nuôi trồng thủy hải sản ở Việt Nam trong thời ại ngày nay

Mục tiêu nghiên cứu

Với ề tài “Giám sát mô hình ao nuôi tôm sử dụng công nghệ IoT” Sau khi ho n th nh ồ án người thực hiện cần ạt các mục tiêu:

 Lấy dữ liệu từ môi trường bên ngoài về các cảm biến, chuyển ổi các dữ liệu ó th nh các tín hiệu rồi ưa lên web xử lý vẽ ồ thị thống kê dữ liệu ó ể người nông dân có thể nắm ược tình hình ao nuôi

 Quan sát ược hình ảnh của ao thông qua web gi p cho người nông dân quan sát ược ao nuôi ở nơi xa

 Rèn luyện kỹ năng nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu, tư duy xử lý vấn ề

 Thiết kế giao diện giao tiếp gi p người sử dụng theo dõi v iều khiển hệ thống một cách dễ dàng.

Nhiệm vụ nghiên cứu

 Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn sử dụng các cảm biến về cấu tạo, ặc tính kỹ thu t

 Tìm hiểu về công nghệ IoT và cách l p trình cho kit

 Các cảm biến sử dụng trong ồ án: cảm biến ộ pH, cảm biến ộ ục, cảm biến nhiệt ộ

 Xây dựng mô hình thực tế

 Xây dựng giao diện giám sát thông qua web.

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

Cảm biến ộ ph, cảm biến ộ ục, cảm biến nhiệt ộ, camera, esp32, cấu hình mạng iều khiển qua wifi, nghiên cứu web xây dựng giao diện giao tiếp, …

Giám sát các thông số về nhiệt ộ, ộ ục, ộ ph, không ưa ra hướng giải quyết hay khắc phục khi các thông số trên có sự thay ổi không ổn ịnh vì tùy theo

3 từng loại tôm mà có các thông số chuẩn khác nhau Sẽ l m hướng phát triển của ề tài khi áp dụng vào thực tế hoặc nghiên cứu phục vụ cho một ối tượng xác ịnh

IoT là việc liên kết các thiết bị với internet nên còn khá mới so với người nông dân ngày nay Chính vì thế mà người thực hiện quyết ịnh thực hiện ề tài này ể nghiên cứu như một cách tiếp c n một công nghệ mới, ưa công nghệ gần hơn với người nông dân ồng thời nâng cao trình ộ của người nông dân Việt Nam.

Phương pháp nghiên cứu

Thu th p thông tin dữ liệu từ các cảm biến, tự nghiên cứu, sau ó tổng hợp v ưa ra phương án thực hiện ề tài

 Ý tưởng: Thu th p các thông số sau ó vẽ biểu ồ theo thời gian thực và có thống kê các số liệu trong thời gian sử dụng thiết bị, ưa ra các cảnh báo khi các thông số sai lệch nhiều so với iều kiện môi trường chuẩn ể người nông dân nắm bắt ược tình hình ao nuôi tại thời iểm cần thiết.

Bố cục của đồ án

Đồ án bao gồm 6 chương:

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 3: Thiết kế hệ thống

Chương 5: Kết lu n v hướng phát triển

CƠ SỞ LÝ THUY T

Giới thiệu về ngành nuôi tôm

Với một năm không quá nhiều chuyển biến ngoạn mục nhưng lại ổn ịnh như 2017 sẽ l bước ệm tốt ể ngành tôm bứt phá v o năm 2018 v vươn lên mức sản lượng 4,88 triệu tấn v o năm 2019

Nhiều năm qua, con ường phát triển của ngành tôm vẫn còn nhiều g p ghềnh Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia và Mexico bắt ầu dấu hiệu lao dốc từ năm 2013 m nguyên nhân l do bùng phát dịch bệnh tôm chết sớm (EMS) xuất hiện lần ầu tiên tại Trung Quốc v o năm 2009 Cùng ó, giá tôm trên thị trường quốc tế tăng vọt suốt năm 2013 trong khi sản lượng tụt giảm liên tục

Những tín hiệu phục hồi của ng nh tôm trong năm 2016 quá mờ nhạt khiến ng nh tôm năm 2017 không có i lên Tuy nhiên, các chuyên gia của GOAL vẫn lạc quan tin tưởng sự ổn ịnh của ngành tôm 2017 sẽ là tiền ề tốt ể tạo sự bứt phát mạnh mẽ vào những năm sau

