Thiết Kế Giàn Phơi Quần Áo Tự Động Thông Minh Sử Dụng Arduino

Giàn phơi quần áo tự động Arduino thông minh: Giải pháp phơi đồ tiện lợi, hiện đại. Tự động nâng hạ, tiết kiệm không gian, tích hợp cảm biến thông minh.

• Tác giả: Nguyễn Văn Tuyến
• Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Đắc Hải
• Trường học: Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
• Chuyên ngành: Điện Tử
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Giàn Phơi Quần Áo Tự Động Sử Dụng Arduino
• Loại tài liệu: Đề tài
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Giới thiệu Giàn phơi quần áo tự động Arduino Giải pháp tiện lợi

Trong bối cảnh cuộc sống hiện đại ngày càng bận rộn, việc tối ưu hóa các công việc gia đình trở nên vô cùng quan trọng. Giàn phơi quần áo tự động sử dụng Arduino là một giải pháp sáng tạo, giúp tiết kiệm thời gian và công sức, đồng thời bảo vệ quần áo khỏi các tác động tiêu cực của thời tiết. Theo tài liệu gốc, giàn phơi thông minh đang trở thành xu hướng được người tiêu dùng Việt Nam hướng tới, đặc biệt trong bối cảnh các khu chung cư, nhà ở hiện đại có diện tích hạn chế. Hệ thống này không chỉ mang lại sự tiện nghi mà còn tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống. Việc ứng dụng Arduino vào giàn phơi tự động mở ra tiềm năng lớn cho việc tự động hóa các công việc hàng ngày, biến ngôi nhà trở nên thông minh hơn. Arduino Nano, một phiên bản nhỏ gọn của Arduino, được sử dụng phổ biến nhờ tính linh hoạt và dễ dàng tích hợp vào các dự án DIY. Sự kết hợp giữa cảm biến thời tiết, mạch điều khiển và khả năng lập trình Arduino tạo nên một hệ thống giàn phơi thông minh hoàn chỉnh. Tính năng điều khiển từ xa cũng có thể được tích hợp, tăng thêm sự tiện lợi cho người sử dụng. Giải pháp phơi đồ thông minh này không chỉ phù hợp với hộ gia đình mà còn có tiềm năng ứng dụng trong các khu dân cư, bệnh viện, trường học và các cơ sở giặt là công nghiệp.

1.1. Tổng quan về Giàn phơi quần áo tự động thông minh

Giàn phơi quần áo tự động thông minh là một hệ thống được thiết kế để tự động hóa quá trình phơi và thu quần áo dựa trên điều kiện thời tiết. Hệ thống này sử dụng Arduino để điều khiển các động cơ và cảm biến, giúp người dùng không cần phải lo lắng về việc phơi quần áo khi trời mưa hoặc nắng gắt. Thiết kế giàn phơi thông minh có thể tùy biến để phù hợp với nhiều không gian khác nhau, từ ban công nhỏ đến sân thượng rộng lớn. Theo tài liệu, việc lắp đặt giàn phơi thông minh rất phù hợp với các ban công có diện tích nhỏ. Mạch điều khiển giàn phơi đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý dữ liệu từ cảm biến giàn phơi và đưa ra quyết định điều khiển động cơ. Lập trình Arduino giàn phơi cho phép người dùng tùy chỉnh các thông số hoạt động của hệ thống, chẳng hạn như độ nhạy của cảm biến mưa và ánh sáng. IoT giàn phơi quần áo là một xu hướng phát triển, cho phép người dùng điều khiển giàn phơi từ xa thông qua điện thoại thông minh hoặc các thiết bị kết nối internet khác.

