Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu thế phát triển của xã hội hiện đại, sự gia tăng dân số nhanh chóng tại các đô thị đặt ra bài toán lớn về không gian sống khi quỹ đất đô thị là cố định. Để giải quyết nhu cầu cư trú, các tòa nhà chung cư và khu cao tầng xuất hiện ngày càng nhiều. Tuy nhiên, diện tích sinh hoạt trong các căn hộ chung cư tương đối hạn chế, đặc biệt đối với một gia đình tiêu chuẩn gồm 4 thành viên. Một trong những khó khăn điển hình trong sinh hoạt hằng ngày là hoạt động phơi quần áo. Việc tận dụng không gian ban công chật hẹp để phơi đồ không những chiếm dụng diện tích sinh hoạt mà còn làm giảm mỹ quan đô thị. Đối với các căn hộ không có ban công thoáng gió hoặc thiếu ánh sáng tự nhiên, quần áo thường xuyên bị ẩm mốc, tích tụ vi khuẩn và gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người sử dụng.

Để giải quyết thực trạng trên, thị trường đã xuất hiện một số giải pháp giàn phơi quần áo với các mức độ cơ giới hóa và tự động hóa khác nhau:

Loại giàn phơi Đặc điểm vận hành Ưu điểm Nhược điểm
Giàn phơi quay tay Cơ học hoàn toàn, sử dụng bộ tời tay quay để nâng hạ thanh phơi. Giá thành rẻ, cấu tạo đơn giản, phổ biến nhất trên thị trường. Tốn sức lao động, không có chức năng sấy hay khử khuẩn, phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết.
Giàn phơi bấm điện Sử dụng động cơ điện điều khiển qua bảng nút bấm gắn tường. Vận hành dễ dàng hơn quay tay, kết cấu tương đối đơn giản. Giá thành dao động từ 4 đến 5 triệu đồng; ít phổ biến hơn loại quay tay; chưa có khả năng giám sát thông minh.
Giàn phơi điều khiển từ xa Tích hợp remote điều khiển, quạt sấy và đèn chiếu sáng. Dòng sản phẩm cao cấp, nhiều tính năng tiện ích. Giá thành rất cao, khó tiếp cận với đại đa số hộ gia đình.

Xuất phát từ thực tế đó, nhóm tác giả đã đề xuất đề tài "Thiết Kế Giàn Phơi Đồ Thông Minh" với các ý tưởng cải tiến kỹ thuật cụ thể:

  • Tạo chuyển động quay tròn của các móc phơi để quần áo tiếp nhận ánh sáng, nhiệt độ và tia khử khuẩn đồng đều.
  • Tích hợp bộ cấp nhiệt và quạt hút đối lưu để tăng tốc độ làm khô khi cần thiết.
  • Tích hợp đèn phát bức xạ cực tím (UV) nhằm diệt khuẩn trong quá trình phơi sấy.
  • Tích hợp cụm cảm biến nhiệt độ - độ ẩm để giám sát trạng thái môi trường và nhận biết độ khô của quần áo.
  • Hỗ trợ chế độ vận hành tự động kết hợp điều khiển từ xa qua mạng Internet bằng ứng dụng di động.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:

  1. Khảo sát thực trạng phơi đồ tại các khu chung cư và phân tích ưu - nhược điểm của các loại giàn phơi hiện hành.
  2. Thiết kế mô hình nguyên lý và lựa chọn linh kiện phần cứng phù hợp cho hệ thống giàn phơi thông minh.
  3. Xây dựng sơ đồ khối, lưu đồ thuật toán và thiết kế ứng dụng điều khiển trên nền tảng Android.
  4. Lập trình điều khiển vi xử lý nhúng, cấu hình cơ sở dữ liệu thời gian thực và đồng bộ dữ liệu thông qua giao thức Internet.
  5. Chế tạo mô hình thực nghiệm, thử nghiệm các chức năng cảm biến, khử khuẩn và đánh giá khả năng vận hành của hệ thống.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống nhúng giám sát và điều khiển giàn phơi thông minh ứng dụng công nghệ IoT, vi điều khiển ESP8266, cảm biến DHT11 và cơ sở dữ liệu Firebase.
  • Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế và thử nghiệm mô hình phần cứng - phần mềm tại Khoa Điện tử, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – Đại học Thái Nguyên trong năm học 2021.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và công nghệ nền tảng

