🌡️

Làm Việc Với Cảm Biến

Khám phá bí mật của môi trường xung quanh qua các cảm biến hiện đại! Đo nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, chuyển động... và biến dữ liệu thành giải pháp thông minh cho nhà ở, nông nghiệp, an ninh.

⏱️ 90 phút🎯 Trung bình

🎯 Mục Tiêu Bài Học

✓Hiểu cách hoạt động của các loại cảm biến
✓Đọc dữ liệu từ cảm biến nhiệt độ DHT22
✓Sử dụng cảm biến ánh sáng LDR
✓Kết hợp nhiều cảm biến trong một project
✓Xử lý và hiển thị dữ liệu sensor

📚 Nội Dung Chi Tiết Bài Học

🌟 Các Loại Cảm Biến Phổ Biến

🌡️ DHT22 - Nhiệt độ & Độ ẩm

Cảm biến digital chính xác cao, đo nhiệt độ (-40 đến +80°C) và độ ẩm (0-100%)

dht.readTemperature()
dht.readHumidity()

💡 LDR - Cảm biến ánh sáng

Light Dependent Resistor, điện trở thay đổi theo cường độ ánh sáng

analogRead(LDR_PIN)
map(value, 0, 1023, 0, 100)

🚶 PIR - Cảm biến chuyển động

Passive Infrared sensor, phát hiện chuyển động qua thay đổi nhiệt độ

digitalRead(PIR_PIN)
if (motion == HIGH)

📏 HC-SR04 - Siêu âm

Đo khoảng cách từ 2cm đến 400cm bằng sóng siêu âm

pulseIn(echoPin, HIGH)
distance = duration * 0.034/2

💻 Code Mẫu - Multi-Sensor System

multi_sensor_system.ino

/*
  Multi-Sensor System
  Đọc nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng
*/

#include <DHT.h>

#define DHT_PIN 2
#define DHT_TYPE DHT22
#define LDR_PIN A0

DHT dht(DHT_PIN, DHT_TYPE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
  Serial.println("Multi-Sensor System Started");
}

void loop() {
  // Đọc nhiệt độ và độ ẩm
  float humidity = dht.readHumidity();
  float temperature = dht.readTemperature();
  
  // Đọc cường độ ánh sáng
  int lightLevel = analogRead(LDR_PIN);
  int lightPercent = map(lightLevel, 0, 1023, 0, 100);
  
  // Kiểm tra lỗi sensor
  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
    Serial.println("Error reading DHT sensor!");
    return;
  }
  
  // Hiển thị dữ liệu
  Serial.println("=== Sensor Readings ===");
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.println("°C");
  
  Serial.print("Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println("%");
  
  Serial.print("Light Level: ");
  Serial.print(lightPercent);
  Serial.println("%");
  
  Serial.println();
  delay(2000);
}

🧩 Bài Tập Thực Hành

Hệ Thống Cảnh Báo Nhiệt Độ

Trung bình

Tạo hệ thống cảnh báo khi nhiệt độ vượt ngưỡng

hệ_thống_cảnh_báo_nhiệt_độ.ino

#include <DHT.h>

#define DHT_PIN 2
#define LED_PIN 13
#define BUZZER_PIN 8
#define TEMP_THRESHOLD 30.0

DHT dht(DHT_PIN, DHT22);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  float temperature = dht.readTemperature();
  
  if (!isnan(temperature)) {
    Serial.print("Temperature: ");
    Serial.println(temperature);
    
    if (temperature > TEMP_THRESHOLD) {
      // Cảnh báo
      digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
      tone(BUZZER_PIN, 1000, 500);
      Serial.println("WARNING: High temperature!");
    } else {
      digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    }
  }
  
  delay(1000);
}

📊 Kết quả mong đợi:

LED và buzzer báo động khi nhiệt độ > 30°C

💡 Gợi ý:

•Sử dụng #define để định nghĩa threshold
•isnan() kiểm tra sensor có hoạt động không
•tone() tạo âm thanh cảnh báo
•Có thể điều chỉnh TEMP_THRESHOLD theo nhu cầu

Hệ Thống Đèn Thông Minh

Khó

Đèn tự động bật/tắt theo ánh sáng và chuyển động

hệ_thống_đèn_thông_minh.ino

#define LDR_PIN A0
#define PIR_PIN 3
#define LED_PIN 9
#define LIGHT_THRESHOLD 300
#define AUTO_OFF_TIME 10000  // 10 seconds

int lightLevel = 0;
bool motionDetected = false;
unsigned long lastMotionTime = 0;
bool ledState = false;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PIR_PIN, INPUT);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.println("Smart Lighting System Ready");
}

void loop() {
  lightLevel = analogRead(LDR_PIN);
  motionDetected = digitalRead(PIR_PIN);
  
  if (motionDetected) {
    lastMotionTime = millis();
    Serial.println("Motion detected!");
  }
  
  // Logic điều khiển đèn
  if (lightLevel < LIGHT_THRESHOLD && 
      (millis() - lastMotionTime) < AUTO_OFF_TIME) {
    if (!ledState) {
      digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
      ledState = true;
      Serial.println("LED ON - Dark + Motion");
    }
  } else {
    if (ledState) {
      digitalWrite(LED_PIN, LOW);
      ledState = false;
      Serial.println("LED OFF");
    }
  }
  
  delay(100);
}

📊 Kết quả mong đợi:

LED tự động bật khi tối và có chuyển động, tự tắt sau 10s

💡 Gợi ý:

•millis() để theo dõi thời gian
•Combine multiple sensor inputs with logic
•State machine để quản lý LED status
•Threshold values có thể cần calibration

🌍 Ứng Dụng Thực Tế

🌡️

Smart home automation systems

🌡️

Energy-saving building controls

🌡️

Security and surveillance systems

🌡️

Agricultural monitoring systems

🌡️

Environmental data logging

← Bài trước: Arduino Inputs Bài tiếp theo: Communication →

Vietnam Geography App

📚 Nội Dung Chi Tiết Bài Học

🌟 Các Loại Cảm Biến Phổ Biến

🌡️ DHT22 - Nhiệt độ & Độ ẩm

Cảm biến digital chính xác cao, đo nhiệt độ (-40 đến +80°C) và độ ẩm (0-100%)

dht.readTemperature()
dht.readHumidity()

💡 LDR - Cảm biến ánh sáng

Light Dependent Resistor, điện trở thay đổi theo cường độ ánh sáng

analogRead(LDR_PIN)
map(value, 0, 1023, 0, 100)

🚶 PIR - Cảm biến chuyển động

Passive Infrared sensor, phát hiện chuyển động qua thay đổi nhiệt độ

digitalRead(PIR_PIN)
if (motion == HIGH)

📏 HC-SR04 - Siêu âm

Đo khoảng cách từ 2cm đến 400cm bằng sóng siêu âm

pulseIn(echoPin, HIGH)
distance = duration * 0.034/2

💻 Code Mẫu - Multi-Sensor System

multi_sensor_system.ino

/*
  Multi-Sensor System
  Đọc nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng
*/

#include <DHT.h>

#define DHT_PIN 2
#define DHT_TYPE DHT22
#define LDR_PIN A0

DHT dht(DHT_PIN, DHT_TYPE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
  Serial.println("Multi-Sensor System Started");
}

void loop() {
  // Đọc nhiệt độ và độ ẩm
  float humidity = dht.readHumidity();
  float temperature = dht.readTemperature();
  
  // Đọc cường độ ánh sáng
  int lightLevel = analogRead(LDR_PIN);
  int lightPercent = map(lightLevel, 0, 1023, 0, 100);
  
  // Kiểm tra lỗi sensor
  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
    Serial.println("Error reading DHT sensor!");
    return;
  }
  
  // Hiển thị dữ liệu
  Serial.println("=== Sensor Readings ===");
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.println("°C");
  
  Serial.print("Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println("%");
  
  Serial.print("Light Level: ");
  Serial.print(lightPercent);
  Serial.println("%");
  
  Serial.println();
  delay(2000);
}

🧩 Bài Tập Thực Hành

Hệ Thống Cảnh Báo Nhiệt Độ

Trung bình

Tạo hệ thống cảnh báo khi nhiệt độ vượt ngưỡng

hệ_thống_cảnh_báo_nhiệt_độ.ino

#include <DHT.h>

#define DHT_PIN 2
#define LED_PIN 13
#define BUZZER_PIN 8
#define TEMP_THRESHOLD 30.0

DHT dht(DHT_PIN, DHT22);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  float temperature = dht.readTemperature();
  
  if (!isnan(temperature)) {
    Serial.print("Temperature: ");
    Serial.println(temperature);
    
    if (temperature > TEMP_THRESHOLD) {
      // Cảnh báo
      digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
      tone(BUZZER_PIN, 1000, 500);
      Serial.println("WARNING: High temperature!");
    } else {
      digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    }
  }
  
  delay(1000);
}

📊 Kết quả mong đợi:

LED và buzzer báo động khi nhiệt độ > 30°C

💡 Gợi ý:

•Sử dụng #define để định nghĩa threshold
•isnan() kiểm tra sensor có hoạt động không
•tone() tạo âm thanh cảnh báo
•Có thể điều chỉnh TEMP_THRESHOLD theo nhu cầu

Hệ Thống Đèn Thông Minh

Khó

Đèn tự động bật/tắt theo ánh sáng và chuyển động

hệ_thống_đèn_thông_minh.ino

#define LDR_PIN A0
#define PIR_PIN 3
#define LED_PIN 9
#define LIGHT_THRESHOLD 300
#define AUTO_OFF_TIME 10000  // 10 seconds

int lightLevel = 0;
bool motionDetected = false;
unsigned long lastMotionTime = 0;
bool ledState = false;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PIR_PIN, INPUT);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.println("Smart Lighting System Ready");
}

void loop() {
  lightLevel = analogRead(LDR_PIN);
  motionDetected = digitalRead(PIR_PIN);
  
  if (motionDetected) {
    lastMotionTime = millis();
    Serial.println("Motion detected!");
  }
  
  // Logic điều khiển đèn
  if (lightLevel < LIGHT_THRESHOLD && 
      (millis() - lastMotionTime) < AUTO_OFF_TIME) {
    if (!ledState) {
      digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
      ledState = true;
      Serial.println("LED ON - Dark + Motion");
    }
  } else {
    if (ledState) {
      digitalWrite(LED_PIN, LOW);
      ledState = false;
      Serial.println("LED OFF");
    }
  }
  
  delay(100);
}

📊 Kết quả mong đợi:

LED tự động bật khi tối và có chuyển động, tự tắt sau 10s

💡 Gợi ý:

•millis() để theo dõi thời gian
•Combine multiple sensor inputs with logic
•State machine để quản lý LED status
•Threshold values có thể cần calibration