Tuy nhiên, phải ến năm 2016, ng nh tôm châu Á mới thực sự hồi phục, dẫn ầu là Ấn Độ, Việt Nam và Indonesia Sản lượng tôm Trung quốc khi ó chỉ ạt 1,35 triệu tấn v ược dự báo l khó vượt ược mức n y ến hết năm 2019

Hình 2.1: Sản lƣợng tôm tại một số Quốc gia ở châu Á

Tôm sú (Penaeus monodon) là một trong những ối tượng nuôi biển có giá trị kinh tế cao v ược nuôi phổ biến ở hơn 22 quốc gia trên thế giới Tại Việt Nam, nghề nuôi tôm sú phát triển mạnh mẽ từ Bắc tới Nam, với trên 600.000 ha diện tích nuôi, sản lượng tôm sú mỗi năm ạt trên 300.000 tấn Ở Việt Nam, tôm sú ẻ trứng vào hai thời kì là tháng (4 – 5) và cuối tháng 6 ến tháng 9 H u ấu trùng và tôm con sinh sống ở vùng ven bờ, xuất hiện nhiều vào tháng (4 – 6) và tháng (9 – 11) ở các bãi sú vẹt, các ầm, phá, nơi có áy bùn v bùn cát Khi trưởng thành di chuyển dần ra xa bờ, ến ộ sâu tới 50m ể giao vĩ v sinh sản L ối tượng kinh tế quan trọng, có giá trị xuất khẩu lớn của Việt Nam Đã sản xuất ược tôm sú giống bằng công nghệ cho ẻ nhân tạo và ược phát triển nuôi rộng rãi

Tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) xuất hiện lần ầu tiên ở bang Florida, Mỹ v o năm 1973 Sau ó, ược các nhà khoa học ưa v o nuôi thử nghiệm cách ly ể phục vụ công tác nghiên cứu Trên thế giới, tôm thẻ chân trắng ược nuôi nhiều ở các nước Nam Mỹ và Nam Trung Mỹ Từ những th p niên 1980, ở châu Á, tôm thẻ chân trắng ã ược thử nghiệm và nuôi thành công ở Trung Quốc, Đ i Loan, nhưng mãi cho ến năm 1996 mới thực sự ưa v o nuôi trồng sản xuất ại trà Tôm thẻ chân trắng chính thức di nh p vào Việt Nam từ năm 2001 Từ ó ến nay, nghề nuôi tôm thẻ tại Việt Nam phát triển mạnh mẽ và chiếm lĩnh một phần không nhỏ thị trường xuất khẩu

Tôm thẻ chân trắng không cần thức ăn có lượng protein cao như tôm s v lớn rất nhanh trong giai oạn ầu, mỗi tuần có thể tăng trưởng 3 gram với m t ộ

100 con/m2 (tại Hawaii), sau khi ã ạt ược 20 gram tôm bắt ầu lớn ch m lại, khoảng 1 gram/tuần, tôm cái thường lớn nhanh hơn tôm ực Đặc trưng của tôm thẻ là khả năng kháng bệnh khá cao, mức ộ kháng chịu tốt với các thay ổi của iều kiện môi trường nuôi, sinh trưởng nhanh, có thể nuôi với m t ộ từ 50-80 con/m2

Hình 2.3: Tôm thẻ chân trắng

Tôm càng xanh (Macrobrachium rosenbergii), còn gọi là tôm lớn nước ngọt hay tôm Malaysia (theo cách gọi của người Âu - Mỹ), là một lo i tôm nước ngọt có nguồn gốc ở vùng Thái Bình Dương - Ấn Độ Dương v Bắc Australia Loài này (c ng như các lo i khác thuộc chi Macrobrachium) có tầm quan trọng thương mại nhờ các giá trị dinh dưỡng của nó như l một nguồn thực phẩm có giá trị

Trong khi lo i n y ược coi như một lo i ộng v t thân giáp nước ngọt thì giai oạn ấu trùng của nó lại phụ thuộc v o ộ lợ của nước Khi nó chuyển qua giai oạn như l sinh v t phù du v trưởng thành thì nó lại hoàn toàn sống trong nước ngọt

Việc nghiên cứu sản xuất giống tôm càng xanh ở Việt Nam bắt ầu từ những năm 1980, v từ năm 1999 ến nay thì sản xuất giống tôm này phát triển nhanh Hiện nay, ngoài tôm khai thác tự nhiên, tôm càng xanh ang l ối tượng nuôi phổ biến ở khắp cả nước, ặc biệt ở vùng ồng bằng sông Cửu Long Các hình thức nuôi tôm càng xanh chủ yếu là nuôi tôm nhữ, nuôi tôm mương vườn, nuôi ăng quầng, nuôi tôm ruộng, nuôi tôm ruộng lúa (xen canh và luân canh) và nuôi tôm ao

