Phụ lục
Bài thực hành 1: Khái niệm về IOT .................................................................................... 1
1.1. Tìm hiểu thiết bị và cài đặt phần mềm lập trình .................................................... 1
1.2. Điều khiển On/Off led trên ESP và hiển thị qua serial (1) .................................... 1
1.2.1.
Linh kiện ..................................................................................................... 1
1.2.2.
Thực hành ................................................................................................... 1
Bài thực hành 2: Thiết lập ban đầu cho dự án IOT ............................................................. 3
2.1. Hiển thị nội dung trên LCD i2c và hiển thị qua serial ........................................... 3
2.1.1.
Linh kiện ..................................................................................................... 3
2.1.2.
Thực hành ................................................................................................... 3
2.2. Kết nối biến trở đo adc và hiển thị qua LCD i2c và serial (2) ............................... 4
2.2.1.
Linh kiện ..................................................................................................... 4
2.2.2.
Thực hành ................................................................................................... 5
2.3. Kết nối cảm biến (DHT11/DHT22) với ESP8266 và hiển thị nhiệt độ độ ẩm qua
LCD i2c và serial (3) ....................................................................................................... 6
2.3.1.
Linh kiện ..................................................................................................... 6
2.3.2.
Thực hành ................................................................................................... 7
2.4. Điều khiển relay và hiển thị qua LCD i2c và serial ............................................... 9
2.4.1.
Linh kiện ..................................................................................................... 9
2.4.2.
Thực hành ................................................................................................... 9
Bài thực hành 3: Giám sát dữ liệu đám mây ..................................................................... 11
3.1. Lấy dữ liệu trực tuyến (dữ liệu bất kỳ) hiển thị qua LCD i2c ............................. 11
3.1.1.
Linh kiện ................................................................................................... 11
3.1.2.
Thực hành ................................................................................................. 11
3.2. Kết nối cảm biến (DHT11/DHT22) với ESP8266 và hiển thị qua LCD i2c và lưu
trữ dữ liệu trên Blynk (4) ............................................................................................... 17
3.2.1.
Linh kiện ................................................................................................... 17
1
3.2.2.
Thực hành ................................................................................................. 17
Bài thực hành 4: Tương tác với các dịch vụ web và máy với máy ................................... 20
4.1. Giám sát dữ liệu cảm biến từ bảng điều khiển đám mây ..................................... 20
Giao diện trên Web Blynk ............................................................................................. 20
4.2. Thực hành một số công cụ xử lý số liệu. ............................................................. 21
Bài thực hành 5: Đồ án kết thúc học phần ......................................................................... 22
Tài liệu tham khảo ............................................................................................................. 27
2
Bài thực hành 1: Khái niệm về IOT
1.1. Tìm hiểu thiết bị và cài đặt phần mềm lập trình
1.2. Điều khiển On/Off led trên ESP và hiển thị qua serial (1)
1.2.1. Linh kiện
 Esp
 Dây usb
1.2.2. Thực hành
 Màn hình Serial Monitor:
Trình bày code:
void setup() {
// khởi tạo chân kỹ thuật số LED_BUILTIN làm đầu ra.
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
// chức năng vòng lặp chạy đi chạy lại mãi mãi
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // bật đèn LED (CAO là mức điện
áp)
Serial.println("LED ON");
delay(2000);
// đợi 2 giây
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
// tắt đèn LED bằng cách đặt điện
áp THẤP
Serial.println("LED OFF");
delay(2000);
// đợi 2 giây
}
1
 Kết quả:
Led Off
Led On
2
Bài thực hành 2: Thiết lập ban đầu cho dự án IOT
2.1. Hiển thị nội dung trên LCD i2c và hiển thị qua serial




2.1.1. Linh kiện
Esp
Dây usb
LCD
8 dây cái cái
2.1.2. Thực hành
 Màn hình Serial Monitor:
 Trình bày code:


















#include <LiquidCrystal_I2C.h>
//define I2C address......
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
void setup() {
Serial.begin(9600);
lcd.init();
// Khởi động LCD
lcd.backlight();
// Mở đèn
}
void loop() {
lcd.setCursor(2,0);
// Từ ô thứ 2 dòng 1
lcd.print("Hello There !!!");
Serial.println("Line1: Hello There");
lcd.setCursor(2,1);
// Từ ô thứ 2 dòng 1
lcd.print("LCD Display");
Serial.println("Line2: LCD Display");
delay(2000);
}
3
Đi dây:
Kết quả:
2.2. Kết nối biến trở đo adc và hiển thị qua LCD i2c và serial (2)




