Đồ án ứng dụng công nghệ LoRa vào giám sát nông nghiệp và tưới tiêu thông minh - ĐH SPKT TPHCM

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ LoRa vào hệ thống giám sát nông nghiệp và tưới tiêu thông minh, thiết kế mạch vi điều khiển và giao diện Web app quản lý.

• Tác giả: Nguyễn Bảo Lâm
• Người hướng dẫn: ThS. Đậu Trọng Hiển
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật máy tính
• Đề tài: Ứng dụng công nghệ LoRa vào giám sát nông nghiệp và tưới tiêu thông minh
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về công nghệ LoRa trong nông nghiệp tại ĐH SPKT TPHCM

Công nghệ LoRa (Long Range) đóng vai trò then chốt trong hiện đại hóa nông nghiệp thông minh. Đề tài tốt nghiệp tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã nghiên cứu giải pháp này để giải quyết bài toán giám sát môi trường. LoRa là công nghệ truyền thông không dây băng tần hẹp. Băng tần hoạt động chủ yếu ở tần số 433 MHz hoặc sub-GHz. Điểm nổi bật của chuẩn truyền dẫn này nằm ở khoảng cách phát sóng xa. Tín hiệu có thể truyền qua cự ly nhiều kilomet trong điều kiện nông trại mở. Mức độ tiêu thụ năng lượng của thiết bị rất thấp. Các nút cảm biến có thể hoạt động bền bỉ suốt nhiều tháng chỉ với nguồn pin nhỏ. Nhờ cơ chế điều chế Chirp Spread Spectrum, LoRa kháng nhiễu cực tốt. Hệ thống phù hợp triển khai tại vùng sâu, vùng xa và khu vực canh tác thiếu điện lưới. Mô hình nghiên cứu tại ĐH SPKT TPHCM chứng minh tính khả thi cao trong quản lý tài nguyên. Dữ liệu truyền tải gồm nhiệt độ, độ ẩm và trạng thái đất canh tác. Toàn bộ thông tin được cập nhật liên tục để hỗ trợ tưới tiêu chuẩn xác.

1.1. Khái niệm và nguyên lý hoạt động của công nghệ LoRa

LoRa viết tắt từ Long Range. Đây là kỹ thuật truyền vô tuyến độc quyền do hãng Semtech phát triển. Công nghệ tận dụng phương pháp điều chế tần số CSS. Kỹ thuật này giúp gói tin di chuyển xuyên qua vật cản mà không suy hao lớn. Mạng LoRaWAN kết nối các thiết bị đầu cuối với cổng thu phát Gateway trung tâm. Thiết bị Gateway tiếp nhận dữ liệu không dây rồi đẩy lên máy chủ đám mây. Tốc độ truyền tải dao động từ 0.3 kbps đến 50 kbps. Băng thông hẹp hỗ trợ tối đa hóa tầm phủ sóng vô tuyến. Thiết bị vận hành ở công suất cực thấp. Cấu trúc mạng hình sao mang lại sự đơn giản và độ tin cậy vận hành lâu dài.

1.2. Bối cảnh nghiên cứu đề tài tại Đại học SPKT TPHCM

Khoa Điện - Điện tử trường ĐH SPKT TPHCM đẩy mạnh nghiên cứu nông nghiệp thông minh. Đồ án của sinh viên Nguyễn Bảo Lâm tập trung giải quyết bài toán tưới tự động. Hệ thống nhằm hỗ trợ nông dân kiểm soát nước tưới hiệu quả hơn. Các khu vườn thực nghiệm trường đòi hỏi quy trình quan trắc chuẩn xác. Việc triển khai dây cáp truyền thống tốn kém chi phí lắp đặt. Công nghệ Wi-Fi tiêu chuẩn lại có phạm vi phủ sóng quá hạn chế. Do đó, nghiên cứu LoRa mở ra hướng tiếp cận kinh tế và kỹ thuật tối ưu. Đề tài kết hợp đo đạc cảm biến môi trường với nền tảng giám sát số hóa trực quan.

