#13 Hệ thống đo và cảnh báo nồng độ bụi

Hệ thống đo và cảnh báo nồng độ bụi trong không khí sử dụng STM32F103C8T6

Dự án xây dựng hệ thống giám sát nồng độ bụi trong không khí theo thời gian thực sử dụng vi điều khiển STM32F103C8T6, kết hợp cảm biến bụi để thu thập dữ liệu môi trường, hiển thị trực tiếp lên màn hình LCD và thực hiện cảnh báo tự động theo từng mức độ ô nhiễm. Mô hình phù hợp cho các bài thực hành vi điều khiển, hệ thống cảnh báo môi trường, nhà xưởng nhỏ và các ứng dụng giám sát chất lượng không khí.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Cảm biến bụi liên tục đo mật độ bụi trong không khí và xuất tín hiệu điện áp tương ứng về bộ ADC của STM32. Dữ liệu sau khi xử lý sẽ được chuyển đổi thành giá trị phần trăm mức độ bụi và phân loại thành ba ngưỡng cảnh báo:

• 0 – 15% : Mức thấp (LOW) → LED xanh sáng
• 15 – 45% : Mức trung bình (MEDIUM) → LED đỏ sáng
• 45 – 100% : Mức cao (HIGH) → Buzzer và động cơ quạt hoạt động

Các thành phần chính trong mô hình

• Vi điều khiển STM32F103C8T6
• Cảm biến bụi đầu ra analog
• Màn hình LCD LM044L hiển thị trạng thái
• Module giao tiếp I2C PCF8574A
• LED xanh, LED đỏ báo trạng thái
• Buzzer cảnh báo âm thanh
• Relay điều khiển quạt hoặc tải ngoài
• UART Virtual Terminal giám sát dữ liệu thời gian thực

Chức năng hiển thị trên LCD

Màn hình LCD hiển thị giá trị nồng độ bụi theo thời gian thực cùng trạng thái cảnh báo hệ thống, giúp người dùng dễ dàng theo dõi mức độ ô nhiễm môi trường ngay tại chỗ.

Ưu điểm của dự án

• Giám sát liên tục theo thời gian thực
• Phản ứng nhanh khi nồng độ bụi tăng cao
• Dễ mở rộng thêm cảm biến môi trường khác
• Phù hợp cho đào tạo STM32, ADC, I2C, UART và điều khiển relay

Ứng dụng thực tế

Mô hình có thể ứng dụng trong phòng học, phòng thí nghiệm, nhà xưởng sản xuất, hệ thống cảnh báo môi trường trong nhà hoặc tích hợp vào các giải pháp IoT giám sát không khí thông minh.