MỤC LỤC
NỢI DUNG ĐỀ TÀI.................................................................................................1
LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................2
LỜI NĨI ĐẦU..........................................................................................................3
MỤC LỤC................................................................................................................. 4
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY VÀ CHUẨN
TRUYỀN THÔNG LORA........................................................................................6
1.1. Giới thiệu chung..............................................................................................6
1.1.1. Mạng cảm biến khơng dây là gì?..............................................................6
1.1.2. Các ứng dụng của mạng cảm biến không dây...........................................7
1.2. Kiến trúc ngăn xếp giao thức mạng cảm biến không dây................................7
1.3. Tổng quan về Internet kết nối vạn vật.............................................................9
1.3.1. Internet of Things là gì?............................................................................9
1.3.2. Internet of Things là tương lai của thế giới.............................................10
1.4. Mợt vài mơ hình ứng dụng về Internet of Things..........................................10
1.4.1. Lưới điện thông minh..............................................................................10
1.4.2. Nhà thông minh.......................................................................................11
1.6. Chuẩn truyền thông LoraWAN.....................................................................12
1.6.1. Khái niệm LoraWAN..............................................................................12
1.6.2. Cấu trúc của mạng LoraWAN.................................................................13
1.6.3. Kiến trúc LoraWAN...............................................................................14
1.6.4. Điều khiển truy cập theo kênh truyền.....................................................15
1.6.5. Nguyên lý hoạt động của LoRa...............................................................15
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG.................................................................17
2.1.Kit Arduino Uno R3.......................................................................................17
2.1.1.Giới thiệu tổng quan................................................................................17
2.1.2.Thành phần phần cứng của KIT...............................................................17
2.1.3. Arduino IDE...........................................................................................19


2.2. Module Lora SX1278....................................................................................19

2.2.1. Module Lora SX1278............................................................................19
2.3. Cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm (DHT 11)........................................................22
2.5. Module WIFI ESP8266.................................................................................25
2.6. Cảm biến ánh sáng (Tsl 2561).......................................................................27
2.7.1. Giải pháp thiết kế Node con.......................................................................28
2.7.1.1. Sơ đồ ghép nối phần cứng....................................................................28
2.7.1.2. Lưu đồ thuật tốn Node con................................................................29
2.7.1.3. Sơ đờ ngun lí thiết kế phần cứng.....................................................30
2.7.2 Giải pháp thiết kế GateWay........................................................................30
2.7.2.1 Sơ đồ ghép nối phần cứng.....................................................................30
2.7.2.2. Lưu đờ tḥt tốn xử lý GateWay........................................................31
2.7.2.3. Sơ đồ nguyên lí thiết kế phần cứng......................................................32
2.8. Kết quả..........................................................................................................33
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG PHẦN MỀM...............................................................34
3.1 Mã ng̀n chương trình..................................................................................34
3.1.1 Mã ng̀n Node con.................................................................................34
3.1.2 Mã nguồn Gateway.....................................................................................36
3.2 Thingspeak Webserver lưu trữ dữ liệu và giao diện Website người dùng......37
3.2.1.Truyền thông Internet..............................................................................37
3.2.2.Giao diện người dùng..................................................................................38
3.2.2.1. Hình ảnh trang chủ...............................................................................38
3.2.2.2. Hình ảnh giao diện đăng nhập..............................................................39
3.2.2.3. Hình ảnh giao diện người dùng............................................................39
3.2.3. Lưu đờ thuật toán.......................................................................................39
KẾT LUẬN.............................................................................................................41
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................42

2



Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY VÀ CHUẨN
TRUYỀN THÔNG LORA