II. Phân tích thực trạng giám sát nông nghiệp và tưới tiêu hiện nay

Nông nghiệp truyền thống đối mặt với tình trạng lãng phí tài nguyên nước trầm trọng. Thói quen tưới tiêu dựa trên phán đoán cảm tính dẫn đến úng ngập hoặc khô hạn cây trồng. Nông dân thường bật tắt máy bơm theo giờ cố định thay vì nhu cầu thực tế. Phương pháp thủ công này tiêu tốn nhiều công lao động và điện năng. Khi triển khai tự động hóa, địa hình đồng ruộng diện tích rộng gây cản trở lớn. Hạ tầng mạng có dây tốn kém chi phí đào rãnh và dễ đứt gãy do chuột bọ, máy cày xới. Mạng không dây Wi-Fi hay Zigbee gặp giới hạn nghiêm trọng về tầm phủ và xuyên thấu. Sóng Wi-Fi tiêu hao lượng điện năng lớn, khó duy trì hoạt động bằng pin độc lập. Mạng di động 4G/5G phát sinh cước phí thuê bao SIM định kỳ đắt đỏ trên mỗi cảm biến. Nhiều khu vực canh tác xa xôi thậm chí chưa có trạm BTS phủ sóng ổn định. Đây là rào cản khiến việc số hóa canh tác chậm nhân rộng. Đề tài tại ĐH SPKT TPHCM xác định rõ các điểm nghẽn kỹ thuật này để tìm ra hướng xử lý phù hợp.

2.1. Hạn chế của các giải pháp quan trắc không dây truyền thống

Công nghệ Wi-Fi có băng thông cao nhưng khoảng cách truyền chỉ đạt dưới 100 mét. Khi gặp tán cây dày đặc, tín hiệu Wi-Fi suy giảm nghiêm trọng. Chuẩn Zigbee cải thiện khoảng cách bằng cấu trúc lưới mạng nhưng đòi hỏi nhiều nút trung gian chuyển tiếp. Mỗi nút Zigbee hoạt động liên tục khiến năng lượng cạn kiệt rất nhanh. Việc thay pin định kỳ gây tốn kém thời gian và chi phí bảo dưỡng. Đối với mạng viễn thông tế bào, phí dịch vụ duy trì hàng tháng là gánh nặng lớn. Khi mật độ nút cảm biến dày, tổng chi phí vận hành sẽ tăng theo cấp số nhân. LoRa xuất hiện như giải pháp khắc phục triệt để các nhược điểm này.

2.2. Vấn đề suy hao tín hiệu và tiêu thụ nguồn trong nông trại

Môi trường nông nghiệp thực tế chứa nhiều chướng ngại vật phức tạp. Thân cây, tán lá ướt và sự thay đổi độ ẩm không khí hấp thụ mạnh sóng điện từ. Tín hiệu tần số cao 2.4 GHz bị suy hao nhanh chóng khi truyền qua cánh đồng. Bên cạnh đó, việc cấp nguồn lưới 220V ngoài đồng ruộng tiềm ẩn rủi ro chập cháy và chi phí thi công cao. Nút cảm biến ngoài trời bắt buộc phải dùng nguồn pin độc lập. Nếu phần cứng tiêu thụ dòng điện tĩnh lớn, pin sẽ cạn kiệt chỉ sau vài ngày. Hệ thống thu thập dữ liệu vì thế dễ mất kết nối đột ngột. Do đó, thiết kế mạch đòi hỏi chế độ ngủ sâu (Deep Sleep) và chuẩn giao tiếp tối ưu như LoRa.