2.2.1. Linh kiện
Esp
Dây usb
LCD
Biến trở
 11 dây cái cái
4
2.2.2. Thực hành
 Màn hình Serial Monitor:
Đi dây:
 Trình bày code:


















#include <LiquidCrystal_I2C.h>
//define I2C address......
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
const int analogInPin = A0; // ESP8266 Analog Pin ADC0 = A0
int sensorValue = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
lcd.init();
lcd.backlight();
}
// Khởi động LCD
// Mở đèn
void loop() {
lcd.setCursor(1,0);
// Từ ô thứ 2 dòng 1
lcd.print("Bien tro:");
sensorValue = analogRead(analogInPin);
5








// Hiển thị kết quả trên serial
Serial.print("sensor = ");
Serial.println(sensorValue);
lcd.setCursor(11,0);
//Từ ô 11 hàng 1
lcd.print(sensorValue);
delay(2000);
}
 Kết quả:
2.3. Kết nối cảm biến (DHT11/DHT22) với ESP8266 và hiển thị nhiệt độ
độ ẩm qua LCD i2c và serial (3)





2.3.1. Linh kiện
Esp
Dây usb
LCD
7 dây cái cái
DHT11
6
2.3.2. Thực hành
 Đi dây:
 Màn hình Serial Monitor:
 Trình bày code:



















#include <DHT.h>
#include <DHT_U.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
//define I2C address......
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
#define DHTPIN D4
#define DHTTYPE DHT11
// Khai báo chân tín hiệu
// Khai báo loại sensor
#include <Arduino.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup(){
pinMode(DHTPIN, INPUT);
dht.begin();
Serial.begin(115200);
// Khởi động DHT11
7



































// Khởi động LCD
lcd.init();
// Mở đèn
lcd.backlight();
}
void loop(){
delay(1000);
lcd.setCursor(0, 0);
// print message
lcd.print("Temperature: ");
// set cursor to first column, second row
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Humidity: ");
float DoAm = dht.readHumidity(); // Đọc độ ẩm môi trường
float DoC = dht.readTemperature(); //Đọc nhiệt độ C
float DoF = dht.readTemperature(true); //Đọc nhiệt độ F
if (isnan(DoAm) || isnan(DoC) || isnan(DoF)) // Kiểm tra tín hiệu trả
về từ cảm biến.
{
Serial.println("Không có giá trị trả về từ cảm biến DHT");
return;
}
Serial.print(F("Temp: "));
Serial.print(DoC);
Serial.print(F("°C "));
Serial.print(F("Humidity: "));
Serial.print(DoAm);
Serial.println(F("%"));
lcd.setCursor (11,0);
lcd.print(DoC);
lcd.setCursor (11,1);
lcd.print(DoAm);
}
 Kết quả:
8
2.4. Điều khiển relay và hiển thị qua LCD i2c và serial




2.4.1. Linh kiện
Esp
Dây usb
LCD
Relay 5v
 11 dây cái cái
2.4.2. Thực hành
 Đi dây:
9
 Màn hình Serial Monitor:
 Trình bày code:


























#include <DHT.h>
#include <DHT_U.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
//define I2C address......
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
#define RELAY_PIN D4
// Khai báo chân tín hiệu
#include <Arduino.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
void setup(){
pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
// Khởi động LCD
lcd.init();
// Mở đèn
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Trang thai:");
}
void loop(){
// Mở
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
Serial.println("ON");
lcd.setCursor(11,0); //Từ ô 11
lcd.print("ON ");
delay(3000);
10







//Tắt
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
Serial.println("OFF");
lcd.setCursor(11,0); //Từ ô 11
lcd.print("OFF");
delay(3000);
}
 Kết quả:
Bài thực hành 3: Giám sát dữ liệu đám mây
3.1. Lấy dữ liệu trực tuyến (dữ liệu bất kỳ) hiển thị qua LCD i2c