1.1. Giới thiệu chung
1.1.1. Mạng cảm biến khơng dây là gì?
Mạng cảm biến khơng dây (Wireless Sensor Network – WSN), là mạng liên
kết các thiết bị tự vận hành, liên kết với nhau bằng kết nới sóng vô tuyến (RF
connection) trang bị cảm biến (sensor) để giám sát các tham số của một môi trường
vật lý.
Trong WSN các node mạng thường là các thiết bị đơn giản, nhỏ gọn, giá
thành thấp, có sớ lượng lớn, thường được phân bố trên một diện tích rộng, sử dụng
nguồn năng lượng hạn chế (pin), có thời gian hoạt đợng lâu dài (vài tháng đến vài
năm) và có thể hoạt đợng trong môi trường khắc nghiệt (chất độc, ô nhiễm, nhiệt đợ
cao, v.v).
Các node mạng thường có chức năng sensing (sensor node): cảm ứng, quan
sát môi trường xung quanh như: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, âm thanh, độ rung, độ
bức xạ, độ ô nhiễm, v.v., theo dõi hay định vị các mục tiêu cố định hoặc di động.
Các node giao tiếp với nhau qua mạng vô tuyến không dây phi thể thức (Wireless
Ad-hoc network) và truyền dữ liệu về trung tâm xử lý (base station) bằng kỹ thuật
truyền đa chặng (multi-hop).

Hình 1.1. Mơ hình đơn giản của mạng cảm biến khơng dây.
Mơ hình đơn giản của WSN có thể được hình dung như hình 1.1. Trong đó,
các nút cảm biến được phân bố trong một trường cảm biến. Mỗi một nút cảm biến
có khả năng thu thập dữ liệu trong trường cảm biến. Các nút giao tiếp với nhau qua
3


mạng vô tuyến ad-hoc và truyền dữ liệu về trung tâm xử lý bằng kỹ thuật truyền đa
chặng.

1.1.2. Các ứng dụng của mạng cảm biến không dây
Cảm biến thường được chia thành nhiều nhóm chức năng như: Cơ, hóa,
nhiệt, điện, từ, sinh học, quang, chất lỏng, sóng siêu âm... có thể được đưa ra bên
ngồi mơi trường đợc hại, nhiệt đợ cao, nhiễu lớn, mơi trường hóa chất đợc hại,
trong hệ thống robot tự động hay trong hệ thống nhà xưởng sản xuất…Nhờ đó, mà
mạng cảm biến được ứng dụng một cách rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc
sống. Các ứng dụng điển hình của mạng cảm biến khơng dây bao gồm thu thập dữ
liệu, theo dõi, giám sát và y học…
1.2. Kiến trúc ngăn xếp giao thức mạng cảm biến không dây
Kiến trúc ngăn xếp giao thức áp dụng cho WSN được trình bày trong hình
1.2. Kiến trúc này bao gồm các lớp và các mặt phẳng quản lý. Các mặt phẳng quản
lý này làm cho các nút có thể làm việc cùng nhau theo cách có hiệu quả nhất,
định tuyến dữ liệu trong mạng cảm biến di đợng và chia sẻ tài ngun giữa các nút
cảm biến.

Hình 1.2. Kiến trúc giao thức mạng cảm biến
 Mặt phẳng quản lý công suất: Quản lý cách cảm biến sử dụng
ng̀n năng lượng của nó. Ví dụ : Nút cảm biến có thể tắt bợ thu sau khi
nhận được mợt bản tin. Khi mức công suất của nút cảm biến thấp, nó sẽ
4


quảng bá sang các nút cảm biến lân cận để thơng báo rằng mức năng
lượng của nó thấp và nó khơng thể tham gia vào q trình định tuyến.
 Mặt phẳng quản lý di động: Có nhiệm vụ phát hiện và đăng ký sự
chuyển động của các nút cảm biến. Các nút cảm biến giữ việc theo dõi
xem nút nào là nút hàng xóm của chúng.
 Mặt phẳng quản lý: Cân bằng và sắp xếp nhiệm vụ cảm biến giữa các nút
trong một vùng quan tâm. Không phải tất cả các nút cảm biến đều thực
hiện nhiệm vụ cảm nhận ở cùng mợt thời điểm.