Tôm hùm (Panulirus.spp) thuộc họ Palinuniade là loài tôm có giá trị kinh tế cao Ở Việt Nam, tôm hùm phân bố tự nhiên v ược nuôi nhiều ở các tỉnh ven biển miền Trung như Ph Yên, Bình Định, Khánh Hòa,… Mùa khai thác con giống chủ yếu từ tháng 11 năm trước ến tháng 4, tháng 5 của năm sau Ở Việt Nam có 7 loài tôm hùm gồm tôm hùm bông, tôm hùm á, tôm hùm sỏi, tôm hùm ỏ, tôm hùm ma, tôm hùm sen v tôm hùm bùn Trong ó, tôm hùm bông có kích thước lớn nhất, tăng trưởng nhanh nhất và có giá trị cao nhất

Tôm hùm l lo i ăn tạp, trong tự nhiên v c ng như nuôi thương phẩm Thức ăn chủ yếu là cá, giáp xác và nhuyễn thể Môi trường sống của ch ng thường là những nơi nước sạch, có hang hốc, san hô, chất áy ở tầng áy sạch, ộ mặn cao (>30‰) v nhiệt ộ nước luôn ổn ịnh trong khoảng (22 - 32°C) C ng như những lo i tôm khác, tôm hùm c ng lớn lên nhờ quá trình lột xác Tuy nhiên, tôm hùm có chu kỳ lột xác d i hơn, do ó tốc ộ tăng trưởng c ng ch m hơn Tôm hùm nuôi trong lồng sau thời gian từ 18 tháng trở i mới ạt giá trị thương phẩm (>1kg/con)

Mặc dù có hiệu quả kinh tế cao nhưng khó khăn lớn nhất của nghề nuôi tôm hùm l chưa thể sản xuất giống nhân tạo Người nuôi hiện nay chỉ dựa vào con giống khai thác từ tự nhiên

2.1.3 Điều kiện và môi trường sống Điều kiện v môi trường sống của tôm thay ổi rất nhiều tùy thuộc vào mùa, thời tiết, ịa hình nên ây chỉ là bảng môi tường sống tương ối của tôm

Tùy v o ịa phương và thời tiết mà ta cân chỉnh thông số giám sát cho thích hợp nhất ể tôm có iều kiện môi trường tốt nhất phát triển

Bảng 2.1: Môi trường sống của từng loại tôm

Nhiệt ộ Độ Ph Độ mặn Độ ục Thời gian thu hoạch Tôm sú 25-30 7.5-8.5 10-22/1000 7-12NTU 110-120 ngày

Tôm thẻ chân trắng 27-30 7.5-8.5 10-20/1000 7-12NTU 75-90 ngày

Tôm càng xanh 26-31 6.5-8.5 0-16/1000 15-22NTU 7-8 tháng

2.1.4 Các thông số ảnh hưởng đến sự phát triển của tôm

Những yếu tố chính khiến cho tôm của b con chăn nuôi ng y c ng suy giảm, yếu kém:

 Khí H2S sinh ra trong phân hủy các chất hữu cơ có chứa lưu huỳnh Khí ộc H2S sẽ ảnh hưởng ến sức khỏe của tôm v phụ thuộc v o pH của nước, nếu pH thấp thì H2S sẽ rất ộc

 Thức ăn thừa của tôm chưa ược phân hủy tích tụ dưới áy ao Nguyên nhân gây nguy hại cho hoạt ộng nuôi tôm

 Lớp bùn áy chưa ược nạo vét liên tục, m trong lớp bùn n y chứa nhiều chất ộc như ammonia, nitrite Nguyên nhân n y l m cho môi trường nuôi tôm bị ô nhiễm

 Các nhóm vi khuẩn bất lợi sẽ thay thế các nhóm vi khuẩn có lợi

 Nguồn nước nuôi tôm không sạch sẽ ể tạo iều kiện cho tôm phát triển

 Nhiệt ộ nuôi tôm bị thay ổi do các yếu tố môi trường tác ộng như mưa, thời tiết

 Môi trường ô nhiễm sẽ l m giảm chất lượng nước l m m t ộ nuôi tôm giảm

Công nghệ IoT

2.2.1 Khảo sát tổng quan về công nghệ IoT

IoT (Internet of Things) là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi ồ v t, con người ược cung cấp một ịnh danh của riêng mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao ổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần ến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính IoT ã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ iện tử v Internet Nói ơn giản là một t p hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với Internet và với thế giới bên ngo i ể thực hiện một công việc n o ó