Nghiên cứu ứng dụng các nguyên lý kỹ thuật điện tử, hệ thống nhúng và công nghệ truyền thông không dây:

  • Nguyên lý điều khiển có phản hồi: Hệ thống sử dụng mô hình điều khiển vòng kín dựa trên dữ liệu thu thập từ cụm cảm biến môi trường ngoài và cảm biến đặt tại luồng không khí ra của quạt hút, từ đó ước lượng mức độ khô của quần áo để điều khiển cơ cấu chấp hành.
  • Công nghệ Internet of Things (IoT) và Chồng giao thức TCP/IP: Hệ thống sử dụng vi xử lý tích hợp chuẩn Wi-Fi IEEE 802.11b hoạt động ở băng tần 2.4 GHz, thực hiện truyền thông dữ liệu nối mạng qua bộ giao thức TCP (tầng vận chuyển) và IP (tầng mạng).
  • Cơ sở dữ liệu đám mây Firebase Realtime Database: Dịch vụ lưu trữ và đồng bộ hóa dữ liệu thời gian thực dạng JSON của Google, đóng vai trò trung gian trao đổi thông tin giữa khối phần cứng nhúng và ứng dụng di động.
  • Nền tảng phát triển ứng dụng MIT App Inventor: Môi trường lập trình trực quan theo khối hộp do Google phát triển và Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) quản trị, hỗ trợ xây dựng ứng dụng trên hệ điều hành Android.
  • Nguyên lý diệt khuẩn bằng tia UV: Ứng dụng bức xạ cực tím để phá hủy cấu trúc DNA/RNA của vi sinh vật gây hại bám trên sợi vải trong quá trình sấy.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu kỹ thuật, sơ đồ chân và thông số hoạt động của chip ESP8266, cảm biến DHT11, module relay và các mạch chuyển đổi nguồn.
  • Phương pháp thiết kế và tích hợp hệ thống: Tính toán lựa chọn linh kiện, thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển, phối ghép giữa vi điều khiển trung tâm, khối cảm biến đầu vào, khối nguồn hạ áp và khối chấp hành công suất.
  • Phương pháp lập trình nhúng và phát triển phần mềm: Lập trình C/C++ trên môi trường Arduino IDE cho vi điều khiển ESP8266; lập trình logic kéo thả khối và giao diện đồ họa trên MIT App Inventor.
  • Phương pháp thực nghiệm mô hình hóa: Gia công lắp ráp mô hình vật lý thu nhỏ, kiểm tra hoạt động đóng cắt của relay, truyền nhận tham số qua Wi-Fi và đo lường tham số nhiệt độ - độ ẩm thực tế.

Nguồn dữ liệu

Dữ liệu sử dụng trong đồ án bao gồm: thông số kỹ thuật do nhà sản xuất công bố đối với các linh kiện điện tử (ESP8266 NodeMCU, DHT11, IC hạ áp DC-DC, quạt hút 12V, động cơ 5V); dữ liệu chuỗi thời gian về nhiệt độ, độ ẩm môi trường thu thập trực tiếp thông qua chuẩn giao tiếp 1-wire từ 2 cảm biến DHT11.

Thiết kế và triển khai hệ thống

1. Kiến trúc phần cứng và lựa chọn thiết bị

Hệ thống phần cứng được thiết kế xung quanh vi điều khiển trung tâm ESP8266 kết nối với các cảm biến đầu vào và mạch lực điều khiển thiết bị đầu ra thông qua module Relay 4 kênh.