1.2. Lợi ích khi sử dụng Giàn phơi điều khiển tự động Arduino

Việc sử dụng giàn phơi điều khiển tự động Arduino mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho người dùng. Đầu tiên, nó giúp tiết kiệm thời gian và công sức, đặc biệt là đối với những người bận rộn. Thứ hai, nó giúp bảo vệ quần áo khỏi các tác động tiêu cực của thời tiết như mưa, nắng gắt, gió bụi. Thứ ba, nó giúp tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống, đặc biệt là đối với các căn hộ chung cư có diện tích ban công hạn chế. Ngoài ra, giàn phơi điện tử này còn có thể được tích hợp các tính năng thông minh khác như khử trùng bằng tia UV, sấy khô bằng quạt gió, giúp quần áo luôn sạch sẽ và khô ráo. Hệ thống giàn phơi tự động còn có thể được điều khiển từ xa thông qua ứng dụng di động, giúp người dùng dễ dàng quản lý việc phơi quần áo mọi lúc mọi nơi. Hơn nữa, việc tự động hóa quá trình phơi quần áo giúp giảm thiểu rủi ro quần áo bị ướt hoặc bay mất do thời tiết xấu.

II. Thách thức và vấn đề khi phơi quần áo Giải pháp giàn phơi

Việc phơi quần áo truyền thống thường gặp phải nhiều thách thức, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết thất thường. Mưa bất chợt có thể làm ướt quần áo, nắng gắt có thể làm phai màu, gió bụi có thể làm bẩn quần áo. Ngoài ra, việc phơi quần áo thủ công còn tốn nhiều thời gian và công sức, đặc biệt là đối với những gia đình có nhiều thành viên. Theo tài liệu gốc, người dùng có nhu cầu về một cuộc sống tiện nghi và thông minh, thúc đẩy các nhà thiết kế tạo ra sản phẩm đáp ứng nhu cầu. Giàn phơi quần áo tự động ra đời như một giải pháp cho những vấn đề này, giúp người dùng không còn phải lo lắng về việc phơi quần áo khi thời tiết thay đổi. Hệ thống này có thể tự động thu quần áo vào khi trời mưa và tự động đưa quần áo ra khi trời nắng, giúp bảo vệ quần áo khỏi các tác động tiêu cực của thời tiết. Ngoài ra, giàn phơi quần áo thông minh còn có thể được điều khiển từ xa thông qua điện thoại thông minh, giúp người dùng dễ dàng quản lý việc phơi quần áo mọi lúc mọi nơi. Như vậy, giàn phơi quần áo thông minh Arduino giải quyết triệt để vấn đề thời tiết và thời gian.

2.1. Vấn đề thời tiết và tác động đến quần áo phơi

Thời tiết là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình phơi quần áo. Mưa có thể làm ướt quần áo, khiến chúng bị ẩm mốc và có mùi khó chịu. Nắng gắt có thể làm phai màu quần áo, đặc biệt là đối với các loại vải nhạy cảm. Gió bụi có thể làm bẩn quần áo, khiến chúng mất đi vẻ sạch sẽ. Độ ẩm cao có thể làm chậm quá trình khô của quần áo, tạo điều kiện cho vi khuẩn và nấm mốc phát triển. Cảm biến mưa và cảm biến ánh sáng được sử dụng trong giàn phơi tự động hóa giúp hệ thống nhận biết và phản ứng với các thay đổi của thời tiết, đảm bảo quần áo luôn được bảo vệ. Điều khiển giàn phơi từ xa cũng giúp người dùng dễ dàng điều chỉnh hoạt động của hệ thống theo tình hình thời tiết thực tế.

2.2. Sự bất tiện của phương pháp phơi quần áo truyền thống

Phương pháp phơi quần áo truyền thống đòi hỏi người dùng phải tốn nhiều thời gian và công sức. Việc phơi quần áo thủ công có thể gây ra sự bất tiện, đặc biệt là đối với những người bận rộn hoặc có sức khỏe yếu. Ngoài ra, việc phơi quần áo ở những nơi không có mái che có thể khiến quần áo bị ướt khi trời mưa bất chợt. Giàn phơi thông minh giúp giải quyết những bất tiện này bằng cách tự động hóa quá trình phơi và thu quần áo. Người dùng không cần phải lo lắng về việc phơi quần áo khi thời tiết thay đổi hoặc khi không có thời gian. Hệ thống giàn phơi tự động Arduino giúp người dùng tiết kiệm thời gian và công sức, đồng thời bảo vệ quần áo khỏi các tác động tiêu cực của thời tiết.