Lớp vật lý

Lớp vật lý có trách nhiệm lựa chọn tần sớ, tạo tần sớ sóng mạng, phát hiện
tín hiệu và điều chế dữ liệu.


Lớp liên kết dữ liệu

Lớp liên kết dữ liệu chịu trách nhiệm ghép các dòng dữ liệu, phát hiện khung
dữ liệu, điều khiển lỗi và điều khiển truy nhập kênh truyền. Nó đảm bảo sự tin cậy
của các kết nối điểm - điểm và điểm - đa điểm trong mạng.


Lớp mạng

Các nút cảm biến nằm rải rác với mật độ cao trong một trường cảm biến. Lớp
mạng của các mạng cảm biến thường được thiết kế theo quy tắc sau đây:
 Vấn đề hiệu quả năng lượng luôn là vấn đề được quan tâm nhất.
 Các mạng cảm biến chủ yếu là tập trung dữ liệu.
 Ngoài việc định tuyến, các nút chuyển tiếp có thể tởng hợp các dữ liệu từ
các nút lân cận thông qua việc xử lý cục bộ.


Lớp giao vận

Sự phát triển của các giao thức lớp giao vận là mợt nhiệm vụ đầy thách thức
bởi vì các nút cảm biến bị ảnh hưởng bởi những hạn chế về phần cứng như là năng
lượng và bộ nhớ hạn chế. Do đó, mỗi nút cảm biến khơng thể lưu trữ một lượng lớn

dữ liệu như một máy chủ trên mạng Internet.


Lớp ứng dụng
5


Lớp ứng dụng bao gồm các ứng dụng chính cũng như mợt sớ chức năng quản
lý. Ngồi các chương trình ứng dụng cụ thể cho mỗi ứng dụng thì các chức năng
quản lý và xử lý truy vấn cũng nằm ở lớp này.
1.3. Tổng quan về Internet kết nối vạn vật.
1.3.1. Internet of Things là gì?
Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là Mạng lưới thiết bị kết nối
Internet viết tắt là IoT (tiếng Anh: Internet of Things) là một kịch bản của thế giới,
khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định danh của riêng mình, và tất
cả có khả năng trùn tải, trao đởi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà
không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính.
IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và
Internet. Nói đơn giản là mợt tập hợp các thiết bị có khả năng kết nới với nhau,
với Internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện mợt cơng việc nào đó.

Hình 1.3. Hình ảnh mô tả Internet of Things
1.3.2. Internet of Things là tương lai của thế giới
Ngay sau khi nhận được sự chú ý của cộng đồng, IoT đã cho thấy tiềm năng
của mình với những sớ liệu đáng kinh ngạc. Cisco, nhà cung cấp giải pháp và thiết
6


bị mạng hàng đầu hiện nay dự báo: Đến năm 2020, sẽ có khoảng 50 tỷ đờ vật kết
nới .

Và không thể không kể tới một thương hiệu Việt Nam là Bkav cũng đã đạt
được những thành tựu đáng ghi nhận về Internet of Things. Hệ thống nhà thông
minh SmartHome của Bkav là một tổ hợp các thiết bị thông minh trong 1 ngôi nhà,
đều được kết nối Internet và có thể tự đợng điều chỉnh cũng như điều khiển qua
smartphone.
Bên cạnh đó, các ơng lớn như Google, Apple, Samsung, Microsoft cũng
không hề giấu diếm ý định xâm nhập thị trường này, hứa hẹn một cuộc cạnh tranh
mạnh mẽ trong thời gian tới đây, đưa kỷ nguyên IoT đến sớm hơn với mọi người.
1.4. Mợt vài mơ hình ứng dụng về Internet of Things
1.4.1. Lưới điện thông minh
Lưới điện thông minh (cịn gọi là hệ thớng điện thơng minh) là hệ thớng điện
có sử dụng các cơng nghệ thơng tin và truyền thông để tối ưu việc truyền dẫn, phân
phối điện năng giữa nhà sản xuất và hộ tiêu thụ, hợp nhất cơ sở hạ tầng điện với cơ
sở hạ tầng thơng tin liên lạc. Có thể coi hệ thớng điện thơng minh gờm có 2 lớp: lớp
1 là hệ thớng điện thơng thường và bên trên nó là lớp 2- hệ thống thông tin, truyền
thông, đo lường.