Thiết bị / Linh kiện Vai trò trong hệ thống Thông số kỹ thuật chính
Vi điều khiển ESP8266 (NodeMCU) Khối xử lý trung tâm, xử lý logic, đọc cảm biến và kết nối Wi-Fi. Tích hợp Wi-Fi 2.4 GHz chuẩn 802.11b; 13 chân GPIO; giao thức TCP/IP.
Cảm biến DHT11 (02 bộ) Đo nhiệt độ và độ ẩm bên trong buồng sấy và ngoài môi trường. Điện áp 3V–5V DC; dòng 2.5mA; dải ẩm 20%–90% RH (±5% RH); dải nhiệt 0°C–50°C (±2°C); tần số lấy mẫu 1 Hz; giao tiếp 1-wire digital.
Quạt tản nhiệt / Quạt hút Tạo luồng không khí đối lưu cưỡng bức làm khô quần áo. Điện áp hoạt động 12VDC; dòng điện 0.25A; công suất 3W; kích thước 8x8 cm.
Động cơ giảm tốc Truyền động quay tròn giàn móc phơi đồ. Điện áp 5VDC; công suất 5W; tốc độ quay định mức 400 vòng/phút (rpm).
Module Mạch hạ áp DC-DC Chuyển đổi và ổn định nguồn cấp từ nguồn chính cho các vi mạch. Điện áp đầu vào 4V–35V; điện áp đầu ra 1.23V–30V; dòng ra cực đại 3A; hiệu suất chuyển đổi tối đa 92%; tần số 150 kHz; dải nhiệt hoạt động -40°C đến +85°C.
Module Relay 4 kênh Đóng cắt mạch điện công suất cho quạt, động cơ và đèn UV. Nguồn nuôi 12VDC (tiêu thụ ~200mA/relay); kích High/Low qua Jumper; tiếp điểm chịu tải cực đại 250VAC-10A hoặc 30VDC-10A.
Đèn phát tia UV (Mô hình: LED tím) Bức xạ tia cực tím khử khuẩn bám trên quần áo. Đèn phát bước sóng UV (giai đoạn mô hình dùng LED tím giả lập).

Trong thiết kế kết nối chân cho module ESP8266 NodeMCU, nhóm tác giả lưu ý các đặc tính phần cứng:

  • Chân nạp UART0: GPIO1 (TX) và GPIO3 (RX) được dùng cho quá trình nạp chương trình và debug nên tránh sử dụng làm chân I/O thông thường.
  • Các chân cấu hình chế độ khởi động (Strapping pins): GPIO0 (HIGH), GPIO2 (HIGH), GPIO15 (LOW) có trở kéo nội định mức logic khởi động, cần thiết kế mạch ngoài tránh gây xung đột khi nạp code.
  • Cấu hình kết nối thực tế trong mã nguồn: Cảm biến trong DHTPIN1 nối chân D5, cảm biến ngoài DHTPIN2 nối chân D6; chân điều khiển đèn UV uv nối chân D1; điều khiển quạt quat nối chân D2; điều khiển động cơ motor nối chân D3.

2. Thiết kế phần mềm và cấu trúc luồng dữ liệu

Hệ thống phần mềm được chia làm 3 thành phần chính: Cơ sở dữ liệu Firebase, Ứng dụng điều khiển di động (MIT App Inventor) và Firmware nhúng (Arduino IDE).

// Trích đoạn cấu trúc đọc cảm biến và đồng bộ Firebase trong firmware ESP8266
void syncdata() {
  che_do = get("chedo");
  khu_uv = get("uv");
  tg_say = get("time") * 60;
  dieu_khien = get("hand");
  
  if ((millis() / 1000) % 3 == 0) {
    sendata(hIn, "humiIn");
    sendata(hOut, "humiOut");
    sendata(tIn, "temIn");
    sendata(tOut, "temOut");
  }
  
  if (digitalRead(uv) == 1) { sendata(1, "lampuv"); } else { sendata(0, "lampuv"); }
  if (digitalRead(quat) == 1) { sendata(1, "quat"); } else { sendata(0, "quat"); }
  if (digitalRead(motor) == 1) { sendata(1, "motor"); } else { sendata(0, "motor"); }
}
  • Cấu trúc dữ liệu Firebase: Thiết lập Realtime Database với các biến trạng thái: chedo (chế độ tự động/hẹn giờ), uv (trạng thái bật/tắt tia UV), time (thời gian hẹn giờ sấy), hand (quyền điều khiển thủ công), lampuv, quat, motor (phản hồi trạng thái thiết bị), humiIn, humiOut, temIn, temOut (dữ liệu nhiệt độ - độ ẩm trong và ngoài).
  • Ứng dụng di động MIT App Inventor: Tạo giao diện điều khiển với các nút chọn chế độ, thanh trượt cài đặt thời gian, nút kích hoạt khử khuẩn và màn hình hiển thị trực quan các giá trị nhiệt độ, độ ẩm gửi về từ Firebase qua khối FirebaseDB.DataChanged và FirebaseDB.GetValue.
  • Firmware nhúng ESP8266: Xây dựng trên Arduino IDE với chu kỳ quét cảm biến liên tục qua hàm readsensor(), gửi dữ liệu lên máy chủ mỗi 3 giây/lần, xử lý hai luồng giải thuật chính: sấy tự động say_tu_dong() dựa trên điều kiện độ ẩm và sấy theo thời gian say_theo_tg().