III. Giải pháp thiết kế hệ thống LoRa tưới tiêu của ĐH SPKT TPHCM

Đề tài tại ĐH SPKT TPHCM đề xuất mô hình phân tầng chặt chẽ gồm Node cảm biến, Gateway và ứng dụng máy chủ. Nút Node thu thập dữ liệu bằng vi điều khiển Arduino Nano kết hợp cảm biến môi trường. Module truyền thông LoRa Ra-02 SX1278 tần số 433 MHz đảm nhận phát gói tin về trạm chủ. Bo mạch Node được thiết kế chuyên nghiệp trên phần mềm KiCad và gia công PCB hai lớp chắc chắn. Trạm Gateway sử dụng vi điều khiển ESP8266 kết nối module thu LoRa Ra-02 cùng màn hình hiển thị OLED 0.96 inch qua giao thức I2C. ESP8266 đóng vai trò cầu nối, nhận tín hiệu LoRa rồi giải mã trước khi gửi lên đám mây qua Wi-Fi. Phần mềm điều khiển được lập trình bằng ngôn ngữ C/C++ trên nền tảng Arduino IDE. Giao diện người dùng xây dựng bằng Flutter framework, cho phép theo dõi biểu đồ độ ẩm và điều khiển rơ-le bơm nước từ xa. Hệ thống thiết lập ngưỡng độ ẩm tự động kích hoạt tưới khi đất khô cằn. Mọi trạng thái đóng ngắt rơ-le được đồng bộ hóa tức thì trên ứng dụng di động.

3.1. Thiết kế phần cứng Node cảm biến và Gateway trên KiCad

Quy trình thiết kế phần cứng bắt đầu bằng việc vẽ sơ đồ nguyên lý trên KiCad. Vi điều khiển Arduino Nano kết nối trực tiếp với cảm biến độ ẩm đất và module LoRa Ra-02 qua giao diện SPI. Mạch in PCB của Node được tối ưu đường mạch nguồn và tín hiệu cao tần nhằm giảm can nhiễu. Trạm Gateway tích hợp chip ESP8266 để vừa thu sóng LoRa vừa phát Wi-Fi. Màn hình OLED 0.96 inch được nối vào chân GPIO4 (SDA) và GPIO5 (SCL) để báo trạng thái trực quan tại chỗ. Nguồn cấp 3.3V và 5V được phân phối ổn định qua mạch hạ áp chuyên dụng. Thiết kế mạch nhỏ gọn, bền bỉ khi vận hành ngoài trời.

3.2. Xây dựng ứng dụng giám sát và điều khiển tưới bằng Flutter

Ứng dụng di động và web được phát triển bằng nền tảng Flutter đa nền tảng. Giao diện hiển thị trực quan các thông số nhiệt độ, độ ẩm đất theo thời gian thực. Hệ thống cung cấp hai cơ chế điều khiển máy bơm: tự động và thủ công. Ở chế độ tự động, phần mềm so sánh độ ẩm đo được với ngưỡng cài đặt để kích hoạt máy bơm qua rơ-le. Ở chế độ thủ công, người quản lý có thể bật hoặc tắt tưới bằng một nút bấm trên màn hình điện thoại. Dữ liệu lịch sử tưới tiêu được lưu trữ an toàn trên cơ sở dữ liệu đám mây. Kiến trúc Flutter đảm bảo tốc độ phản hồi nhanh và giao diện đồng nhất trên mọi thiết bị thông minh.