III. Hướng dẫn DIY Giàn phơi thông minh Arduino Chi tiết từng bước

Việc tự làm (DIY) một giàn phơi thông minh sử dụng Arduino không quá phức tạp nếu có kiến thức cơ bản về điện tử và lập trình. Quá trình này bao gồm việc lựa chọn linh kiện, thiết kế mạch điện, lập trình Arduino và lắp ráp cơ khí. Mạch điều khiển giàn phơi đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý tín hiệu từ cảm biến và điều khiển động cơ. Thiết kế giàn phơi thông minh cần đảm bảo tính thẩm mỹ, độ bền và khả năng chịu tải. Tài liệu gốc cung cấp sơ đồ khối mạch điều khiển giúp người đọc hình dung tổng quan về hệ thống. Việc lập trình Arduino giàn phơi cho phép người dùng tùy chỉnh các thông số hoạt động của hệ thống, chẳng hạn như độ nhạy của cảm biến mưa và ánh sáng. Việc kiểm tra và hiệu chỉnh sau khi lắp ráp là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác. Dưới đây sẽ là hướng dẫn chi tiết để người dùng có thể DIY giàn phơi thông minh cho gia đình.

3.1. Chuẩn bị linh kiện và công cụ cần thiết cho dự án

Để bắt đầu dự án DIY giàn phơi thông minh, cần chuẩn bị đầy đủ các linh kiện và công cụ cần thiết. Các linh kiện chính bao gồm: Arduino Nano, cảm biến mưa, cảm biến ánh sáng (quang trở), module điều khiển động cơ L298, động cơ giảm tốc, nguồn điện, dây điện, điện trở, tụ điện. Các công cụ cần thiết bao gồm: mỏ hàn, máy khoan, kìm, tua vít, đồng hồ đo điện, phần mềm lập trình Arduino IDE. Việc lựa chọn linh kiện chất lượng và phù hợp với yêu cầu của dự án là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và bền bỉ. Thiết kế giàn phơi thông minh cần tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo khả năng chịu tải và độ an toàn của hệ thống.

3.2. Thiết kế mạch điện và lập trình Arduino điều khiển giàn phơi

Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ linh kiện và công cụ, bước tiếp theo là thiết kế mạch điện và lập trình Arduino. Mạch điện cần kết nối các cảm biến, Arduino, module điều khiển động cơ và động cơ giảm tốc. Lập trình Arduino cần viết code để đọc dữ liệu từ cảm biến, xử lý dữ liệu và điều khiển động cơ. Code cần được tối ưu hóa để đảm bảo hệ thống hoạt động nhanh chóng và chính xác. Các hàm điều khiển động cơ cần được viết để điều khiển chiều quay và tốc độ của động cơ. Việc kiểm tra và gỡ lỗi code là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác. Tài liệu gốc cung cấp code mẫu giúp người đọc dễ dàng thực hiện dự án. Cảm biến giàn phơi cần được hiệu chỉnh để đảm bảo độ chính xác cao.

3.3. Lắp ráp cơ khí và kiểm tra hoạt động của hệ thống

Sau khi đã thiết kế mạch điện và lập trình Arduino, bước tiếp theo là lắp ráp cơ khí và kiểm tra hoạt động của hệ thống. Cần lắp ráp các bộ phận cơ khí như khung giàn phơi, động cơ giảm tốc, hệ thống dây cáp. Thiết kế giàn phơi thông minh cần đảm bảo tính thẩm mỹ, độ bền và khả năng chịu tải. Sau khi lắp ráp, cần kiểm tra kỹ lưỡng tất cả các kết nối điện và cơ khí để đảm bảo không có lỗi. Tiếp theo, cấp nguồn cho hệ thống và kiểm tra hoạt động của các cảm biến và động cơ. Cần hiệu chỉnh các thông số hoạt động của hệ thống để đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác. Việc kiểm tra và bảo trì định kỳ là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động bền bỉ.