Hay hiểu một cách ơn 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 l iện thoại thông minh, máy pha cafe, máy giặt, tai nghe, bóng èn, v nhiều thiết bị khác Cisco, nhà cung cấp giải pháp và thiết bị mạng h ng ầu hiện nay dự báo: Đến năm 2020, sẽ có khoảng

50 tỷ ồ v t kết nối vào Internet, th m chí con số n y 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 v người, người và thiết bị, thiết bị và thiết bị Một mạng lưới IoT có thể chứa ến 50 ến 100 nghìn tỉ ối tượng ược kết nối và mạng lưới này có thể theo dõi sự di chuyển của từng ối tượng Một con người sống trong thành thị có thể bị bao bọc xung quanh bởi 1000 ến 5000 ối tượng có khả năng theo dõi

 Tính kết nối liên thông (interconnectivity): Với IoT bất cứ iều gì c ng có thể kết nối với nhau thông qua mạng lưới thông tin v cơ sở hạ tầng liên lạc tổng thể

 Những dịch vụ liên quan ến “Things”: hệ thống IoT có khả năng cung cấp các dịch vụ liên quan ến “Things”, chẳng hạn như bảo vệ sự riêng tư v nhất quán giữa Physical Thing v Virtual Thing Để cung cấp ược dịch vụ này, cả công nghệ phần cứng và công nghệ thông tin (phần mềm) sẽ phải thay ổi

 Tính không ồng nhất: Các thiết bị trong IoT l không ồng nhất vì nó có phần cứng khác nhau, và network khác nhau Các thiết bị giữa các network có thể tương tác với nhau nhờ vào sự liên kết của các network

 Thay ổi linh hoạt: Status của các thiết bị tự ộng thay ổi, ví dụ, ngủ và thức d y, kết nối hoặc bị ngắt, vị trí thiết bị ã thay ổi, và tốc ộ ã thay ổi… Hơn nữa, số lượng thiết bị có thể tự ộng thay ổi

 Quy mô lớn: Sẽ có một số lượng rất lớn các thiết bị ược quản lý và giao tiếp với nhau Số lượng này lớn hơn nhiều so với số lượng máy tính kết nối Internet hiện nay Số lượng các thông tin ược truyền bởi thiết bị sẽ lớn hơn nhiều so với ược truyền bởi con người

2.2.1.c Yêu cầu của một hệ thống IoT

 Kết nối dựa trên sự nh n diện: Nghĩa l các “Things” phải có ID riêng biệt

Hệ thống IoT cần hỗ trợ các kết nối giữa các “Things”, v kết nối ược thiết l p dựa trên ịnh danh (ID) của Things

 Khả năng tự quản của network: Bao gồm tự quản lý, tự cấu hình, tự chữa bệnh, tự tối ưu hóa v tự có cơ chế bảo vệ Điều này cần thiết ể network có thể thích ứng với các domains ứng dụng khác nhau, môi trường truyền thông khác nhau, và nhiều loại thiết bị khác nhau

 Dịch vụ thoả thu n: Dịch vụ n y ể có thể ược cung cấp bằng cách thu th p, giao tiếp và xử lý tự ộng các dữ liệu giữa các “Things” dựa trên các quy tắc (rules) ược thiết l p bởi người v n hành hoặc tùy chỉnh bởi các người dùng

 Các khả năng dựa vào vị trí (location-based capabilities): Thông tin liên lạc và các dịch vụ liên quan ến một cái gì ó sẽ phụ thuộc vào thông tin vị trí

13 của Things v người sử dụng Hệ thống IoT có thể biết và theo dõi vị trí một cách tự ộng Các dịch vụ dựa trên vị trí có thể bị hạn chế bởi lu t pháp hay quy ịnh, và phải tuân thủ các yêu cầu an ninh

 Bảo m t: Trong IoT, nhiều “Things” ược kết nối với nhau Chình iều này l m tăng mối nguy trong bảo m t, chẳng hạn như bí m t thông tin bị tiết lộ, xác thực sai, hay dữ liệu bị thay ổi hay làm giả