IV. Kết luận về ứng dụng LoRa trong nông nghiệp tại ĐH SPKT TPHCM

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ LoRa tại ĐH SPKT TPHCM đã đạt được các mục tiêu kỹ thuật đề ra. Hệ thống chứng minh khả năng truyền nhận tín hiệu ổn định ở khoảng cách xa mà không cần dây dẫn phức tạp. Tỷ lệ gói tin thành công đạt mức cao, đáp ứng hoàn hảo yêu cầu giám sát môi trường liên tục. Cơ chế tưới tự động dựa trên cảm biến giúp tiết kiệm hơn 30% lượng nước tiêu thụ so với tưới truyền thống. Mô hình phần cứng nhỏ gọn, tiêu thụ ít điện năng và có độ bền cao khi thử nghiệm thực địa. Chi phí linh kiện chế tạo rẻ, phù hợp với năng lực tài chính của các hợp tác xã nông nghiệp vừa và nhỏ. Kết quả thực nghiệm khẳng định tiềm năng to lớn của việc ứng dụng IoT băng tần LoRa vào canh tác thực tế. Đồ án tạo tiền đề vững chắc cho việc phát triển các giải pháp nông nghiệp thông minh tại Việt Nam. Sự kết hợp giữa vi điều khiển, LoRa và nền tảng Flutter tạo nên một hệ sinh thái quan trắc toàn diện, hiệu quả và dễ mở rộng.

4.1. Hiệu quả vận hành và khả năng tiết kiệm tài nguyên

Hệ thống LoRa tại ĐH SPKT TPHCM mang lại lợi ích thiết thực trong kiểm soát nước tưới. Máy bơm chỉ hoạt động khi độ ẩm đất xuống dưới ngưỡng tối ưu của từng loại cây. Điều này ngăn chặn tình trạng thối rễ do thừa nước và hạn chế rửa trôi phân bón. Thời gian đóng ngắt bơm được ghi nhận tự động, giúp tối ưu hóa chi phí điện năng vận hành hàng tháng. Nhân công không còn phải túc trực kiểm tra từng van nước thủ công như trước. Năng suất cây trồng được cải thiện rõ rệt nhờ môi trường đất luôn giữ độ ẩm lý tưởng. Đây là minh chứng rõ ràng cho hiệu quả số hóa nông nghiệp công nghệ cao.

4.2. Hướng phát triển và mở rộng quy mô triển khai thực tế

Hệ sinh thái LoRa sở hữu tiềm năng mở rộng quy mô rất lớn trong tương lai. Kiến trúc Gateway có thể tiếp nhận hàng trăm nút cảm biến bổ sung mà không nghẽn mạng. Các phiên bản tiếp theo có thể tích hợp cảm biến đo độ pH đất, nồng độ NPK và sâu bệnh hại. Ngoài ra, việc bổ sung pin năng lượng mặt trời sẽ giúp nút cảm biến tự cấp nguồn vĩnh viễn ngoài đồng. Nền tảng phần mềm Flutter có thể kết hợp trí tuệ nhân tạo để dự báo lượng nước bốc hơi theo thời tiết. Mô hình nghiên cứu này hoàn toàn có thể nhân rộng sang các trang trại trồng trọt quy mô lớn tại Tây Nguyên và Đồng bằng sông Cửu Long.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan: Giới thiệu tổng quan về đề tài. Chương 2: Cơ sở lý thuyết: Trình bày tổng quan về công nghệ Lora, LoraWan và các mô hình nông nghiệp tiên tiến ở các nước tiên tiến. Chương 3: Tìm hiểu về vi điều khiển các module cảm biến và Framework Flutter: Chúng ta sẽ tìm hiểu về vi điều khiển Arduino nano, Esp8266, các module cảm biến và nền tảng framework flutter. 2 Chương 4: Thiết kế các thành phần trong hệ thống: Chúng ta sẽ tìm hiểu về các thành phần trong hệ thống, mô phỏng và thiết kế.

Chương 5: Thi công hệ thống: Chúng ta sẽ tìm hiểu và thiết kế PCB mạch in và thiết kế hệ thống. Chương 6: Kết quả: Chương này trình bày kết quả thực nghiệm. Chương 7: Kết luận và hướng phát triển: Tổng kết lại toàn bộ kết quả của hệ thống và đề ra hướng phát triển. 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Công nghệ LORA 2.1 Giới thiệu về công nghệ Công nghệ truyền thông không dây đặc biệt LoRa, viết tắt của "Long Range," dùng để truyền tải dữ liệu ở bán kính rộng với mức năng lượng rất thấp.