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH VÀ YÊU CẦU HỆ THỐNG

Chương 1 tập trung phân tích bối cảnh xã hội, không gian sống tại các đô thị và thực trạng sinh hoạt của các hộ gia đình ở nhà cao tầng, chung cư. Tác giả phân loại và đánh giá 3 dòng sản phẩm giàn phơi trên thị trường (quay tay, bấm điện, điều khiển từ xa), từ đó chỉ rõ khoảng trống công nghệ giữa các dòng sản phẩm giá rẻ (thiếu tiện ích) và dòng sản phẩm cao cấp (giá thành quá cao).

Từ phân tích này, chương 1 xác lập các yêu cầu kỹ thuật và giải pháp công nghệ cần áp dụng:

  • Giải pháp điều khiển: Sử dụng vi điều khiển ESP8266 tích hợp Wi-Fi chuẩn 802.11b băng tần 2.4 GHz, lập trình C/C++ trên nền tảng Arduino IDE.
  • Giải pháp công nghệ và truyền thông: Tích hợp đèn khử khuẩn UV; sử dụng cảm biến nhiệt - ẩm DHT11; ứng dụng IoT và cơ sở dữ liệu Firebase; thiết kế ứng dụng Android bằng MIT App Inventor; xây dựng mô hình đối lưu và phản hồi thông số môi trường để ước lượng độ khô của quần áo.

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

Chương 2 mô tả chi tiết quá trình tính toán, lựa chọn linh kiện và triển khai kỹ thuật cho từng khối chức năng:

  • Thiết kế nguyên lý: Xác định liên kết giữa ESP8266 với khối cảm biến (DHT11) và khối đầu ra (quạt tản nhiệt 12V 3W, động cơ giảm tốc 5V 5W 400rpm, đèn UV và module Relay 4 kênh 12V kích High/Low).
  • Phân tích thông số vi điều khiển và mạch nguồn: Trình bày chi tiết cấu tạo cảm biến DHT11 (phần tử độ ẩm điện dung và nhiệt điện trở hệ số nhiệt âm NTC), mạch hạ áp DC-DC (dải vào 4V–35V, ra 1.23V–30V, dòng tải 3A, hiệu suất 92%), cấu trúc chân GPIO của ESP8266 và giao thức truyền thông TCP/IP.
  • Xây dựng hệ thống điều khiển và phần mềm: Trình bày sơ đồ tổng quan, sơ đồ khối chức năng và lưu đồ thuật toán hệ thống. Mô tả từng bước tạo project, lập trình khối giao diện trên MIT App Inventor, cấu hình biến trên Firebase Realtime Database và xây dựng mã nguồn nhúng C/C++ điều khiển đa nhiệm theo thời gian trên Arduino IDE.

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM

Chương 3 trình bày kết quả thử nghiệm thực tế trên mô hình phần cứng hoàn thiện:

  • Kết quả hoạt động tổng quan: Hệ thống kết nối thành công với mạng Wi-Fi "DO AN NHUNG", đồng bộ dữ liệu hai chiều ổn định với Firebase Realtime Database và phản hồi chính xác các thao tác điều khiển từ ứng dụng Android.
  • Thử nghiệm khối cảm biến: Hệ thống vận hành đồng thời 2 cảm biến DHT11 để đo lường liên tục các thông số nhiệt độ và độ ẩm trong buồng phơi và ngoài môi trường, truyền dữ liệu về cơ sở dữ liệu sau mỗi 3 giây.
  • Thử nghiệm khối khử khuẩn: Khảo sát cơ chế điều khiển đèn UV, trong đó mô hình thử nghiệm quy mô nhỏ đã sử dụng cụm LED tím để giả lập hoạt động bật/tắt của đèn phát tia UV.
  • Phụ lục mã nguồn: Công bố toàn bộ mã nguồn lập trình C/C++ cho vi điều khiển ESP8266 điều khiển các chân D1 (đèn UV), D2 (quạt), D3 (động cơ), D5 (DHT11 trong), D6 (DHT11 ngoài) cùng các hàm kết nối và đồng bộ dữ liệu.