7


Hình 1.4. Mơ hình hệ thớng lưới điện thơng minh.
1.4.2. Nhà thông minh
Nhà thông minh (Smart Home) là một ngôi nhà/căn hộ được trang bị hệ
thống tự động tiên tiến dành cho điều khiển đèn chiếu sáng, nhiệt độ, truyền thông
đa phương tiện, an ninh, rèm cửa, cửa và nhiều tính năng khác nhằm mục đích làm
cho cuộc sống ngày càng tiện nghi, an tồn và góp phần sử dụng hợp lý các ng̀n
tài ngun.

Hình 1.5. Mơ hình hệ thớng nhà thông minh.
1.6. Chuẩn truyền thông LoraWAN

1.6.1. Khái niệm LoraWAN
LoRa là viết tắt của Long Range Radio được nghiên cứu và phát triển bởi
Cycleo và sau này được mua lại bởi công ty Semtech năm 2012. Với công nghệ
này, chúng ta có thể truyền dữ liệu với khoảng cách lên hàng km mà không cần các
mạch khuếch đại công suất; từ đó giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ khi
truyền/nhận dữ liệu. Do đó, LoRa có thể được áp dụng rộng rãi trong các ứng dụng
thu thập dữ liệu như sensor network trong đó các sensor node có thể gửi giá trị đo
đạc về trung tâm cách xa hàng km và có thể hoạt đợng trong thời gian dài trước khi
cần thay pin.

8


Một sự đổi mới của Semtech, LoRa Technology mang lại một sự pha trộn rất
hấp dẫn của tầm xa, tiêu thụ năng lượng thấp và truyền dữ liệu an toàn. Các mạng
công cộng và mạng riêng sử dụng công nghệ này có thể cung cấp phạm vi phủ sóng
lớn hơn so với các mạng di đợng hiện có. Dễ dàng kết nới với cơ sở hạ tầng hiện có
và cung cấp một giải pháp để phục vụ các ứng dụng IoT sử dụng pin.
LoRa là lớp vật lý hoặc điều chế không dây được sử dụng để tạo ra liên kết
truyền thông tầm xa. Nhiều hệ thống không dây kế thừa sử dụng điều chế chuyển
đổi độ lệch tần số (FSK) như lớp vật lý bởi vì nó là mợt điều chế rất hiệu quả để đạt
được công suất thấp. LoRa dựa trên điều chế phổ tán xạ chirp, duy trì các đặc tính
năng lượng thấp tương tự như điều chế FSK nhưng làm tăng đáng kể phạm vi
truyền thông.
Ứng dụng của LoraWAN:
 Smart city
 Wireless sensor network
 Smart home
 Internet Of Thing
 Hệ thống nông nghiệp thông minh