IV. Ứng dụng thực tế và Kết quả nghiên cứu Giàn phơi Arduino

Các ứng dụng thực tế của giàn phơi thông minh Arduino rất đa dạng. Hệ thống này có thể được sử dụng trong các hộ gia đình, chung cư, bệnh viện, trường học và các cơ sở giặt là công nghiệp. Kết quả nghiên cứu cho thấy giàn phơi thông minh giúp tiết kiệm thời gian và công sức, bảo vệ quần áo khỏi các tác động tiêu cực của thời tiết và tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống. Theo tài liệu gốc, mô hình được thiết kế giống với giàn phơi thực tế với tỉ lệ 1:3. Mô hình được thiết kế gồm 2 phần chính là bộ khung và khối điều khiển hệ thống. Hệ thống này có thể được điều khiển từ xa thông qua điện thoại thông minh hoặc các thiết bị kết nối internet khác. Việc ứng dụng giàn phơi thông minh giúp nâng cao chất lượng cuộc sống và góp phần xây dựng một xã hội thông minh hơn.

4.1. Mô hình hoạt động thực tế của Giàn phơi tự động hóa

Mô hình hoạt động thực tế của giàn phơi tự động hóa bao gồm các bước sau: Cảm biến mưa và cảm biến ánh sáng liên tục thu thập dữ liệu về điều kiện thời tiết. Arduino xử lý dữ liệu từ cảm biến và đưa ra quyết định điều khiển động cơ. Nếu trời mưa, động cơ sẽ kéo quần áo vào bên trong mái che. Nếu trời nắng, động cơ sẽ đưa quần áo ra ngoài để phơi. Người dùng có thể điều khiển hệ thống từ xa thông qua điện thoại thông minh hoặc các thiết bị kết nối internet khác. Mạch điều khiển giàn phơi đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác.

4.2. Đánh giá hiệu quả và ưu điểm của giải pháp Arduino

Việc sử dụng Arduino trong giải pháp phơi đồ thông minh mang lại nhiều ưu điểm vượt trội. Arduino là một nền tảng mã nguồn mở, dễ sử dụng và có cộng đồng hỗ trợ lớn. Arduino có giá thành rẻ, dễ dàng tìm kiếm linh kiện và có nhiều thư viện hỗ trợ. Lập trình Arduino giàn phơi cho phép người dùng tùy chỉnh các thông số hoạt động của hệ thống. Arduino có khả năng kết nối với các thiết bị khác thông qua internet, giúp người dùng điều khiển hệ thống từ xa. Hệ thống giàn phơi tự động Arduino giúp người dùng tiết kiệm thời gian và công sức, bảo vệ quần áo khỏi các tác động tiêu cực của thời tiết và tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống.

V. Kết luận và Tương lai Giàn phơi thông minh Arduino phát triển

Giàn phơi thông minh Arduino là một giải pháp sáng tạo và hiệu quả cho việc phơi quần áo trong cuộc sống hiện đại. Hệ thống này giúp tiết kiệm thời gian và công sức, bảo vệ quần áo khỏi các tác động tiêu cực của thời tiết và tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống. Theo tài liệu gốc, đây là một đề tài mới mẻ nên có nhiều hướng phát triển trong tương lai. Với sự phát triển của công nghệ, giàn phơi thông minh sẽ ngày càng trở nên phổ biến và được tích hợp nhiều tính năng thông minh hơn. Tương lai của giàn phơi thông minh hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiện ích cho người dùng và góp phần xây dựng một xã hội thông minh hơn.

5.1. Tổng kết những thành quả và hạn chế của đề tài

Đề tài nghiên cứu về giàn phơi thông minh Arduino đã đạt được những thành quả đáng kể như thiết kế và xây dựng thành công mô hình giàn phơi tự động hóa, lập trình mạch điều khiển giàn phơi hoạt động ổn định, đánh giá hiệu quả và ưu điểm của giải pháp Arduino. Tuy nhiên, đề tài vẫn còn một số hạn chế như mô hình chưa được tích hợp các tính năng thông minh khác, chưa có khả năng điều khiển từ xa thông qua internet, chưa được thử nghiệm trong các điều kiện thời tiết khác nhau.

