3 Giám sát thông số qua Thingspeak
2.4 Cấu tạo chân của cảm biến đất
VCC 3.3V - 5V
GND GND của nguồn ngoài
DO Đầu ra tín hiệu số (mức cao hoặc mức thấp) AO Đầu ra tín hiệu tương tự (Analog)
Module chuyển đổi có cấu tạo chính gồm một IC so sánh LM393, một biến trở , 4 điện trở dán 100 ohm và 2 tụ dán. Biến trở có chức năng định ngưỡng so sánh với tín hiệu độ ẩm đất đọc về từ cảm biến. Ngưỡng so sánh và tín hiệu cảm biến sẽ là 2 đầu vào của IC so sánh LM393. Khi độ ẩm thấp hơn ngưỡng định trước, ngõ ra của IC là mức cao (1), ngược lại là mức thấp (0).
2.2.5 Cảm biến ánh sáng BH1750
Cảm biến cường độ ánh sáng Lux BH1750 được sử dụng để đo cường độ ánh sáng theo đơn vị lux, càm biến có ADC nội và bộ tiền xử lý
nên giá trị được trả ra là giá trị trực tiếp cường độ ánh sáng lux mà không phải qua bất kỳ xử lý hay tính toán nào thông qua giao tiếp I2C.
Hình 2.9: Cảm biến ánh sáng
Các thông số chính: - Nguồn: 3 5VDC - Giao tiếp: I2C
- Khoảng đo: 1 -> 65535 lux - Kích cỡ: 21*16*3.3mm
Hình 2.10: Cảm biến ánh sáng
- PD: Photo Diode.
- AMP: Tích hợp-OPAMP để chuyển đổi từ dòng điện PD sang điện áp.
- ADC: Bộ chuyển đổi AD để lấy dữ liệu 16 bit.
- Logic +I2C interface: Tính toán và giao tiếp chuẩn I2C.
2.2.6 Màn hình hiển thị I2C – LCD Màn hình LCD
Màn hình text LCD16x02 xanh dương sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển thị 2 dòng với mỗi dòng 16 ký tự, màn hình có độ bền cao, rất phổ biến trên thị trường, có ưu điểm là phẳng, cho hình ảnh sáng, chân thật và tiết kiệm năng lượng.
Hình 2.11: LCD16x2
Module chuyển đổi I2C
Hình 2.12: Cảm biến ánh sáng
Địa chỉ PCF8574 ở mức higher là 0100 và điều này là cố định. Nhưng địa thấp hơn có thể được sửa đổi nếu cần khi sử dụng đồng thời 2 PCF8574 cho 2 LCD. Có thể kết nối tối đa 128 thiết bị trên cùng một dòng I2C và giả sử muốn kết nối hai màn hình LCD khác nhau trên cùng một dòng I2C, không thể sử dụng hai thiết bị PCF8574 có cùng địa chỉ.
Địa chỉ của PCF8574 là 0 1 0 0 A2 A1 A0 R / W. Để thay đổi địa chỉ, thay đổi mức cấp các chân A0, A1 và A2 . Theo mặc định, ba chân này cao nên địa chỉ theo mặc định là 01001110 là 0x4E. Để thay
đổi địa chỉ của thiết bị này, phải kết nối bất kỳ / tất cả ba chân này với mặt đất, được cung cấp ngay phía trên chúng. Vì vậy, giả sử đã kết nối A0 với mặt đất, địa chỉ mới sẽ là 01001100 là 0x4C . Theo cách này, chúng ta có thể kết nối tối đa 8 LCD với cùng một dòng. Lưu ý, bit cuối cùng của địa chỉ được giữ 0 cố định, bởi vì bit này chịu trách nhiệm cho hoạt động đọc (1) / write (0).
2.2.7 Khối nguồn
Hệ thống sử dụng nguồn cấp từ Adapter 5V- 1A
Nguồn Power Adaptor AC-DC 5V 1A được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị sử dụng điện áp 5VDC, nguồn có thiết kế nhỏ gọn, linh kiện gia công chất lượng tốt, dây điện có lõi đồng dày, độ bền cao, dòng đầu theo thông số nhà sản xuất lên đến 1A.
Hình 2.13: Nguồn 5v 1A
Thông số kỹ thuật:
- Điện áp ngõ vào:100 240VAC, 50/60Hz.
- Điện áp ngõ ra: 5VDC Dòng điện ngõ ra tối đa: 1A (nếu sử dụng liên tục nên cung cấp ở mức 80% công suất).
- Kiểu nguồn: nguồn xung.
- Kiểu giắc ngõ ra: Chuẩn Jack DC tròn đường kính ngoài 5.5mm, đường kính trong phù hợp với lỗ kim từ 2.1 2.5mm.
2.2.8 Relay 5V Giới thiệu
Relay là thiết bị đóng cắt cơ bản, nó được sử dụng rất nhiều trong cuộc sống và trong các thiết bị điện tử.
Relay là một công tắc điện từ được vận hành bởi một dòng điện tương đối nhỏ có thể bật hoặc tắt một dòng điện lớn hơn nhiều. Trái tim của relay là một nam châm điện (một cuộn dây trở thành một nam châm tạm thời khi dòng điện chạy qua nó).
Có thể hiểu relay như một loại đòn bẩy điện: Khi bật nó bằng một dòng điện nhỏ và nó bật (“đòn bẩy”) một thiết bị khác sử dụng dòng điện lớn hơn nhiều. Điều đó có nghĩa là relay có thể hoạt động như công tắc (bật và tắt) hoặc là bộ khuếch đại (chuyển đổi dòng điện nhỏ thành dòng lớn hơn).
Hình 2.14: Hình ảnh thực tế Relay 5v 1A
Cấu tạo Relay gồm 2 phần:
Cuộn hút:
- Tạo ra năng lượng từ trường để hút tiếp điểm về phía mình. - Tùy vào điện áp làm việc người ta chia Relay ra DC: 5V, 12V, 24V - AC: 110V, 220V.
Cặp tiếp điểm
- Khi không có từ trường (không cấp điện cho cuộn dây), tiếp điểm 1 tiếp xúc với 2 nhờ lực của lò xo. Tiếp điểm thường đóng.
- Khi có năng lượng từ trường thì tiếp điểm 1 bị hút chuyển sang 3. - Trong Relay có thể có 1 cặp tiếp điểm, 2 cặp tiếp điểm hoặc nhiều hơn.
2.3 Thiết kế mạch nguyên lý và mạch in 2.3.1 Thiết kế khối nguồn
Lựa chọn IC nguồn
Ta cần xác định như cầu tiêu thụ của các thành phần trong mạch. Từ đó mới đưa ra lựa chọn cho IC nguồn.
- Nguồn 3.3V: công suất tiêu thụ được tính như sau