1.6.2. Cấu trúc của mạng LoraWAN
Một thiết bị hỗ trợ LoRaWan sẽ có cấu trúc software như sau:

9


Hình 1.6. Các cấu trúc của Lora
Thiết bị đầu ći định hướng hai chiều (Class A): Thiết bị đầu cuối của lớp
A cho phép trùn thơng hai chiều, theo đó mỗi thiết bị truyền dẫn đường lên được
theo sau bởi hai cửa sổ thu nhận đường xuống ngắn. Các khe truyền dẫn được lên
kế hoạch bởi thiết bị đầu cuối dựa trên nhu cầu trùn thơng của riêng mình với một
biến thể nhỏ dựa trên cơ sở thời gian ngẫu nhiên (ALOHA-loại giao thức). Hoạt
động của Class A là hệ thống thiết bị đầu cuối thấp nhất cho các ứng dụng mà chỉ
cần truyền thông đường xuống từ máy chủ ngay sau khi thiết bị đầu cuối gửi một
đường truyền lên. Liên lạc đường xuống từ máy chủ tại bất kỳ thời gian nào khác sẽ
phải chờ cho đến khi đường lên kế tiếp.
Thiết bị đầu cuối định hướng hai chiều với các khe tiếp nhận theo lịch trình
(Lớp B): Ngồi các cửa sở nhận ngẫu nhiên Class A, các thiết bị lớp B mở các cửa
sổ nhận thêm vào các thời gian theo lịch. Để thiết bị đầu cuối mở cửa sở nhận vào
đúng thời gian, nó sẽ nhận được chỉ dẫn đờng bợ hóa thời gian từ gateway. Điều
này cho phép máy chủ biết khi thiết bị đầu cuối đang nghe.
Thiết bị đầu cuối định hướng hai chiều với khe tiếp nhận cực đại (Class C):
Thiết bị đầu cuối của Class C gần như liên tục mở các cửa sở nhận, chỉ đóng khi
trùn.

Hình 1.7. Các lớp của LoraWAN

10



Trong cấu trúc này thì LoraWan bao gờm Lora Mac (Class A, Class B, Class
C) và hoạt động dựa trên lớp PHY là chip Lora. Ở mỗi vùng khác nhau trên thế giới
thì thiết bị LoraWan phải cấu hình cho chip Lora hoạt động ở dãy băng tần cho
phép như 433Mhz, 915MHz, v.v..
1.6.3. Kiến trúc LoraWAN
Các thiết bị LoRaWan kết nới với nhau theo mơ hình Star trong đó các thiết
bị node sẽ gửi dữ liệu đến các thiết bị Gateway để từ đó sẽ gửi lên server và thực
hiện xử lý dữ liệu trên server

Hình 1.8. Kiến trúc mạng Lora.
Do đó trong 1 mạng LoRaWan sẽ có 2 loại thiết bị:
Device node: là các thiết bị cảm biến, hoặc các thiết bị giám sát được lắp đặt
tại các vị trí làm việc ở xa để lấy và gửi dữ liệu về các thiết bị trung tâm. Có 3 loại
device node là Class A, Class B và Class C
Gateway: là các thiết bị trung tâm sẽ thu thập dữ liệu từ các device node và
gửi lên 1 server trung tâm để xử lý dữ liệu. Các thiết bị Gateway thường sẽ được đặt
tại 1 vị trí có ng̀n cung cấp và có các kết nới network như Wifi, LAN, GSM để có
thể gửi dữ liệu lên server.
1.6.4. Điều khiển truy cập theo kênh truyền
Cấu trúc LoraWAN network thì thường được đặt trong mơ hình star-of-stars
mà Gateways là mợt cầu nới được ẩn đi chuyển tiếp các message giữa thiết bị đầu
11


cuối với server trung tâm network ở backend. Các Gateway được kết nối với server
của network thông qua kết nối IP chuẩn trong khi thiết bị đầu cuối dùng giao tiếp
khơng dây single-hop đến mợt hoặc nhiều gateway.