5.2. Hướng phát triển và tiềm năng ứng dụng trong tương lai

Trong tương lai, giàn phơi thông minh có thể được phát triển theo nhiều hướng như tích hợp các tính năng thông minh khác như khử trùng bằng tia UV, sấy khô bằng quạt gió, điều khiển từ xa thông qua internet, tự động điều chỉnh hướng phơi theo ánh nắng mặt trời, kết nối với các thiết bị thông minh khác trong nhà. Tiềm năng ứng dụng của giàn phơi thông minh rất lớn, có thể được sử dụng trong các hộ gia đình, chung cư, bệnh viện, trường học và các cơ sở giặt là công nghiệp. IoT giàn phơi quần áo sẽ là xu hướng tất yếu trong tương lai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG 1.1 Một số sản phẩm giàn phơi thông minh đã có trên thị trường - Giàn phơi thông minh gắn tường: Đây là loại giàn phơi thông minh gắn vào tường nhà phù hợp với hộ gia đình có diện tích cực hẹp, còn có tên gọi là giàn phơi kéo ngang. + Ưu điểm chủ yếu của giàn phơi thông minh là có nhiều thanh phơi, phơi được lượng lớn quần áo cũng như các chăn, ga, gối, đệm. Đồng thời khoảng cách giữa các thanh phơi đủ để quần áo nhanh khô mà vẫn cho trọng tải phơi lớn. + Nhược điểm: Lắp đặt cố định giàn phơi ở độ cao nhất định, không điều chỉnh được thanh phơi lên cao, xuống thấp được.

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 11 Hình 1.1: Giàn phơi thông minh gắn trên tường inox [7] Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 12 Hình 1.2: Giàn phơi thông minh gắn trên tường kéo ra thu vào [8] - Giàn phơi thông minh gắn trần: Tương tự như loại gắn tường, giàn phơi gắn trần làm bằng inox hoặc hợp kim nhôm cường lực chịu được trọng tải tới 60kg. Giàn phơi gắn trần giúp quần áo nhanh khô, phơi được nhiều quần áo, là giải pháp cho nhà mặt phố, biệt thự, hoặc chung cư có ban công diện tích đủ rộng (h. + Ưu điểm: tiết kiệm diện tích tối đa cho căn nhà bạn, giá cả phải chăng, có thể điều chỉnh thanh phơi lên cao, xuống thấp, kiểu dáng đa dạng, dễ dàng phơi quần áo cũng như các loại chăn, ga, gối đệm,. + Nhược điểm: điều chỉnh thanh phơi lên cao xuống thấp theo nhu cầu cần dùng tay quay, số lượng phơi đồ cũng ít hơn so với giàn phơi thông minh gắn tường.

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 13 Hình 1.3: Giàn phơi thông minh gắn trên trần inox [9] Hình 1.4: Giàn phơi thông minh gắn trên trần khung nhôm [10] - Giàn phơi thông minh điều khiển từ xa: Còn có tên gọi là giàn phơi thông minh tự động, đây là loại giàn phơi tốt nhất và cũng đắt nhất. Nó cho phép bạn điều khiển giàn phơi bằng thiết bị điều khiển từ xa. Ngoài ra, loại giàn phơi này có thể được tích hợp tia cực tím kháng khuẩn, quạt sấy khô quần áo. Giàn phơi thông minh điều khiển từ xa là giải pháp phù hợp cho căn hộ có phòng phơi đồ khép kín (h.

+ Ưu điểm: dễ dàng vận hành bằng cách nhấn nút lên xuống, dừng đơn giản, không cần dùng sức như giàn phơi thông minh gắn trần; có đèn pha sáng, tích hợp quạt gió, đèn UV diệt khuẩn giúp quần áo nhanh khô hơn. Kiểu dáng giàn phơi sang trọng, thông thường với 4 thanh phơi có thể phơi được nhiều đồ hơn. + Nhược điểm: do tích hợp nhiều chức năng nên giá thành của giàn phơi thông minh điều khiển từ xa giá thành cao hơn giàn phơi thông minh Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 14 khác. Nếu không lựa chọn sản phẩm có chất lượng, sau quá trình sử dụng có thể gặp một số trục trặc về lỗi điện tử, đặc biệt với khí hậu nóng ẩm của nước ta.5: Giàn phơi thông minh điều khiển từ xa GLT-8013-FS [11] Hình 1.6: Giàn phơi thông minh điều khiển từ xa [12] 1.2 Phương pháp nghiên cứu đề tài - Tham khảo các đề tài liên quan tới đề tài của mình.

