Đèn chiếu sáng thông minh tự động theo ánh sáng và lịch giờ

1. Giới thiệu

Dự án này biến một dải LED 12V/5V thành đèn chiếu sáng "thông minh": ESP32 đọc giá trị ánh sáng môi trường qua cảm biến quang trở LDR, đồng thời đồng bộ thời gian thực qua NTP để biết khung giờ hiện tại. Dùng dải LED 12V/5V làm chuẩn giúp bạn thực hành an toàn tuyệt đối, không rủi ro điện giật.

Đèn chỉ tự động BẬT khi trời đủ tối và đang trong khung giờ lịch cấu hình (ví dụ 18:00–23:00), tránh bật nhầm ban ngày dù trời âm u, và tránh sáng đèn suốt đêm ngoài khung giờ mong muốn.

2. Linh kiện cần có

3. Sơ đồ kết nối

Ghi chú: Relay module chỉ cần 5V/GND/IN nối với ESP32 — hai chân NO/COM nối trực tiếp vào dây nguồn dải LED (nguồn ngoài), tuyệt đối không đấu điện AC vào chân GPIO của ESP32. Ngưỡng DARK_THRESHOLD nên được hiệu chỉnh thực tế theo mạch phân áp LDR cụ thể.

4. Code ví dụ #1 — Đọc cảm biến ánh sáng LDR (ADC)

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(PIN_LDR_AO, INPUT);
}

void loop() {
  int ldrValue = analogRead(PIN_LDR_AO); // 0-4095, càng thấp càng tối
  bool isDark = ldrValue < DARK_THRESHOLD;
  Serial.printf("ldr=%d dark=%s\n", ldrValue, isDark ? "true" : "false");
  delay(500);
}

5. Code ví dụ #2 — Điều khiển relay theo ánh sáng + lịch NTP

void setRelay(bool on) {
  // Relay active-low: IN=LOW => kích hoạt (đóng NO, bật đèn)
  digitalWrite(PIN_RELAY_IN, on ? LOW : HIGH);
  relayState = on;
}

bool inSchedule(struct tm &timeinfo) {
  int hour = timeinfo.tm_hour;
  return (hour >= SCHEDULE_START_HOUR && hour < SCHEDULE_END_HOUR);
}

// Trong loop(): bật đèn khi VỪA tối VỪA trong khung giờ lịch
bool shouldTurnOn = isDark && inSchedule(timeinfo);
if (shouldTurnOn != relayState) setRelay(shouldTurnOn);

6. Code ví dụ #3 — Ứng dụng thực tế đầy đủ — WiFi + NTP + LDR + Relay

/*
  Đèn chiếu sáng thông minh tự động theo ánh sáng và lịch giờ
  Board: ESP32 DevKit V4 (board_esp32_devkitc)
  - LDR (mod_ldr_analog)  AO -> GPIO34
  - Relay 1 kênh (mod_relay_1ch) IN -> GPIO26 (điều khiển dải LED 12V/5V qua tải DC)

  Đèn sẽ bật khi: trời tối (LDR đọc dưới ngưỡng) VÀ đang trong khung giờ lịch (vd 18:00-23:00).
  Ngoài khung giờ hoặc trời đủ sáng -> tắt.
*/

#include <WiFi.h>
#include <time.h>

const char *WIFI_SSID = "YOUR_WIFI_SSID";
const char *WIFI_PASSWORD = "YOUR_WIFI_PASSWORD";

const int PIN_LDR_AO = 34;
const int PIN_RELAY_IN = 26;

const int DARK_THRESHOLD = 1800;
const int SCHEDULE_START_HOUR = 18;
const int SCHEDULE_END_HOUR = 23;

const char *NTP_SERVER = "pool.ntp.org";
const long GMT_OFFSET_SEC = 7 * 3600;
const int DAYLIGHT_OFFSET_SEC = 0;

const unsigned long WIFI_RETRY_INTERVAL_MS = 5000;
const unsigned long WIFI_CONNECT_TIMEOUT_MS = 10000;
const unsigned long TELEMETRY_INTERVAL_MS = 5000;

unsigned long lastWifiAttemptMs = 0;
unsigned long lastTelemetryMs = 0;
bool relayState = false;
bool ntpSynced = false;

void connectWiFiNonBlocking() {
  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) return;
  unsigned long now = millis();
  if (now - lastWifiAttemptMs < WIFI_RETRY_INTERVAL_MS) return;
  lastWifiAttemptMs = now;

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);

  unsigned long start = millis();
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && millis() - start < WIFI_CONNECT_TIMEOUT_MS) {
    delay(200);
  }

  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    if (!ntpSynced) {
      configTime(GMT_OFFSET_SEC, DAYLIGHT_OFFSET_SEC, NTP_SERVER);
      struct tm timeinfo;
      if (getLocalTime(&timeinfo, 5000)) {
        ntpSynced = true;
      }
    }
  }
}

void setRelay(bool on) {
  digitalWrite(PIN_RELAY_IN, on ? LOW : HIGH);
  relayState = on;
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(300);
  pinMode(PIN_LDR_AO, INPUT);
  pinMode(PIN_RELAY_IN, OUTPUT);
  setRelay(false);
  connectWiFiNonBlocking();
}

void loop() {
  connectWiFiNonBlocking();

  int ldrValue = analogRead(PIN_LDR_AO);
  bool isDark = ldrValue < DARK_THRESHOLD;

  bool inSchedule = false;
  struct tm timeinfo;
  bool haveTime = ntpSynced && getLocalTime(&timeinfo, 10);
  if (haveTime) {
    int hour = timeinfo.tm_hour;
    inSchedule = (hour >= SCHEDULE_START_HOUR && hour < SCHEDULE_END_HOUR);
  }

  bool shouldTurnOn = isDark && inSchedule;
  if (shouldTurnOn != relayState) {
    setRelay(shouldTurnOn);
  }

  delay(200);
}

7. Lỗi thường gặp

8. Tổng kết

Bạn đã có một đèn chiếu sáng tự động theo cả điều kiện ánh sáng thực tế lẫn khung giờ mong muốn, dùng đúng 2 module phổ biến (LDR + Relay) với dải LED 12V/5V an toàn làm chuẩn, tận dụng NTP có sẵn trên ESP32.

Có thể mở rộng: thêm nhiều khung giờ, điều khiển qua app/MQTT, hoặc dùng PWM+MOSFET để dimming thay vì bật/tắt cứng.