3.1.1. Linh kiện
Esp
Dây usb
LCD
8 dây cái cái
3.1.2. Thực hành
 Lấy dữ liệu từ OpenWeatherMAP
11
 Cú pháp:
https://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?lat={lat}&lon={lo
n}&appid={API key}
{lat},{lon}: Toạ độ
{lat},{lon}: = 16.465332062776817, 107.56136489079877
{API key } = 8429431f69436fa157da75ffc1f96999 (như ảnh trên)
Thông số
cần
thiết
Tọa độ địa lý (kinh độ, vĩ độ). Nếu bạn cần trình mã hóa địa lý để tự động
chuyển đổi tên thành phố và mã zip thành tọa độ địa lý và ngược lại, vui
lòng sử dụng API mã hóa địa lý của nhà OpenWeatherMap.
appid
cần
thiết
Khóa API duy nhất của bạn (bạn luôn có thể tìm thấy khóa này trên trang tài
khoản của mình trong tab "Khóa API" ).
mode
không
bắt
buộc
Định dạng phản hồi. Các giá trị có thể là xml và html . Nếu bạn không
lat,
lon
sử dụng modeđịnh dạng tham số là JSON theo mặc định.
12
units
không
bắt
buộc
Đơn vị đo lường. standard , metric và imperial các đơn vị có
sẵn. Nếu bạn không sử dụng units tham số, standard các đơn vị sẽ
được áp dụng theo mặc định.
lang
không
bắt
buộc
Bạn có thể sử dụng tham số này để nhận đầu ra bằng ngôn ngữ của mình
API link:
https://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?lat=16.465332062776817&lon=10
7.56136489079877&units=metric&appid=8429431f69436fa157da75ffc1f96999
Phân tích Json
 Màn hình Serial Monitor:
 Trình bày code:






#include
#include
#include
#include
<ESP8266WiFi.h>
<ESP8266HTTPClient.h>
<WiFiClient.h>
<Arduino_JSON.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
13








































LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,19,20);
const char* ssid = "ThanhBinh1";
const char* password = "27627679";
// tên wifi
// mật khẩu wifi
// Your Domain name with URL path or IP address with path
String openWeatherMapApiKey = "fee6882e46a02ff030490637056c4fa0";
// Kinh độ, vĩ độ:
String lat = "16.465332062776817";
String lon = "107.56136489079877";
// THE DEFAULT TIMER IS SET TO 10 SECONDS FOR TESTING PURPOSES
// For a final application, check the API call limits per hour/minute to
avoid getting blocked/banned
unsigned long lastTime = 0;
unsigned long timerDelay = 10000; // Settime
String jsonBuffer;
void setup() {
Serial.begin(115200);
WiFiConnect();
lcd.init();
//Khởi động LCD
lcd.backlight();
//Mở đèn
}
void loop() {
// Send an HTTP GET request
if ((millis() - lastTime) > timerDelay) {
// Check WiFi connection status
if(WiFi.status()== WL_CONNECTED){
// String serverPath =
"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q=" + city + "," +
countryCode + "&APPID=" + openWeatherMapApiKey;
String serverPath =
"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?lat="+lat+"&lon="+lon+"&un
its=metric&appid=" + openWeatherMapApiKey;
jsonBuffer = httpGETRequest(serverPath.c_str());
JSONVar myObject = JSON.parse(jsonBuffer);
Serial.print("Latitude = ");
Serial.println(lat);
Serial.print("Longitude = ");
14












































Serial.println(lon);
Serial.print("City: ");
String city = JSON.stringify(myObject["name"]);
Serial.print(city); Serial.print(" - ");
Serial.println(myObject["sys"]["country"]);
lcd.setCursor(0,0); // Từ ô 1
lcd.print("City: " + city);
lcd.setCursor(0,1); // Từ ô 2
lcd.print("Humi: ");
lcd.print(myObject["main"]["humidity"]);
lcd.print("%");
Serial.print("Temperature: ");
Serial.println(myObject["main"]["temp"]);
Serial.print("Humidity: ");
Serial.println(myObject["main"]["humidity"]);
Serial.print("Pressure: ");
Serial.println(myObject["main"]["pressure"]);
Serial.print("Wind Speed: ");
Serial.println(myObject["wind"]["speed"]);
}
else {
Serial.println("FAILED");
Serial.println("REASON: " + fbdo.errorReason());
}
lastTime = millis();
}
}
void WiFiConnect(){
WiFi.begin(ssid, password);
Serial.print("Connecting to SSID: ");
Serial.println(ssid);
while(WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.print("Connected to WiFi network with IP Address: ");
15























Serial.println(WiFi.localIP());
}
String httpGETRequest(const char* serverName) {
WiFiClient client;
HTTPClient http;
// Your IP address with path or Domain name with URL path
http.begin(client, serverName);
// Send HTTP POST request
int httpResponseCode = http.GET();
String payload = "{}";
Serial.print("HTTP Response code: ");
Serial.println(httpResponseCode);
payload = http.getString();
// Free resources
http.end();
return payload;
}
Kết quả:
16
3.2. Kết nối cảm biến (DHT11/DHT22) với ESP8266 và hiển thị qua LCD
i2c và lưu trữ dữ liệu trên Blynk (4)