Hình 1.9. Lora Connect.
1.6.5. Nguyên lý hoạt động của LoRa

LoRa sử dụng kỹ thuật điều chế gọi là Chirp Spread Spectrum. Có thể hiểu
nôm na nguyên lý này là dữ liệu sẽ được băm bằng các xung cao tần để tạo ra tín
hiệu có dãy tần sớ cao hơn tần sớ của dữ liệu gớc (cái này gọi là chipped); sau đó tín
hiệu cao tần này tiếp tục được mã hoá theo các chuỗi chirp signal (là các tín hiệu
hình sin có tần sớ thay đởi theo thời gian; có 2 loại chirp signal là up-chirp có tần sớ
tăng theo thời gian và down-chirp có tần sớ giảm theo thời gian; và việc mã hoá
theo nguyên tắc bit 1 sẽ sử dụng up-chirp, và bit 0 sẽ sử dụng down-chirp) trước khi
truyền ra anten để gửi đi.
Nhờ sử dụng chirp signal mà các tín hiệu LoRa với các chirp rate khác nhau
có thể hoạt động trong cùng 1 khu vực mà không gây nhiễu cho nhau. Điều này cho
phép nhiều thiết bị LoRa có thể trao đởi dữ liệu trên nhiều kênh đờng thời (mỗi
kênh cho 1 chirprate)
Radio packet của LoRa như hình sau:

12


Hình 1.10. Radio packet
-

Các dữ liệu trong 1 radio packet của LoRa, bao gồm:

Preamble: Là chuỗi binary để bộ nhận detect được tín hiệu của LoRa packet
trong không khí.
Header: chứa thơng tin về size của Payload cũng như có PayloadCRC hay
không. Giá trị của Header cũng được check CRC kèm theo.
Payload: là dữ liệu ứng dụng truyền qua LoRa.
Payload: giá trị CRC của Payload. Nếu có PayloadCRC, LoRa chip sẽ tự
kiểm tra dữ liệu trong Payload và báo lên nếu CRC OK hay không.


13


CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
2.1.Kit Arduino Uno R3.
2.1.1.Giới thiệu tổng quan
Phần mềm Arduino IDE: được gọi là sketches, được tạo ra trên máy tính có
tích hợp mơi trường phát triển(IDE). IDE cho phép bạn viết, chỉnh sửa code và
chuyển đởi sao cho phần cứng có thể hiểu. IDE dùng để biên dịch và nạp vào
Arduino ( quá trình sử lý này gọi là UPLOAD).
Phần cứng Arduino: là các board Arduino nơi thực thi các chương trình lập
trình. Các board này có thể điều khiển hoặc đáp trả các tín hiệu điện, vì vậy các
thành phần được ghép trực tiếp vào nó để tương tác với thế giới thực để cảm nhận
hoặc truyền thông. Ví dụ các cảm biến bao gồm các thiết bị chuyển mạch, cảm biến
siêu âm, gia tốc. Các thiết bị truyền động bao gồm đèn, motor, loa và các thiết bị
hiển thị.
Hầu hết các board Arduino sử dụng kết nối kiểu USB dùng để cấp nguồn và
upload dữ liệu cho board Arduino.

Hình 2.0. Board cơ bản của Arduino Uno
2.1.2.Thành phần phần cứng của KIT

14


Hình 2.1. Hình mặt trên của Arduino Uno
Thông số kỹ thuật:
 Vi điều khiển ATMega328.
 Điện áp hoạt động 5V.
 Đầu vào diện áp 7-12V.

 Điện áp đầu vào tới hạn 6-20V.
 Chân vào ra số là 14 chân (trong đó có 6 chân băm xung PWM).
 Chân đầu vào tương tự có 6 chân.
 Dịng DC vào ra trên chân là 40mA.
 Dòng đầu ra ở chân 3.3V là 50mA.
 Bợ nhớ Flash 32KB(ATMega328) trong đó 0.5KB sử dụng cho
bootloader.
 SRAM là 2KB(ATMega328).
 EEPROM là 1KB(ATMega328).
 Tần số 16MHz.

