Các thành phần chính của mạch điện điều khiển sử dụng mô-đun cảm biến nhiệt độ:
Nguồn cấp điện
- Cung cấp năng lượng cho toàn bộ mạch điện, thường là nguồn điện một chiều (DC) với mức điện áp phù hợp (ví dụ 5V hoặc 12V).
Cảm biến nhiệt độ (Module cảm biến nhiệt độ)
- Các loại cảm biến nhiệt độ thường dùng như LM35, DS18B20, DHT11, DHT22, v.v.
- Chức năng: đo nhiệt độ môi trường và chuyển giá trị nhiệt độ thành tín hiệu điện (dạng điện áp hoặc tín hiệu số).
Bộ vi điều khiển (hoặc mạch xử lý trung tâm)
- Ví dụ: Arduino, PIC, ESP32, v.v.
- Chức năng: đọc tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ, xử lý thông tin và đưa ra lệnh điều khiển thiết bị theo chương trình lập trình sẵn.
Thiết bị chấp hành (Relay, quạt, máy sưởi, còi báo, đèn LED...)
- Nhận tín hiệu điều khiển từ vi điều khiển để thực hiện các hành động như bật/tắt quạt, kích hoạt máy sưởi hoặc đưa ra cảnh báo.
Mạch giao tiếp và bảo vệ
- Có thể bao gồm các transistor khuếch đại tín hiệu, relay, optocoupler để cách ly và điều khiển tải lớn, cùng các linh kiện bảo vệ (diode, điện trở, tụ điện).
Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển cảm biến nhiệt độ:
Đo nhiệt độ
- Cảm biến nhiệt độ liên tục đo nhiệt độ môi trường xung quanh.
- Nó chuyển nhiệt độ thành tín hiệu điện (tín hiệu analog hoặc tín hiệu số).
Xử lý tín hiệu
- Vi điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến.
- Tín hiệu được chuyển đổi và so sánh với giá trị ngưỡng được lập trình sẵn (ví dụ: nhiệt độ vượt quá 30°C).
Đưa ra quyết định điều khiển
- Nếu nhiệt độ vượt ngưỡng, vi điều khiển sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến thiết bị chấp hành như quạt hoặc máy lạnh để làm mát.
- Ngược lại, nếu nhiệt độ thấp hơn ngưỡng, có thể kích hoạt máy sưởi hoặc tắt thiết bị làm mát.
Phản hồi và lặp lại quy trình
- Mạch tiếp tục theo dõi và điều chỉnh liên tục dựa trên nhiệt độ đo được.
Ví dụ đơn giản:
- Khi nhiệt độ vượt quá 30°C, cảm biến DS18B20 gửi tín hiệu đến Arduino.
- Arduino kích hoạt relay để bật quạt làm mát.
- Khi nhiệt độ giảm xuống dưới 28°C, relay ngắt và quạt tắt.