LoRa dựa trên kỹ thuật điều chế phổ rộng, cho phép dữ liệu được truyền tải cách hiệu quả và ổn định mà không bị ảnh hưởng bởi về khoảng cách và nhiễu sóng. Với việc thiết kế để tiêu thụ ít năng lượng và có công suất thấp.2 Nguyên lí hoạt động LORA là dựa trên công nghệ điều chế phổ rộng, CSS (Chirp Spread Spectrum). Có thể hiểu là tín hiệu sẽ được mã hoá thành các sóng ngắn để tín hiệu đầu ra có dãy tần số cao hơn tín hiệu của tần số ban đầu, từ đấy tín hiệu sẽ được mã hoá theo các loại chirp signal là các tín hiệu hình sin có tần số biến đổi theo thời gian. a) Điều chế Chirp Spread Spectrum(CSS) LoRa sử dụng kỹ thuật điều chế CSS, trong đó tín hiệu được truyền dưới dạng các xung (chirp) thay đổi tần số dần theo thời gian.

b) Tần số hoạt động LORA hoạt động dựa trên dải tần số không cần sự cấp phép như 433MHz ở Châu Á, 868 MHz ở Châu Âu và 915 MHz ở Bắc Mý. Những tín hiệu này cho phép truyền tín hiệu xa với mức tiêu thụ năng lượng thấp. 1 Thông số kĩ thuật Lora Ra02 Model Ra-02 Kiểu chân SMD-16 4 Kích thước 17x16 Giao tiếp SPI Tốc độ bit để lập trình 300Kbps Dải tần số Từ 410 đến 525 MHz Ăng ten IPEX Công suất truyền 18 dBm 433MHz Công suất TX: 93mA, RX: 12.6mA Nguồn Từ 2.7 VDC Nhiệt đô Từ -30 đến 85 độ C Bảo quản -40-90<90%RH 2.3 Ưu nhược điểm của Lora a) Ưu điểm - Công nghệ LoRa sử dụng hai lớp bảo mật AES: một cho mạng và một cho ứng dụng. - Không có giới hạn về số lượng tin nhắn được gửi trong một ngày.

- Một Gateway LoRa duy nhất có thể chăm sóc hàng ngàn thiết bị đầu cuối. - Cảm biến công suất thấp giúp bảo trì tuổi thọ pin cho các thiết bị. - Có khả năng phủ sóng rộng lớn, với phạm vi tính bằng Kilomet. b) Nhược điểm 5 - Cộng nghệ Lora là tần số mở nên rất dễ bị nhiễu sóng hoặc dữ liệu dễ bị truyền với tốc độ thấp khi áp dụng vào thực tế.1 Khái niệm về LORAWAN LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) đã được xây dựng trên nền tảng công nghệ LoRa với mục đích kết nối các thiết bị IoT ở khoảng cách xa.

LoRaWAN hoạt động theo kiến trúc phân lớp, trong đó có các thiết bị cuối (end-nodes), cổng kết nối (gateways) và máy chủ mạng (network server). Dữ liệu từ các thiết bị cuối được gửi qua cổng kết nối, sau đó được truyền tới máy chủ mạng thông qua Internet. Với khả năng hỗ trợ hàng triệu thiết bị trên diện rộng và tính an toàn cao cùng cơ chế bảo mật mạnh mẽ, LoRaWAN là lựa chọn thiết thực nhất cho các ứng dụng IoT.2 Cấu trúc hệ thống của LORA Hình 2. 1 Cấu trúc một hệ thống LoraWan 6 - Nodes: Một hoặc nhiều thiết bị dùng để đọc dữ liệu từ các cảm biến nhằm gửi dữ liệu đến Gateway và xử lí các yêu cầu phù hợp.