15


2.1.3. Arduino IDE
Arduino IDE là nơi để soạn thảo code, kiểm tra lỗi và upload code cho
Arduino

Hình 2.2. Arduino IDE
2.2. Module Lora SX1278
2.2.1. Module Lora SX1278
SX1278 là module truyền thông có cơng suất 100mw. Nó làm việc ở dải
433MHZ và sử dụng cổng Serial để gửi nhận dữ liệu. Khoảng cách truyền tối đa lý
tưởng của Module Lora này đạt được khoảng 3000m. Module này có cơ chế FEC
truyền lại khi báo lỗi truyền tin. Khi truyền tin thì dữ liệu sẽ được mã hóa và giải
mã nhằm cải thiện đợ tin cậy. Module có 4 chế đợ hoạt đợng với 4 mode truyền
khác nhau. Đặc biệt có thể ứng dụng vào các hệ thống yêu cầu điện năng tiêu thụ rất
thấp. Khi ở chế độ power saving mode.
16



Hình 2.3. Các chế đợ trùn nhận của module lora SX1728
Thông số kỹ thuật :
-Model: E32-TTL-100 RF
-IC chính: SX1278 từ SEMTECH.
-Điện áp hoạt đông: 2.3 - 5.5 VDC
-Điện áp giao tiếp: TTL
-Giao tiếp UART Data bits 8, Stop bits 1, Parity none, tốc độ từ 1200 115200.
-Tần số: 410 - 441Mhz
-Công suất: 20dbm (100mW)
-Khoảng cách truyền tối đa trong điều kiện lý tưởng: 3000m
-Tốc độ truyền: 0.3 - 19.2 Kbps ( mặc định 2.4 Kbps)
-512bytes bộ đệm.
-Hỗ trợ 65536 địa chỉ cấu hình có 32 kênh
-Kích thước: 21x36mm.
Các ứng dụng:
 Cảm biến đọc khoảng cách thông minh
 Node cảm biến
 Nhà thông minh
17


 Robot thông minh
 Quan trắc môi trường
 Hệ thống thu thập dữ liệu tự đợng

Hình 2.4. Module Lora SX1278
Trước khi Serial gửi data thì thằng AUX xuất thấp
trước 1-2ms, và ln bằng 0 trong q trình truyền


Module sử dụng điện áp trong dải từ 1.9V - 3.6V DC.

Hình 2.5. Tín hiệu AUX báo hiệu hoạt đợng của module
Khi có tín hiệu vào TXD thì tín hiệu AUX xuất ra là thấp báo hiệu có tín
hiệu truyền serial. Khi Serial đã gửi xong thì AUX=1 tức là trở lại mức cao như lúc
chờ dữ liệu ban đầu.
2.3. Cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm (DHT 11)
Trong thiết kế sử dụng cảm biến DHT11. DHT11 là cảm biến nhiệt độ và đợ
ẩm. Nó ra đời sau và được sử dụng thay thế cho dịng SHT1x ở những nơi khơng
cần đợ chính xác cao về nhiệt độ và độ ẩm.

18


Hình 2.6. Cảm biến DHT11


DHT11có cấu tạo 4 chân như hình. Nó sử dụng giao tiếp sớ

theo chuẩn 1 dây.


Thơng số kỹ thuật:



Điện áp hoạt động: 3.3-5v.




Chuẩn giao tiếp: 1wire.



Dải đo độ ẩm: 0-99.9%.



Dải đo nhiệt độ: -40-80 độ C.



Sai số độ ẩm: +-2%.



Sai số nhiệt độ: +-0.5 độ C.



Nguyên lý hoạt động:



Sơ đồ kết nối vi xử lý:

19


Hình 2.7. Sơ đồ kết nới

Để có thể giao tiếp với DHT11theo chuẩn 1 chân vi xử lý thực hiện theo 2
bước:
 Gửi tin hiệu muốn đo (Start) tới DHT11, sau đó DHT11xác nhận lại.
 Khi đã giao tiếp được với DHT11, Cảm biến sẽ gửi lại 5 byte dữ liệu và nhiệt
đợ đo được.
-

Bước 1: gửi tín hiệu Start

Hình 2.8. Xung tín hiệu start
20