 Bảo vệ tính riêng tư: Tất cả các “Things” ều có chủ sở hữu v người sử dụng của nó Dữ liệu thu th p ược từ các “Things” có thể chứa thông tin cá nhân liên quan chủ sở hữu hoặc người sử dụng nó Các hệ thống IoT cần bảo vệ sự riêng tư trong quá trình truyền dữ liệu, t p hợp, lưu trữ, khai thác và xử lý Bảo vệ sự riêng tư không nên thiết l p một rào cản ối với xác thực nguồn dữ liệu

 Khả năng quản lý: Hệ thống IoT cần phải hỗ trợ tính năng quản lý các

“Things” ể ảm bảo network hoạt ộng bình thường Ứng dụng IoT thường làm việc tự ộng mà không cần sự tham gia của con người, nhưng to n bộ quá trình hoạt ộng của họ nên ược quản lý bởi các bên liên quan

2.2.2 Các ứng dụng thực tế

2.2.2.a Mô hình nhà thông minh (Smarthome)

THI T K HỆ THỐNG

Tổng quan về hệ thống

3.1.1 Yêu cầu của hệ thống

Hệ thống hoạt động có khả năng:

 Thu th p dữ liệu nhiệt ộ, ộ ục, ộ pH

 Phát hiện cảnh báo nếu có sự cố về sự chênh lệch thông số

 Có camera giám sát dưới nước và trên mặt bờ ao

 Kết nối Wifi vẽ ồ thị của từng thông số, giám sát các thông số

KHỐI XỬ LÝ TÍN HIỆU

(KHỐI ĐIỆN TỬ) KHỐI WEB SERVICE

Hình 3.1: Sơ đồ khối của hệ thống

 Khối xử lý tín hiệu: Khối xử lý tín hiệu là khối iện tử có chức năng thu th p các thông số từ môi trường bên ngoài và xử lý các dữ liệu ó ể truyền dữ liệu ó ến khối Web Service Trong khối xử lý tín hiệu còn có các khối con phục vụ cho việc thu th p và xử lý dữ liệu

KHỐI XỬ LÝ TÍN HIỆU

KHỐI ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM ESP32

Hình 3.2: Sơ đồ khối xử lý tín hiệu chi tiết

18 o Khối nguồn: Cung cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống hoạt ộng, với mức nguồn cung cấp cho các khối cảm biến và khối iều khiển trung tâm là 5V, dòng cung cấp khoảng 1A o Khối cảm biến nhiệt độ: nh n tín hiệu nhiệt ộ từ môi trường bên ngoài rồi xử lý chuyển thành tín hiệu số và truyền dữ liệu ến khối iều khiển trung tâm o Khối cảm biến độ đục: nh n tín hiệu từ môi trường nước bên ngoài rồi xử lý và truyền dữ liệu analog ến khối iều khiển trung tâm o Khối cảm biến độ pH: nh n tín hiệu từ môi trường nước bên ngoài rồi xử lý và truyền dữ liệu analog ến khối iều khiển trung tâm o Khối điều khiển trung tâm: chịu trách nhiêm thu th p tín hiệu từ các khối khác gửi về từ ó xử lý c ng như ưa ra các tín hiệu ể vẽ ồ thị và truyền dữ liệu qua mạng ể thống kế số liệu từ ó ưa ra quyết ịnh cho khối tải hoạt ộng như thế nào

 Khối Web Service: ây l một phần của hệ thống nhằm việc áp ứng yêu cầu của ề tài Ở ây là hệ thống web service và giao diện người dùng trên Web Service hiện thị các thông số v ồ thị thống kê ngay lúc hiện tại và những số liệu dao ộng trước ó

 Khối Web Application: là các thiết bị dùng thực thi sau khi khối xử lý trung tâm ã xử lý các tín hiệu từ các cảm biến Các thông số có ộ chệnh lệch cao so với thông số c i ặt thì sẽ ưa ra quyết ịnh thực thi khối thiết bị tải

3.1.4 Hoạt động của hệ thống

Hệ thống thu th p dữ liệu nhiệt ộ, ộ ục v ộ pH sau ó truyền dữ liệu ến khối xử lý trung tâm ể khối xử lý trung tâm xử lý dữ liệu và truyền dữ liệu qua mạng Wifi ể vẽ ồ thị và xử lý ưa ra quyết ịnh cho khối tải thực thi

Giám sát v iều khiển trên máy tính Ở mức ộ iều khiển n y người iều khiển sẽ gián tiếp iều khiển hệ thống bằng giao diện giám sát v iều khiển trên máy tính thông qua Wifi, thích hợp cho việc ứng dụng hệ thống ể iều khiển, giám

19 sát thiết bị trong môi trường làm việc có ộ ô nhiễm, ộc hại, các thông số cần phân tích ể có ược ộ chính xác như ộ ph, ộ ục, …

Người nông dân có thể biết ược các thông số của ao tôm mà không cần mang nước i phân tích, thu n lợi cho việc nuôi trồng, giảm sức lao ộng và có ộ tin c y cao.