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 15 - Tự thiết kế và viết code theo yêu cầu đặt ra (tự động đưa quần áo ra khi trời không mưa hoặc trời sáng, thu quần áo vào khi trời tối hoặc mưa). - Thực nghiệm trực tiếp: chạy thử, khắc phục nếu có lỗi, sao cho phù hợp với điều kiện thực tế.3 Ưu điểm của đề tài - Là một thiết bị tiêu dùng thông minh giúp giải quyết các vấn đề bất tiện khi phơi quần áo, đặt biệt đối với những người ít có thời gian ở nhà thường xuyên. - Thiết bị thiết kế ở hai chế độ hoạt động tạo sự tiện lợi và thoải mái cho người sử dụng. - Linh hoạt và dễ dàng di chuyển, vật liệu bền chịu được mọi thời tiết.

CHƯƠNG 2: VI ĐIỀU KHIỂN VÀ CẢM BIẾN 2.1 Tổng quan về arduino [1] Hình 2.: 1Các dòng Arduino: Các dòng arduino Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 16 Arduino là một bo mạch vi xử lý. Phần cứng bao gồm một bo mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8 bit, hoặc ARM Atmel 32-bit. Những model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều bo mở rộng khác nhau, cho phép người dùng viết các chương trình cho Arduino bằng ngôn ngữ C hoặc C++. Arduino là một nền tảng mà mọi thiết bị phần cứng đều được làm sẵn và chuẩn hóa, người dùng chỉ việc chọn những thứ mình cần, ráp lại là có thể chạy được.

Arduino cung cấp cho bạn module điều khiển động cơ có sẵn, mạch điều khiển có sẵn, mạch thu phát sóng không dây có sẵn… Arduino không phải lập trình từ A đến Z. Mỗi thứ phần cứng gắn mác “Arduino” đều có những đoạn lệnh đã được viết sẵn (thư viện) do cộng đồng người dùng Arduino cùng phát triển.2 Một số ứng dụng của arduino Arduino còn rất nhiều ứng dụng hữu ích khác tùy vào sự sáng tạo của người dùng. Có một vài ứng dụng hữu ích phổ biến như sau: Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 17 Hình 2.2: Arduino trong thu thập và điều khiển nhiệt độ, độ ẩm [1] Hình 2.3: Xe điều khiển từ xa [1] 2.3 Tổng quan về arduino nano [2] Hình 2.4: Mạch arduino nano thực tế [2] + Arduino Nano là một trong những phiên bản nhỏ gọn của board Arduino. Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 18 + Arduino Nano có đầy đủ các chức năng và chương trình có trên Arduino.

+ Uno do cùng sử dụng MCU ATmega328P. Nhờ việc sử dụng IC dán của Atmega328P thay vì IC chân cắm nên Arduino Nano có thêm 2 chân Analog so với Arduino Uno [3]. Nó khá đơn giản, các port có thể đủ phục vụ cho nhu cầu của người mới nghiên cứu mãng lập trình cho các ngoại vi, chức năng chẳng thua kém các board khác, tích hợp sẵn board nạp và hợp túi tiền so với các board cao cấp hơn.  Một vài thông số Arduino nano: Bảng 2.1: Một vài thông số arduino nano [3]  Sơ đồ chân của arduino nano Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 19 Hình 2.5: Sơ đồ chân arduino nano [2]  Chức năng của các chân Bảng 2.2: Chức năng của các chân arduino nano [2] Số thứ tự chân Tên Kiểu Chức năng 1-2, 5-16 D0-D13 I/O Cổng đầu vào/đầu ra kỹ thuật số 0 đến 13 3, 28 RESET Đầu vào Chân reset (hoạt đông mức thấp) 4, 29 GND Nguồn Chân nối mát 17 3V3 Đầu ra Đầu ra 3.3V (từ FTDI) 18 AREF Đầu vào Tham chiếu ADC 19-26 A7-A0 Đầu vào Đầu vào tương tự kênh 0-7 27 +5V Đầu + Đầu ra 5V (từ bộ điều chỉnh Onboard) hoặc +5V(đầu vào từ vào/đầu nguồn điện bên ngoài) ra 30 VIN Nguồn Chân nối với nguồn vào từ 5V-12V Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.2 Cảm biến ánh sáng dùng quang trở 2.1 Giới thiệu - Quang trở là loại cảm biến ánh sáng đơn giản, nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong.