3.2.1. Linh kiện
Esp
Dây usb
LCD
11 dây
DHT11
3.2.2. Thực hành
 Trình bày code:

















// Fill-in information from your Blynk Template here
#define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPLxYB_ArQ2"
#define BLYNK_DEVICE_NAME "DHT11"
#define BLYNK_AUTH_TOKEN "nQJeGJOemR08hC-zVzzxeXMjkFHX1_dD"
#define BLYNK_FIRMWARE_VERSION
#define BLYNK_PRINT Serial
//#define BLYNK_DEBUG
"1.0.1"
#define APP_DEBUG
#define USE_NODE_MCU_BOARD
#include "BlynkEdgent.h"
#include <DHT.h>
#include <DHT_U.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
17













































//define I2C address......
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
#define DHTPIN D4
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
unsigned long times=millis();
WidgetLED led(V0);
BlynkTimer timer;
// V0 LED Widget is blinking
void blinkLedWidget(){
if (led.getValue()) {
led.off();
} else {
led.on();
}
}
void setup(){
Serial.begin(115200);
lcd.init();
// turn on LCD backlight
lcd.backlight();
delay(100);
BlynkEdgent.begin(); //Keetss nối Blynk
dht.begin();
timer.setInterval(1000L, blinkLedWidget);
}
// Khởi
động timer
void loop() {
BlynkEdgent.run();
timer.run();
if(millis()-times>2000){
// Reading temperature or humidity
float t = dht.readTemperature(); // Do nhiệt độ từ DHT11
float h = dht.readHumidity(); // // Do nhiệt độ từ DHT11
lcd.setCursor(0, 0);
// print message
lcd.print("Temp: ");
// set cursor to first column, second row
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Humi: ");
18




