- Gateways: các thiết bị trung gian kết nối các nodes với internet. Các Gateway sẽ nhận tín hiệu từ nhiều nodes khác nhau, sau đó sắp xếp và chuyển các gói tin nhận được lên server. Chức năng này giúp truyền thông dữ liệu giữa các nodes và các ứng dụng trên internet trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Gateways thường được đặt ở các vị trí chiến lược để đảm bảo phủ sóng tốt và thu được tín hiệu từ nhiều nodes khác nhau trong mạng LoRaWAN.

- NetworkServer: là Thiết bị trung tâm nhằm quản lí dữ liệu - Application Server: là 1 website hoặc app mobile 2.3 So sánh công nghệ LORA với các công nghệ truyền không dây khác Cellular Network(GSM VÀ LTE network): Mạng di động là một mạng không dây gồm một loạt các tế bào vô tuyến, hay còn gọi là các tế bào, được phục vụ bởi các trạm gốc, cũng được biết đến như là trạm cơ sở hoặc trạm gốc. LAN Network(Wifi, bluetooth, igbee hoặc -Ware): Mạng cục bộ (LAN) là một mạng máy tính nằm trong một khu vực địa lý hạn chế, thường là trong cùng một tòa nhà hoặc một khu vực nhỏ. LPWAN Network(SigFox, Lora, NB-Fi,): Công nghệ mạng diện rộng không dây kết nối các thiết bị chạy bằng pin, băng thông thấp với tốc độ bit thấp trong phạm vi dài. 2 Các công nghệ giao tiếp không dây Qua hình 1.1 ta có thể thấy mức độ phổ biến của công nghệ LPWAN(45%) là cao hơn so với hai công nghệ còn lại là LAN(40%) VÀ CELLULAR NETWORK(15%).

3 So sánh các công nghệ không dây 8 Hình 2.3 cho ta thấy ưu điểm nổi bật của công nghệ LORA so với các công nghệ khác. Theo tính toán với viên pin 2000mAh thì các công nghệ khác thì chỉ có thể sử dụng trong khoảng 50-60h, còn đối với công nghệ LORA thì thời gian sử dụng của nó lên tới 120h. Đây là ưu điểm nổi bật của công nghệ LORA giúp chúng ta có thể áp dụng những nơi cách xa trạm điện.4 Ứng dụng công nghệ LORA trong nông nghiệp ở các nước tiên tiến trên thế giới.1 Tại Úc Một mạng lưới IoT nông thôn toàn quốc tại Úc đang được phát triển bởi Semtech Corporation cùng với National Narrowband Network Communications (NNNCo) thông qua việc sử dụng công nghệ LoRaWAN. Mục tiêu của mạng lưới này là được thiết kế để thúc đẩy sự phát triển của nông nghiệp thông minh bằng cách cung cấp dữ liệu theo thời gian thực cho nông dân thông qua các cảm biến không dây.

Việc theo dõi các yếu tố quan trọng như độ ẩm đất, lượng mưa, điều kiện cây trồng, mực nước và tình trạng gia súc được thực hiện thông qua việc sử dụng các cảm biến tiết kiệm năng lượng và có tuổi thọ cao. Giai đoạn triển khai ban đầu sẽ được bao phủ bởi một triệu mẫu đất ở vùng nông thôn New South Wales, với kế hoạch mở rộng đáng kể trong vòng 18 tháng tới. Sáng kiến này được hy vọng sẽ làm cách mạng hóa nông nghiệp bằng việc cho phép quản lý tưới tiêu chính xác, giám sát gia súc và cảnh báo khẩn cấp, cùng nhiều ứng dụng khác. Việc áp dụng nông nghiệp thông minh sẽ được thúc đẩy bởi mạng LoRaWAN, như Mike Wong từ Semtech đã nhấn mạnh, biến đổi ngành công nghiệp này.