Kết quả và đóng góp

1. Kết quả chính

  • Chế tạo thành công mô hình phần cứng giàn phơi thông minh hoạt động ổn định trên nền tảng vi điều khiển ESP8266.
  • Tích hợp và vận hành đồng bộ 2 cảm biến DHT11, module Relay 4 kênh điều khiển các tải chấp hành gồm động cơ giảm tốc 5VDC (400 rpm), quạt hút tản nhiệt 12VDC (3W) và LED tím mô phỏng đèn khử khuẩn UV.
  • Xây dựng hoàn chỉnh ứng dụng di động điều khiển trên hệ điều hành Android bằng công cụ MIT App Inventor, cho phép người dùng giám sát nhiệt độ, độ ẩm thời gian thực và chuyển đổi linh hoạt giữa 2 chế độ: tự động (theo ngưỡng cảm biến) và hẹn giờ (theo thời gian cài đặt trước).
  • Thiết lập kênh truyền thông không dây Wi-Fi 2.4 GHz dựa trên giao thức TCP/IP, đồng bộ dữ liệu với máy chủ Firebase với chu kỳ cập nhật tham số môi trường 3 giây/lần.

2. Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  • Ứng dụng cơ chế chuyển động quay tròn liên tục của hệ thống móc treo giúp quần áo tiếp xúc đồng đều với luồng nhiệt, gió và tia chiếu khử khuẩn.
  • Tận dụng chênh lệch thông số giữa cảm biến môi trường ngoài và cảm biến tại luồng khí thoát của quạt hút làm cơ sở phản hồi để nhận diện trạng thái khô của sợi vải.
  • Kết hợp giải pháp sấy nhiệt đối lưu cưỡng bức với chiếu xạ khử khuẩn UV để rút ngắn thời gian phơi đồ trong không gian kín hoặc điều kiện thời tiết ẩm ướt.

3. Đóng góp của đề tài

Đồ án đã chứng minh tính khả thi của việc tích hợp công nghệ IoT giá thành thấp vào thiết bị gia dụng phục vụ đời sống. So với các hệ thống giàn phơi điều khiển từ xa đắt đỏ nhập khẩu trên thị trường, mô hình của nhóm tác giả sử dụng các linh kiện điện tử phổ biến (ESP8266, DHT11, Relay, mạch hạ áp DC-DC), mã nguồn mở và nền tảng đám mây miễn phí nhưng vẫn đáp ứng đầy đủ các tính năng giám sát thông minh, khử khuẩn và điều khiển từ xa.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được ghi nhận

  1. Độ chính xác của chế độ tự động: Chế độ tự động hoạt động chưa thực sự chính xác trong điều kiện thời tiết có độ ẩm môi trường ở mức quá cao do cảm biến DHT11 có dải đo giới hạn (20%–90% RH) và sai số tương đối lớn (±5% RH, ±2°C).
  2. Hiệu quả năng lượng của chế độ hẹn giờ: Chế độ vận hành theo thời gian cài đặt cố định chưa tối ưu được lượng điện năng tiêu thụ do các cơ cấu chấp hành (quạt, động cơ, đèn) hoạt động liên tục mà không tự động ngắt theo độ ẩm thực tế của sợi vải.
  3. Mô phỏng khử khuẩn quy mô nhỏ: Trong khuôn khổ mô hình thử nghiệm của đồ án môn học, nhóm tác giả mới sử dụng đèn LED tím để mô phỏng chức năng bật/tắt thay cho việc lắp đặt nguồn phát bức xạ UV công suất thực tế.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Thay thế cảm biến DHT11 bằng các dòng cảm biến có độ chính xác và dải đo cao hơn (như DHT22 hoặc cảm biến chuyên dụng) để nâng cao độ tin cậy của giải thuật sấy tự động.
  • Nghiên cứu và tối ưu hóa thuật toán tiết kiệm năng lượng, kết hợp dữ liệu độ ẩm động để tự ngắt nguồn trong cả chế độ hẹn giờ.
  • Nâng cấp phần cứng với đèn phát tia UV thực tế đi kèm các cảm biến an toàn (tự ngắt khi có người đến gần) và hoàn thiện kết cấu cơ khí chịu tải quy mô thực tế.