Thiết kế hệ thống

DS18B20 là cảm biến (loại tín hiệu số) o nhiệt ộ mới của hãng MAXIM với ộ phân giải cao (12 bits) IC sử dụng giao tiếp 1 dây rất gọn gàng, dễ l p trình

IC còn có chức năng cảnh báo nhiệt ộ khi vượt ngưỡng v ặc biệt hơn l có thể cấp nguồn từ chân data (Parasite Power)

Cảm biến có thể hoạt ộng ở 125°C nhưng cáp bọc PVC nên giữ nó dưới 100°C Đây là cảm biến kỹ thu t số nên không bị suy hao tín hiệu ường dây dài Ứng dụng: HVAC kiểm soát nhiệt môi trường, o nhiệt ộ bên trong các tòa nhà, thiết bị, máy móc, và trong hệ thống giám sát

Hình 3.3: Cảm biến nhiệt độ DS18B20

Lưu ý khi sử dụng: Để đo được nhiệt độ ta cần thêm 1 điện trở 4.7k Ohm nối từ chân DQ lên VCC nhƣ hình sau

Hình 3.4: Sơ đồ kết nối cảm biến với điện trở

 Sai số: ± 0.5°C khi o ở dải -10°C ến 85°C

 Độ phân giải: người dùng có thể chọn từ (9 - 12 bits)

 Chuẩn giao tiếp: 1 dây (one wire)

 Có cảnh báo nhiệt khi vượt ngưỡng cho phép v cấp nguồn từ chân data

 Thời gian chuyển ổi nhiệt ộ tối a: 750ms (khi chọn ộ phân giải 12bit)

 Mỗi IC có một mã riêng (lưu trên EEPROM của IC) nên có thể giao tiếp nhiều DS18B20 trên cùng 1 dây

 Ống thép không gỉ (chống ẩm, nước) ường kính 6mm, d i 50mm

 Đường kính ầu dò: 6mm

Cảm biến rất ơn giản chỉ có 3 chân: gồm 2 chân nguồn v 1 chân tin hiệu Digital

Hình 3.5: Hình ảnh cảm biến và sơ đồ chân DS18B20

Hình 3.6: Sơ đồ nối dây cảm biến nhiệt độ DS18B20

3.2.1.c Lưu đồ và giải thuật

Include các thư viện liên quan

Lấy dữ liệu v o biến data_nd bằng cách data_nd= sensorsTemperatures.getTempCByIndex(0);

Giải thích lưu đồ: Đầu tiên ta Include ầy ủ các thư viện liên quan ến cảm biến như OneWire, DallasTemperature và sau ó ta khai báo biến ể chứa giá trị nhiệt ộ trả về là data_nd Sau khi tính toán ta ược giá trị nằm trong biến data_nd và kết thúc chương trình con của cảm biến o nhiệt ộ

Hình 3.7: Lưu đồ lấy giá trị nhiệt độ

Cảm biến o ộ ục của nước Water Turbidity Sensor DFRobot ược sử dụng ể o ộ ục của nước, cảm biến sử dụng phương pháp o quang học cho ộ bền v ộ chính xác cao, thích hợp cho các ứng dụng cảm biến môi trường nước, o ộ ô nhiễm, thủy sinh,

Cảm biến ộ ục ược sử dụng ể o lường chất lượng nước ở sông, suối, nước thải v các phép o nước thải, thiết bị iều khiển ể lắng ao, nghiên cứu v n chuyển trầm tích v các phép o trong phòng thí nghiệm

Cảm biến chất lỏng này cung cấp các chế ộ ầu ra tín hiệu Analog và Digital

Hình 3.8: Cảm biến độ đục của nước

Nguyên lý hoạt động: Nó sử dụng ánh sáng ể phát hiện các hạt lơ lửng trong nước bằng cách o ộ truyền ánh sáng và tốc ộ tán xạ, thay ổi với tổng lượng chất rắn lơ lửng (TSS) trong nước Khi TTS tăng, ộ ục của chất lỏng tăng lên

 Điện áp sử dụng: 5V DC

 Dòng tiêu thụ: 40mA (MAX)

 Thời gian phản hồi: