Luận văn tốt nghiệp: Giám sát nhiệt độ và độ ẩm sử dụng Arduino kết nối Internet

• Tác giả: Phạm Thị Nhung
• Người hướng dẫn: TS. Đoàn Hữu Chức
• Trường học: Trường Đại Học Quản Lý Và Công Nghệ Hải Phòng
• Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
• Đề tài: Đo, Giám Sát Nhiệt Độ Và Độ Ẩm Sử Dụng Arduino Kết Nối Qua Mạng Internet
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hải Phòng

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ INTERNET OF THING
• 1.1. GIỚI THIỆU VỀ INTERNET OF THING
• 1.1.1. Giới thiệu về Internet of Things (IoT)
• 1.1.2. Lịch sử hình thành
• 1.2. CÔNG NGHỆ WIFi
• 1.2.1. Công nghệ truyền nhận dữ liệu
• 1.2.2. Giới thiệu về ESP8266 NodeMCU
• 1.3. GIỚI THIỆU CÁC CẢM BIẾN
• 1.3.1. Cảm biến nhiệt độ
• 1.3.1.1. Cấu tạo cảm biến nhiệt
• 1.3.1.2. Nguyên lí hoạt động
• 1.3.1.3. Phân loại cảm biến nhiệt
• 1.3.2. Cảm biến độ ẩm
• 1.3.2.1. Định nghĩa cảm biến độ ẩm
• 1.3.2.2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến độ ẩm
• 1.3.2.3. Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ
• 1.3.3. Cảm biến nước mưa
• 1.3.3.1. Định nghĩa cảm biến nước mưa
• 1.3.3.2. Nguyên tắc hoạt động cảm biến nước mưa
• 3. CHƯƠNG 3: GIÁM SÁT ĐỘ ẨM NHIỆT ĐỘ QUA INTERNET
• 3.1. Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm
• 3.2. Cảm biến độ ẩm đất và ứng dụng
• 3.3. Ứng dụng arduino cho Internet Of Thing
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về Giám sát nhiệt độ và độ ẩm

Giám sát nhiệt độ và độ ẩm là một ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, công nghiệp và môi trường. Việc sử dụng Arduino để thực hiện giám sát này qua Internet mang lại nhiều lợi ích. Hệ thống cho phép người dùng theo dõi các thông số môi trường từ xa, giúp nâng cao hiệu quả quản lý và điều khiển. Cảm biến nhiệt độ và cảm biến độ ẩm là hai thành phần chính trong hệ thống này. Chúng thu thập dữ liệu và gửi về một nền tảng trực tuyến để người dùng có thể truy cập và phân tích. Việc sử dụng Internet of Things (IoT) trong giám sát nhiệt độ và độ ẩm không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao độ chính xác trong việc thu thập dữ liệu.

1.1. Lợi ích của việc giám sát từ xa

Giám sát từ xa thông qua Internet cho phép người dùng theo dõi tình trạng môi trường mà không cần phải có mặt tại chỗ. Điều này đặc biệt hữu ích trong nông nghiệp, nơi mà việc theo dõi độ ẩm đất và nhiệt độ không khí có thể ảnh hưởng lớn đến năng suất cây trồng. Hệ thống có thể gửi cảnh báo khi các thông số vượt ngưỡng cho phép, giúp người dùng có thể can thiệp kịp thời. Việc sử dụng cảm biến và mạch điện Arduino giúp giảm thiểu chi phí và tăng tính linh hoạt cho hệ thống. Nhờ vào giao thức truyền thông, dữ liệu có thể được gửi và nhận một cách nhanh chóng và hiệu quả.

II. Công nghệ và thiết bị sử dụng

Hệ thống giám sát nhiệt độ và độ ẩm sử dụng Arduino kết hợp với các cảm biến như DHT11 hoặc DHT22. Các cảm biến này có khả năng đo lường chính xác nhiệt độ và độ ẩm trong không khí. ESP8266 NodeMCU là một trong những module WiFi phổ biến được sử dụng để kết nối hệ thống với Internet. Module này cho phép truyền dữ liệu từ cảm biến đến nền tảng trực tuyến một cách nhanh chóng. Việc lập trình cho Arduino có thể thực hiện dễ dàng thông qua phần mềm Arduino IDE, giúp người dùng có thể tùy chỉnh các thông số theo nhu cầu. Hệ thống cũng có thể được mở rộng với nhiều cảm biến khác nhau để giám sát nhiều thông số môi trường khác nhau.

2.1. Cảm biến và mạch điện

Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm là thiết bị không thể thiếu trong hệ thống giám sát. Chúng hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng, cho phép thu thập dữ liệu một cách chính xác. Mạch điện Arduino được thiết kế đơn giản, dễ dàng kết nối với các cảm biến và module WiFi. Việc sử dụng công nghệ cảm biến hiện đại giúp nâng cao độ tin cậy của dữ liệu thu thập. Hệ thống có thể được lập trình để tự động gửi dữ liệu đến một máy chủ hoặc ứng dụng di động, giúp người dùng dễ dàng theo dõi tình trạng môi trường từ xa.

III. Ứng dụng thực tiễn

Hệ thống giám sát nhiệt độ và độ ẩm có nhiều ứng dụng thực tiễn trong đời sống hàng ngày. Trong nông nghiệp, việc theo dõi độ ẩm đất giúp nông dân quyết định thời điểm tưới nước, từ đó tiết kiệm nước và tăng năng suất. Trong công nghiệp, giám sát nhiệt độ và độ ẩm trong kho hàng giúp bảo quản hàng hóa tốt hơn. Hệ thống cũng có thể được áp dụng trong các phòng thí nghiệm, nơi mà điều kiện môi trường cần được kiểm soát chặt chẽ. Việc sử dụng IoT trong giám sát không chỉ giúp nâng cao hiệu quả mà còn giảm thiểu rủi ro trong quá trình sản xuất và bảo quản.

3.1. Tương lai của giám sát môi trường

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, hệ thống giám sát nhiệt độ và độ ẩm sẽ ngày càng trở nên thông minh hơn. Các cảm biến sẽ được cải tiến để thu thập dữ liệu chính xác hơn, trong khi đó, khả năng kết nối qua Internet sẽ giúp người dùng dễ dàng truy cập và phân tích dữ liệu. Hệ thống có thể tích hợp với các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo để dự đoán các xu hướng môi trường, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho người dùng. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn góp phần bảo vệ môi trường.