Giá trị tham khảo

Báo cáo đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho các đối tượng:

  • Sinh viên các ngành Kỹ thuật Điện tử, Điện tử Viễn thông, Hệ thống nhúng và Tin học công nghiệp: Cung cấp tài liệu mẫu về quy trình thiết kế hệ thống IoT hoàn chỉnh từ tầng phần cứng (giao tiếp vi điều khiển, mạch hạ áp, điều khiển công suất relay), tầng truyền thông (Wi-Fi, TCP/IP) đến tầng ứng dụng (MIT App Inventor, Firebase).
  • Người nghiên cứu và phát triển thiết bị nhà thông minh (Smart Home): Cung cấp giải pháp kỹ thuật, sơ đồ chân phần cứng ESP8266, lưu đồ thuật toán và đoạn mã nguồn C/C++ thực tế để đọc cảm biến 1-wire và đồng bộ dữ liệu đám mây.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống sử dụng cảm biến nào để giám sát môi trường và các thông số kỹ thuật chính của cảm biến đó là gì?
Hệ thống sử dụng 02 cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT11 (đo môi trường ngoài và luồng khí ra). Thông số kỹ thuật của DHT11: điện áp hoạt động 3V–5V DC, dòng tiêu thụ 2.5mA, dải đo độ ẩm 20%–90% RH (sai số ±5% RH), dải đo nhiệt độ 0°C–50°C (sai số ±2°C), tần số lấy mẫu tối đa 1 Hz (1 giây/lần), giao tiếp qua chuẩn digital 1 dây (1-wire).

2. Tại sao khi thiết kế mạch với ESP8266 cần đặc biệt lưu ý các chân GPIO0, GPIO2, GPIO15, GPIO1 và GPIO3?
Theo phân tích của tác giả, GPIO1 và GPIO3 kết nối trực tiếp với bộ UART0 dùng để nạp code và debug nên tránh dùng làm chân I/O. Các chân GPIO0, GPIO2 và GPIO15 là các chân cấu hình chế độ khởi động (strapping pins) với mức logic định sẵn khi boot (GPIO0: HIGH, GPIO2: HIGH, GPIO15: LOW); nếu gắn tải ngoài không đúng nguyên lý sẽ gây xung đột và làm vi điều khiển không thể khởi động hoặc không nạp được code.

3. Cơ chế giao tiếp và đồng bộ dữ liệu giữa ESP8266, cơ sở dữ liệu Firebase và ứng dụng Android diễn ra như thế nào?
ESP8266 kết nối Wi-Fi 2.4 GHz chuẩn 802.11b, định kỳ mỗi 3 giây gửi các thông số cảm biến (humiIn, humiOut, temIn, temOut) và trạng thái thiết bị (lampuv, quat, motor) lên Firebase Realtime Database bằng giao thức TCP/IP. Ứng dụng Android (MIT App Inventor) lắng nghe các biến đổi dữ liệu trên Firebase để hiển thị lên màn hình, đồng thời khi người dùng thao tác trên app, các biến điều khiển (chedo, uv, time, hand) sẽ được ghi vào Firebase để ESP8266 đọc và thực thi lệnh.

4. Chức năng khử khuẩn bằng tia UV được triển khai và thử nghiệm như thế nào trong mô hình?
Hệ thống thiết kế cổng điều khiển bật/tắt nguồn phát tia UV qua chân GPIO D1 kích hoạt module Relay. Trong giai đoạn chế tạo mô hình thử nghiệm quy mô nhỏ, nhóm tác giả đã sử dụng đèn LED tím để giả lập hoạt động của đèn UV nhằm kiểm chứng giải thuật điều khiển và đóng cắt rơ-le.

5. Đồ án chỉ ra những nhược điểm cụ thể nào trong hai chế độ vận hành của giàn phơi?
Văn bản nêu rõ hai nhược điểm: ở chế độ tự động, hệ thống hoạt động không được chính xác khi độ ẩm môi trường xung quanh ở mức cao; ở chế độ hẹn giờ, hệ thống duy trì hoạt động cố định theo thời gian nên không tối ưu được lượng điện năng tiêu thụ.

Kết luận

Đồ án "Thiết Kế Giàn Phơi Đồ Thông Minh" của nhóm sinh viên ngành Điện Tử Viễn Thông, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã hoàn thành việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình giàn phơi quần áo ứng dụng công nghệ IoT. Hệ thống tích hợp thành công vi điều khiển ESP8266, cụm cảm biến nhiệt - ẩm DHT11, quạt hút sấy, cơ cấu quay tròn và đèn khử khuẩn UV với khả năng giám sát, điều khiển qua ứng dụng di động Android và cơ sở dữ liệu Firebase. Mặc dù còn hạn chế về độ chính xác cảm biến trong điều kiện độ ẩm cao và mới thử nghiệm ở quy mô mô hình, nghiên cứu đã đưa ra giải pháp kỹ thuật khả thi, chi phí thấp nhằm giải quyết bài toán không gian phơi đồ tại các khu đô thị hiện đại.