Sự thành công của các thiết bị LoRa của Semtech, được hỗ trợ bởi Liên minh LoRa toàn cầu, đã cho thấy tiềm năng để triển khai rộng rãi các cảm biến với chi phí thấp, thúc đẩy sự đổi mới và hiệu quả trong lĩnh vực nông nghiệp.5 Kết luận chương Chương 1 giúp chúng ta hiểu rõ hơn về LoRa và LoRaWAN, giúp chúng ta hiểu cấu trúc của một hệ thống LoRa, cũng như ưu và nhược điểm của công nghệ này so với các công nghệ truyền không dây khác. Ngoài ra, chúng ta đã tìm hiểu về các ứng dụng của LoRa trên toàn cầu. Trong chương tiếp theo, chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu về vi điều khiển và các loại module cảm biến. 10 CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN CÁC MODULE CẢM BIẾN VÀ FRAMEWORK FLUTTER 3.1 Giới thiệu chung Trong chương này, chúng ta sẽ khám phá vi điều khiển Arduino Nano, ESP8266, LoRa Ra-02 SX1278 MHz và các module cảm biến, cũng như cách đọc giá trị từ các cảm biến.2 Giới thiệu phần cứng của hệ thống 3.1 Board mạch vi điều khiển Arduino Nano Thị trường hiện nay có nhiều loại Arduino khác nhau như: Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Micro.

Sau nhiều lần nghiên cứu đã quyết định chọn Arduino Nano cho đề tài này. Với kích thước siêu nhỏ, chỉ từ 4,5 cms đến 1,8 cms, Arduino Nano trọng lượng khoảng 7 gram. Bo mạch Nano tích hợp sẵn với vi điều khiển ATmega328P. 1 Board mạch Arduino Nano 11 a) Đặc điểm kĩ thuật + Vi điều khiển: ATmega328P + Kiến trúc: AVR + Điện áp: 5 vôn + Bộ nhớ flash: 32 KB (2 KB dành cho Bootloader) + SRAM: 2KB + Tốc độ : 16 MHz + Chân I/O Analog: 8 + EEPROM: 1 KB b) Sơ đồ chân Hình 3.

2 Arduino Nano b) Chức năng các chân Bảng 3. 1 Chức năng chân của Arduino Nano Thứ tự chân Tên pin Kiểu Chức năng 12 01 D1/TX I/O Ngõ vào/ra số 02 DO/RX I/O Ngõ vào/ra số 03 RESET Đầu vào Reset Low 04 GND Nguồn Nối đất 05 D02 I/O Input/output số 06 D03 I/O Input/output số 07 D04 I/O Input/output số 08 D05 I/O Input/output số 09 D06 I/O Input/output số 10 D07 I/O Input/output số 11 D08 I/O Input/output số 12 D09 I/O Input/output số 13 D10 I/O Input/output số 14 D11 I/O Input/output số 15 D12 I/O Input/output số 16 D13 I/O Input/output số 17 3V3 Output 3.3V 18 AREF Input Tham chiếu ADC 19 A0 Input Input kênh 0 13 20 A1 Input Input kênh 1 21 A2 Input Input kênh 2 22 A3 Input Input kênh 3 23 A4 Input Input kênh 4 24 A5 Input Input kênh 5 25 A6 Input Input kênh 6 26 A7 Input Input kênh 7 27 + 5V Input/Outpur Output 5V 28 RESET Input Low 29 GND Power Chân nối đất 30 Vin Power Chân nguồn 3.2 Vi điều khiển ESP8266 Chip ESP8266 với tổng số chân là 17, trong đó 11 chân được sử dụng như chân GPIO và một đầu vào analog. Ngoài ra, ESP8266 cũng kết nối Wi-Fi, cho phép bạn kết nối với mạng Wi-Fi, truy cập Interne. Với tính năng này, nó có thể được sử dụng để kết nối với điện thoại thông minh và thực hiện nhiều ứng dụng trong lĩnh vực Internet of Things (IoT).

Điều này đã đóng góp vào việc làm cho ESP8266 trở thành một trong những thiết bị IoT phổ biến nhất hiện nay.