if (isnan(h) || isnan(t)) {
Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!"));
return;
}
lcd.setCursor (8,0);
lcd.print(t);
lcd.setCursor (8,1); // go to start of 2nd line
lcd.print(h);
Blynk.virtualWrite(V1,t); // Gửi lên chân ảo V1
Blynk.virtualWrite(V2,h); // Gửi lên chân ảo V1
Serial.print(F("Temperature: "));
Serial.print(t);
Serial.print(F("°C "));
Serial.print(F("Humidity: "));
Serial.print(h);
Serial.println(F("%"));
times = millis();
}
}
 Kết quả:
19
Bài thực hành 4: Tương tác với các dịch vụ web và máy với máy
4.1.
Giám sát dữ liệu cảm biến từ bảng điều khiển đám mây
Giao diện trên Web Blynk
 Giao diện trên App Blynk
20
4.2. Thực hành một số công cụ xử lý số liệu.
Sử dụng bộ lọc KalmaFilter để lọc tín hiệu trước khi gửi dữ liệu đi.
Rõ ràng khi ta sử dụng cảm biến, giá trị trả về từ chúng luôn thay đổi quanh vị trí cân
bằng dù là rất nhỏ nhưng dù sao KalmaFilter cũng mang lại giải pháp cho vấn đề này
Và rõ ràng phần code này sẽ được thêm trước phần gửi dữ liệu gửi đến blynk.
// đọc một giá trị tham chiếu từ chân tín hiệu và ánh xạ nó từ 0 đến 100
float real_value = t/1024.0 * 100.0;
// thêm nhiễu vào giá trị tham chiếu và sử dụng làm giá trị đo được
float measured_value = real_value + random(-100,100)/100.0;
// tính toán giá trị ước tính với Bộ lọc Kalman
float t_estimated_value =
simpleKalmanFilter.updateEstimate(measured_value);
float real_value2 = h / 1024.0 * 100.0;
// thêm nhiễu vào giá trị tham chiếu và sử dụng làm giá trị đo được
float measured_value2 = real_value2 + random(-100,100)/100.0;
// tính toán giá trị ước tính với Bộ lọc Kalman
float h_estimated_value =
simpleKalmanFilter.updateEstimate(measured_value2);
Blynk.virtualWrite(V1,t_estimated_value); // Gửi lên chân ảo V1
Blynk.virtualWrite(V2,h_estimated_value); // Gửi lên chân ảo V1
}
21
Bài thực hành 5: Đồ án kết thúc học phần
Sử dụng esp8266 đọc, sử dụng bộ lọc tín hiệu và hiển thị các thông số cảm biến trên màn
hình LCD, gửi dử liệu cảm biến thời gian thực lên nền tảng đám mấy (lựa chọn bất kỳ),
xử lý số liệu và trực quan hóa dữ liệu trên đám mây (hoặc app). Thời gian làm việc của
hệ thống nhỏ nhất là 10 ngày. Tính giá trị trung bình cảm biến trong từng ngày và hiển thị
giá trị đó trên màn hình màn hình LCD.
Viết báo cáo đồ án và thuyết minh.
5.1 Thiết bị sử dụng:
LCD – I2C
DHT11
5.2 Phần thực hành.
Đi dây:
Phần code:
// Fill-in information from your Blynk Template here
#define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPLxYB_ArQ2"
#define BLYNK_DEVICE_NAME "DHT11"
#define BLYNK_AUTH_TOKEN "nQJeGJOemR08hC-zVzzxeXMjkFHX1_dD"
#define BLYNK_FIRMWARE_VERSION
#define BLYNK_PRINT Serial
//#define BLYNK_DEBUG
"1.0.1"
#define APP_DEBUG
#define USE_NODE_MCU_BOARD
#include "BlynkEdgent.h"
#include <Arduino.h>
#include <DHT.h>
22
#include <DHT_U.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <SimpleKalmanFilter.h>
SimpleKalmanFilter simpleKalmanFilter(2, 2, 0.01);
// Serial output refresh time
const long SERIAL_REFRESH_TIME = 100;
long refresh_time;
//define I2C address......
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
#define DHTPIN D4
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
unsigned long times=millis();
WidgetLED led(V0);
BlynkTimer timer;
// V0 LED Widget is blinking
void blinkLedWidget(){
if (led.getValue()) {
led.off();
} else {
led.on();
}
}
void setup(){
Serial.begin(115200);
lcd.init();
// turn on LCD backlight
lcd.backlight();
delay(100);
BlynkEdgent.begin(); //Keetss nối Blynk
dht.begin();
timer.setInterval(1000L, blinkLedWidget);
}
float count = 0;
float tem = 0;
float hum = 0;
void loop() {
BlynkEdgent.run();
// Khởi
động timer
23
timer.run();
// delay(2000);
if(millis()-times>5000){
// Reading temperature or humidity
float t = dht.readTemperature(); // Do nhiệt độ từ DHT11
float h = dht.readHumidity(); // // Do nhiệt độ từ DHT11
lcd.setCursor(0, 0);
// print message
lcd.print("Tempday: ");
// set cursor to first column, second row
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Humiday: ");
if (isnan(h) || isnan(t)) {
Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!"));
return;
}
// ý tưởng tính trung bình nhiệt độ 1 ngày:
if (count < 1) {
//
Lần đầu sẽ gán giá trị tem, hum = vs t,h
float tem = t;
//
Sau đó liên tục tính trung bình cộng các giá
trị này
float hum = h;
//
Kết quả trung bình cộng sẽ reset sau 1 ngày
tức 86400/5 lần chạy
Serial.print("temp:");
Serial.println(tem) ;
}
if (count = 17280) { // 1day = 86400s -> 86400/5
float count = 0;
return;
}
float count = count + 1;
Serial.println(count) ;
float temp = (tem + t)/2;
float humi = (hum + h)/2;
lcd.setCursor (11,0);
lcd.print(temp);
lcd.setCursor (11,1); // go to start of 2nd line random(-100,100)
lcd.print(humi);
float tem = t;
float hum = h;
Blynk.virtualWrite(V1,t); // Gửi lên chân ảo V1
Blynk.virtualWrite(V2,h); // Gửi lên chân ảo V1
24
Serial.print(F("Temperature: "));
Serial.print(t);
Serial.print(F("°C "));
Serial.print(F("Humidity: "));
Serial.print(h);
Serial.println(F("%"));
//
}
times = millis();
}
Kết quả thực hiện:
25
Blynk web:
Blynk app:
26
Tài liệu tham khảo
1. https://arduino.esp8266.vn/basic/led.html.
2. KamlFilter :
http://arduino.vn/tutorial/1492-bo-loc-kalman-giai-phap-chong-nhieu-tuyet-voi-cho-moidu-su-dung-cam-bien
3. ESP8266 Weather Server With LCD Display. www.instructables.com. [Online] [Cited:
12 20, 2022.] https://www.instructables.com/ESP8266-Weather-Server-With-LCDDisplay/.
4. Blynk app:
https://docs.blynk.io/en/blynk.console/widgets-console/modules
5. https://insys.vn/2021/02/28/thu-thap-du-lieu-cam-bien/
6. https://community.blynk.cc/t/average-from-virtual-pins-possible/12834/7
27