Bước 1: Khi được cấp nguồn, toàn bộ hệ thống sẽ khởi động và các khối công suất, khối cảm biến sẽ chờ tín hiệu từ khối điều khiển trung tâm.
Bước 2: Khối điều khiển trung bắt đầu tìm và kết nối với Wifi, sau đó tiến hành kết nối với app Blynk.
Bước 3: Kết nối với server của Blynk thành công, khối điều khiển trung tâm đọc dữ liệu từ khối cảm biến, trạng thái khối công suất và cập nhật lên CSDL, đồng thời Blynk sẽ nhận và hiển thị dữ liệu nhận được lên giao diện Website/App/LCD.
Bước 4: Khối xử lý trung tâm chờ nếu có tín hiệu từ Blynk thông qua CSDL sẽ xử lý và đưa mệnh lệnh điều khiển cho khối công suất thực thi.
3.2.2. Tính toán và thiết kế mạch a. Khối xử lý trung tâm a. Khối xử lý trung tâm
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều board mạch nhúng như: ARM, Rassperry Pi, Intel Galileo, Arduino, …
Nhóm sử dụng board nhúng Arduino Wemos D1 vì có thể dễ dàng mua được ở trên thị trường, gần gũi với sinh viên thông qua học tập cũng như giảng dạy qua các môn học ở trường.
Arduino Wemos D1 được dùng để cấu hình Web Server, giao tiếp chuẩn UART để nạp chương trình, ngoài ra còn tích hợp I2C để giao tiếp với LCD, Analog để giao tiếp với các cảm biến.
Kết nối mạng Internet thông qua Wifi.
Khối xử lý trung tâm gồm mạch vi điều khiển được lập trình để:
Nhận dữ liệu từ khối cảm biến để xử lý.
So sánh và truyền tín hiệu đến khối công suất.
Gửi dữ liệu lên CSDL sau khi xử lý.
Hiển thị lên màn hình LCD.
Giao tiếp phần cứng:
Chân Vin: nhận nguồn 12V/2A từ Adapter.
36
Chân GND: nối đất.
Chân A0: giao tiếp analog với cảm biến độ ẩm đất.
Chân D2: kết nối cảm biến DHT11.
Chân D4: nút nhấn cập nhật giá trị của cảm biến để hiển thị trên LCD.
Chân D6: Relay đóng/cắt đèn.
Chân D7: Relay đóng/cắt động cơ bơm.
Chân D8: nút nhấn tắt/mở đèn.
Chân D9: nút nhấn tắt/mở động cơ bơm.
Chân D14: kết nối chân SDA của module I2C.
Chân D15: kết nối chân SCL của module I2C.
37
b. Khối cảm biến
Có nhiều loại cảm biến nhiệt độ, độ ẩm đất như LM35, DS18B20, HR202, cảm biến độ ẩm TH, …
Nhóm sử dụng cảm biến DHT11 vì có tích hợp cả cảm biến nhiệt độ và độ ẩm không khí. Ngoài ra còn dùng thêm cảm biến độ ẩm đất lấy dữ liệu để so sánh cho động cơ bơm hoạt động. Hai loại cảm biến này dùng chuẩn giao tiếp 1-Wire.
Để báo hiệu khi đã được cấp nguồn, sử dụng Led cùng một điện trở để báo
nguồn. Vì dùng điện áp 5V và Led có Imax=20mA nên có phương trình:
R = = 250Ω, vì do không có điện trở 250Ω nên chọn trở 1kΩ.
Hình 3.3: Sơ đồ kết nối cảm biến DHT11
Giao tiếp phần cứng: