Arduino UNO R4 Cảm Biến Độ Ẩm Đất
Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ học cách sử dụng cảm biến độ ẩm với Arduino UNO R4. Cụ thể, chúng ta sẽ tìm hiểu:
- So sánh giữa cảm biến độ ẩm điện trở và cảm biến độ ẩm tụ điện
- Cách lập trình Arduino UNO R4 để đọc giá trị từ cảm biến độ ẩm tụ điện
- Cách hiệu chỉnh cảm biến độ ẩm tụ điện
- Cách kiểm tra xem đất có ẩm hay khô

Phần Cứng Cần Thiết
| 1 | × | Arduino UNO R4 WiFi hoặc Arduino UNO R4 Minima | ||
| 1 | × | (Tùy chọn) DIYables STEM V4 IoT, tương thích với Arduino Uno R4 WiFi | ||
| 1 | × | Arduino UNO R4 Minima (Thay thế) | ||
| 1 | × | Cáp USB Type-C | ||
| 1 | × | Cảm Biến Độ Ẩm Đất Tụ Điện | ||
| 1 | × | Dây Jumper | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Screw Terminal Block Shield for Arduino UNO R4 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Breadboard Shield for Arduino UNO R4 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Enclosure for Arduino UNO R4 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Power Splitter for Arduino UNO R4 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Prototyping Base Plate & Breadboard Kit for Arduino UNO |
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables STEM V4 IoT Starter Kit (Arduino included) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Về Cảm Biến Độ Ẩm Đất

Có hai loại cảm biến độ ẩm:
- Cảm biến độ ẩm tụ điện (capacitive)
- Cảm biến độ ẩm điện trở (resistive)
Cả hai cảm biến đều cung cấp thông tin về độ ẩm đất, nhưng chúng hoạt động theo những cách khác nhau. Chúng tôi khuyên mạnh bạn nên sử dụng cảm biến độ ẩm tụ điện vì lý do này:
- Cảm biến độ ẩm đất điện trở bị hỏng dần theo thời gian. Điều này xảy ra vì có dòng điện chạy giữa các đầu dò của nó, dẫn đến một loại hư hỏng gọi là ăn mòn điện hóa.
- Cảm biến độ ẩm tụ điện không bị hỏng theo thời gian. Lý do là các điện cực của nó được bao phủ và không dễ bị ăn mòn.
Hình ảnh bên dưới hiển thị một cảm biến độ ẩm đất làm từ vật liệu điện trở đã bị ăn mòn theo thời gian.

Phần còn lại của hướng dẫn này sẽ tập trung vào việc sử dụng cảm biến độ ẩm tụ điện.
Sơ Đồ Chân Cảm Biến Độ Ẩm Đất Tụ Điện
Cảm biến độ ẩm đất tụ điện có ba chân:
- Chân GND: kết nối với GND (0V)
- Chân VCC: kết nối với VCC (5V hoặc 3.3V)
- Chân AOUT: gửi tín hiệu analog thay đổi theo độ ẩm đất. Kết nối với chân analog input trên Arduino UNO R4.

Nguyên Lý Hoạt Động
Hàm lượng nước trong đất càng cao thì điện áp tại chân AOUT càng thấp.
Sơ Đồ Đấu Nối

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Code Arduino UNO R4
Các Bước Thực Hiện
Thực hiện theo các hướng dẫn từng bước sau:
- Nếu đây là lần đầu tiên bạn sử dụng Arduino Uno R4 WiFi/Minima, hãy tham khảo hướng dẫn về Arduino UNO R4 - Cài Đặt Phần Mềm.
- Kết nối cảm biến độ ẩm đất với Arduino Uno R4 theo sơ đồ được cung cấp.
- Kết nối board Arduino Uno R4 với máy tính của bạn bằng cáp USB.
- Khởi động Arduino IDE trên máy tính của bạn.
- Chọn board Arduino Uno R4 phù hợp (ví dụ: Arduino Uno R4 WiFi) và cổng COM.
- Sao chép code ở trên và mở nó trong Arduino IDE.
- Nhấn nút Upload trong Arduino IDE để tải code lên Arduino UNO R4.
- Đặt cảm biến vào đất, sau đó thêm nước vào đất. Hoặc bạn có thể nhẹ nhàng đặt nó vào một cốc nước muối.
- Kiểm tra kết quả trên Serial Monitor. Nó sẽ hiển thị như sau:
※ Lưu ý:
- Không sử dụng nước tinh khiết để kiểm tra vì nó không dẫn điện, nên sẽ không ảnh hưởng đến các giá trị đọc của cảm biến.
- Thông thường, các giá trị đọc từ cảm biến không xuống đến không. Chúng thường nằm giữa 500 và 600. Tuy nhiên, điều này có thể thay đổi tùy thuộc vào độ sâu của cảm biến trong đất hoặc nước, loại đất hoặc nước, và điện áp nguồn cung cấp.
- Không đặt phần mạch của cảm biến (nằm ở phía trên) vào đất hoặc nước vì có thể làm hỏng cảm biến.
Hiệu Chỉnh Cảm Biến Độ Ẩm Đất Tụ Điện
Giá trị đọc từ cảm biến độ ẩm không cố định; nó thay đổi theo loại đất và hàm lượng nước trong đất. Để sử dụng nó một cách chính xác, chúng ta phải hiệu chỉnh nó để tìm ra điểm ngưỡng cho biết khi nào đất ẩm hoặc khô.
Cách Thực Hiện Hiệu Chỉnh:
- Sử dụng Arduino UNO R4 để thực thi code được cung cấp.
- Chèn cảm biến độ ẩm vào đất.
- Từ từ thêm nước vào đất.
- Quan sát Serial Monitor.
- Ghi lại giá trị khi bạn nghĩ đất chuyển từ khô sang ẩm. Giá trị này được gọi là NGƯỠNG (THRESHOLD).
Xác Định Xem Đất Có Ẩm Hay Khô
Sau khi bạn hiệu chỉnh, thay đổi giá trị THRESHOLD mà bạn đã ghi chú vào code sau đây. Code này kiểm tra xem đất có ẩm hay khô.
Kết quả như được thấy trên Serial Monitor.
Video Tutorial
Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.