Có thể hiểu một cách dễ dàng rằng, quang trở là một loại điện trở có điện trở thay đổi theo cường độ ánh sáng. - Quang trở là một loại "vật liệu" điện tử rất hay gặp và được sử dụng trong những mạch cảm biến ánh sáng.2 Nguyên lý hoạt động Hiện tượng điện trở của chất bán dẫn giảm đi khi bị chiếu sáng. Khi ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn (có thể là Cadmium sulfide – CdS) làm phát sinh các điện tử tự do, tức sự dẫn điện tăng lên và làm giảm điện trở của chất bán dẫn. Các đặc tính điện và độ nháy của quang điện trở dĩ nhiên tùy thuộc vào vật liệu dùng trong chế tạo [5].

Khi ánh sáng kích thích chiếu vào quang trở thì nội trở của quang trở sẽ giảm xuống, tiến về 0  (mạch kín). Nhưng khi ánh sáng kích thích ngừng thì nội trở tăng đến vô cùng (mạch hở).3 Hình ảnh thực tế Hình 2.6: Quang trở Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.1 Giới thiệu Cảm biến mưa sử dụng để phát hiện trời mưa, hay các môi trường có nước. Mạch cảm biến mưa được đặt ngoài trời để kiểm tra trời có mưa không, qua đó truyền tín hiệu về vi điều khiển, từ đó vi điều khiển tổng hợp thông tin tín hiệu từ các cảm biến và nút nhấn để điều khiển động cơ giảm tốc. Mạch cảm biến mưa gồm 2 bộ phận: - Bộ phận cảm biến mưa được gắn ngoài trời.

- Bộ phận điều chỉnh độ nhạy cần được che chắn.2 Nguyên lý hoạt động - Mạch cảm biến mưa hoạt động bằng cách so sánh hiệu điện thế của mạch cảm biến nằm ngoài trời với giá trị định trước (giá trị này thay đổi được thông qua biến trở màu xanh) từ đó phát ra tín hiệu đóng/ngắt qua chân D0. - Khi cảm biến khô ráo (trời không mưa), chân D0 của module cảm biến sẽ được giữ ở mức cao (5V-12V). Khi có nước trên bề mặt cảm biến (trời mưa), đèn LED màu đỏ sẽ sáng lên, chân D0 được kéo xuống thấp (0V). - Mạch hoạt động với nguồn 5V.3 Hình ảnh thực tế Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 22 Hình 2.7: Cảm biến mưa thực tế CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3.1 Sơ đồồ khồối KHỐỐI NGUỐỒN KHỐỐI KHỐỐI CẢM KHỐỐI VI ĐIỀỒU BIỀỐN XỬ LÝ KHIỂN Hình 3.

1: Sơ đồồ khồối m ạch điềồu khi ển 3.2 Chức năng mỗi khối - Khối nguồn nuôi: là khối tạo ra điện áp 5V cung cấp dòng nuôi vi điều khiển Atmega328P và toàn bộ linh kiện trong mạch - Khối xử lý trung tâm: sử dụng vi điều khiển Atmega328P được lập trình để điều khiển toàn bộ hoạt động của mạch. - Khối cảm biến. Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.1 Khối nguồn Hình 3.2: Sơ đồ khối nguồn Điện áp đầu vào 5V: cấp cho vi điều khiển. + Điện áp đầu vào 12V: cấp cho module điều khiển động cơ L298.

+ Điện áp đầu vào 12V được đưa vào module hạ áp 3A LM2596 để tạo ra điện áp 5V. Điện áp 5V cấp đi cho vi điều khiển.2 Khối cảm biến a. Quang trở Quang trở là loại cảm biến ánh sáng, nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong. Khi ánh sáng kích thích chiếu vào quang trở thì nội trở của quang trở sẽ thay đổi giảm xuống.

Nhưng khi ánh sáng ngừng kích thích thì nội trở tăng.3: Cảm biến quang trở [14] Các thông số kỹ thuật: Downloaded by EBOOKBKMT VMTC ([e-mail]) lOMoARcPSD|2935381 24 - Điện áp: 250V DC. - Công suất: 200mW. - Điện trở kháng ánh sáng: (10 ÷ 20)K. - Điện trở kháng tối: 2M.