
Hệ thống giám sát chất lượng nước
Xây dựng hệ thống giám sát chất lượng nước với các tính năng: đo độ đục của nước, đo nhiệt độ, TDS, pH, độ đục của nước, hiển thị trạng thái cảnh báo và mở rộng gửi dữ liệu realtime qua MQTT. Phù hợp cho theo dõi chất lượng nước hồ cá, thủy canh, bể chứa nước hoặc mô hình giám sát nước tham khảo. Lưu ý: Kết quả đo từ cảm biến phổ thông không thay thế thiết bị kiểm định chuyên dụng hoặc xét nghiệm phòng lab.
Tổng quan
Dự án Hệ thống giám sát chất lượng nước với ESP32 hướng dẫn học viên xây dựng một prototype IoT có khả năng đo các thông số cơ bản của nước như nhiệt độ, TDS, pH và độ đục tương đối. Hệ thống đọc dữ liệu từ cảm biến, xử lý trên ESP32, đánh giá trạng thái nước và có thể gửi dữ liệu realtime lên MQTT Broker để hiển thị dashboard hoặc tạo cảnh báo.
Dự án phù hợp cho học tập IoT, hồ cá, thủy canh, bể chứa nước hoặc mô hình giám sát nước tham khảo. Kết quả đo từ cảm biến phổ thông không thay thế thiết bị kiểm định chuyên dụng hoặc xét nghiệm phòng lab.
Mục tiêu chính
- Kết nối ESP32 với DS18B20, TDS sensor, pH sensor và turbidity sensor.
- Đọc dữ liệu analog và digital trong Arduino IDE.
- Lọc nhiễu, tính toán TDS, pH và độ đục tương đối.
- Hiệu chuẩn cơ bản cảm biến pH và độ đục.
- Đánh giá trạng thái nước theo các mức NORMAL, WARNING, DANGER và SENSOR_ERROR.
- Mở rộng MQTT để gửi dữ liệu realtime lên dashboard hoặc backend.
Kết quả sau khi hoàn thành
Học viên sẽ có một hệ thống ESP32 có thể đọc chất lượng nước, in dữ liệu ra Serial Monitor, điều khiển LED/buzzer cảnh báo và publish dữ liệu JSON lên MQTT topic theo từng thiết bị.
Hướng dẫn chi tiết
Danh sách bài viết mở rộng cho dự án này.
Phần 1: Chuẩn bị linh kiện và lưu ý an toàn
Giới thiệu danh sách linh kiện, vai trò từng module và các lưu ý an toàn khi làm việc với nước và mạch điện tử.
Phần 2: Kiến trúc hệ thống và sơ đồ đấu nối
Trình bày kiến trúc dữ liệu, bảng chân kết nối và cách bảo vệ chân ADC của ESP32 khi dùng cảm biến analog.
Phần 3: Cài đặt Arduino IDE và kiểm tra cảm biến
Hướng dẫn cài ESP32 board, thư viện cần thiết và kiểm tra raw ADC/DS18B20 trước khi ghép hệ thống.
Phần 4: Lập trình firmware đọc chất lượng nước
Xây dựng chương trình Arduino IDE hoàn chỉnh để đọc nhiệt độ, TDS, pH, độ đục và đánh giá trạng thái nước.
Phần 5: Hiệu chuẩn cảm biến và xử lý lỗi thường gặp
Hướng dẫn hiệu chuẩn pH, độ đục, kiểm tra TDS và xử lý các lỗi phổ biến khi dữ liệu cảm biến không ổn định.
Phần 6: Mở rộng MQTT cho hệ thống giám sát chất lượng nước
Nâng cấp project thành hệ thống IoT bằng cách kết nối Wi-Fi, publish dữ liệu JSON lên MQTT và gửi alert khi phát hiện bất thường.
Phần 7: Kiểm thử MQTT, dashboard và hướng mở rộng
Hướng dẫn kiểm tra dữ liệu MQTT bằng MQTT Explorer, thiết kế dashboard và checklist hoàn thành project.