I. Thiết kế mạch điện
Thiết kế mạch điện là bước đầu tiên trong việc xây dựng hệ thống đo nhiệt độ sử dụng Arduino. Mạch điện được thiết kế để kết nối các thành phần chính như cảm biến nhiệt độ LM35, LED 7 thanh, và module NRF24L01. Mạch điện tử này được mô phỏng trên phần mềm Proteus, giúp kiểm tra tính khả thi trước khi lắp đặt thực tế. Mạch đo lường nhiệt độ được thiết kế để hiển thị kết quả trên 4 LED 7 thanh, đồng thời truyền dữ liệu không dây qua module NRF24L01. Mạch hiển thị sử dụng IC 74HC595 để giảm thiểu số chân kết nối với Arduino, giúp tối ưu hóa không gian và hiệu suất.
1.1. Thiết kế mạch đo nhiệt độ không truyền phát
Thiết kế mạch đo nhiệt độ không truyền phát tập trung vào việc hiển thị nhiệt độ trên LED 7 thanh mà không sử dụng truyền phát không dây. Mạch này sử dụng cảm biến nhiệt độ LM35 để đo nhiệt độ và truyền tín hiệu đến Arduino. Arduino xử lý tín hiệu và hiển thị kết quả trên LED 7 thanh thông qua IC 74HC595. Mạch điều khiển này được thiết kế để hiển thị nhiệt độ theo thang Celsius và Fahrenheit, với khả năng chuyển đổi qua lại bằng công tắc. Mạch điện này được mô phỏng thành công trên Proteus, đảm bảo tính chính xác trước khi lắp đặt thực tế.
1.2. Thiết kế mạch đo nhiệt độ truyền phát không dây
Thiết kế mạch đo nhiệt độ truyền phát không dây tích hợp module NRF24L01 để truyền dữ liệu nhiệt độ từ Arduino đến thiết bị nhận. Mạch điện tử này kết hợp cảm biến LM35, LED 7 thanh, và module NRF24L01 để tạo thành hệ thống hoàn chỉnh. Truyền phát không dây được thực hiện qua module NRF24L01, cho phép truyền dữ liệu nhiệt độ trong phạm vi nhất định. Mạch hiển thị vẫn sử dụng LED 7 thanh để hiển thị nhiệt độ tại chỗ, đồng thời dữ liệu được truyền không dây đến thiết bị nhận. Kết nối không dây này mở rộng khả năng ứng dụng của hệ thống trong các môi trường có vật cản.
II. Lập trình Arduino
Lập trình Arduino là phần quan trọng để điều khiển hoạt động của hệ thống. Arduino IDE được sử dụng để viết và nạp code vào Arduino. Ngôn ngữ lập trình Arduino dựa trên nền tảng C/C++, giúp dễ dàng thực hiện các chức năng như đọc dữ liệu từ cảm biến LM35, điều khiển LED 7 thanh, và giao tiếp với module NRF24L01. Lập trình Arduino cũng bao gồm việc sử dụng các thư viện hỗ trợ như RF24 để quản lý truyền phát không dây. Giao tiếp không dây được thực hiện thông qua module NRF24L01, đảm bảo truyền dữ liệu ổn định và chính xác.
2.1. Lập trình mạch đo nhiệt độ không truyền phát
Lập trình mạch đo nhiệt độ không truyền phát tập trung vào việc đọc dữ liệu từ cảm biến LM35 và hiển thị trên LED 7 thanh. Arduino xử lý tín hiệu từ cảm biến và chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ. Điều khiển LED được thực hiện thông qua IC 74HC595, giúp giảm thiểu số chân kết nối với Arduino. Mạch hiển thị được lập trình để hiển thị nhiệt độ theo thang Celsius và Fahrenheit, với khả năng chuyển đổi qua lại bằng công tắc. Lập trình Arduino cũng bao gồm chức năng cảnh báo khi nhiệt độ vượt ngưỡng cho phép.
2.2. Lập trình mạch đo nhiệt độ truyền phát không dây
Lập trình mạch đo nhiệt độ truyền phát không dây tích hợp module NRF24L01 để truyền dữ liệu nhiệt độ đến thiết bị nhận. Arduino đọc dữ liệu từ cảm biến LM35, xử lý và hiển thị trên LED 7 thanh, đồng thời truyền dữ liệu qua module NRF24L01. Truyền tín hiệu không dây được thực hiện thông qua giao thức SPI, đảm bảo tốc độ và độ tin cậy. Lập trình Arduino cũng bao gồm việc quản lý kết nối không dây và xử lý lỗi trong quá trình truyền dữ liệu. Giao tiếp không dây này mở rộng khả năng ứng dụng của hệ thống trong các môi trường phức tạp.
III. Lắp đặt và thử nghiệm
Lắp đặt và thử nghiệm là bước cuối cùng để kiểm tra tính khả thi và hiệu suất của hệ thống. Mạch điện tử được lắp đặt trên test board, kết nối các thành phần như Arduino, cảm biến LM35, LED 7 thanh, và module NRF24L01. Thiết bị điện tử này được thử nghiệm để đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác. Truyền dữ liệu không dây được kiểm tra trong các điều kiện môi trường khác nhau, đảm bảo khả năng truyền dữ liệu ổn định. Mạch đo lường nhiệt độ được đánh giá về độ chính xác và khả năng hiển thị trên LED 7 thanh.
3.1. Lắp đặt mạch đo nhiệt độ không truyền phát
Lắp đặt mạch đo nhiệt độ không truyền phát được thực hiện trên test board, kết nối các thành phần như Arduino, cảm biến LM35, và LED 7 thanh. Mạch điện này được thử nghiệm để đảm bảo hiển thị nhiệt độ chính xác trên LED 7 thanh. Thiết bị điện tử này cũng được kiểm tra khả năng chuyển đổi giữa thang Celsius và Fahrenheit. Mạch hiển thị được đánh giá về độ sáng và độ ổn định của LED 7 thanh. Lắp đặt mạch này đảm bảo tính khả thi trước khi tích hợp truyền phát không dây.
3.2. Lắp đặt mạch đo nhiệt độ truyền phát không dây
Lắp đặt mạch đo nhiệt độ truyền phát không dây tích hợp module NRF24L01 để truyền dữ liệu nhiệt độ đến thiết bị nhận. Mạch điện tử này được lắp đặt trên test board, kết nối các thành phần như Arduino, cảm biến LM35, LED 7 thanh, và module NRF24L01. Thiết bị điện tử này được thử nghiệm để đảm bảo truyền dữ liệu không dây ổn định và chính xác. Mạch hiển thị được kiểm tra về độ chính xác và khả năng hiển thị trên LED 7 thanh. Lắp đặt mạch này đảm bảo tính khả thi và hiệu suất của hệ thống trong các môi trường phức tạp.
