ESP32 Water Sensor (Cảm Biến Nước)
Hướng dẫn này sẽ chỉ bạn cách sử dụng ESP32 và cảm biến nước để phát hiện mưa, rò rỉ nước, tràn bể, và đo mức nước.
Phần Cứng Cần Thiết
| 1 | × | mô-đun phát triển ESP-WROOM-32 | ||
| 1 | × | Alternatively, ESP32 Uno-form board | ||
| 1 | × | Alternatively, ESP32 S3 Uno-form board | ||
| 1 | × | USB Cable Type-A to Type-C (for USB-A PC) | ||
| 1 | × | USB Cable Type-C to Type-C (for USB-C PC) | ||
| 1 | × | Water level sensor (cảm biến mức nước) | ||
| 1 | × | breadboard (bo mạch thí nghiệm) | ||
| 1 | × | dây jumper (dây nối) | ||
| 1 | × | (Tùy chọn) DC Power Jack | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Screw Terminal Expansion Board for ESP32 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Breakout Expansion Board for ESP32 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Power Splitter for ESP32 |
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables ESP32 Starter Kit (ESP32 included) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Về Cảm Biến Mức Nước
Sơ Đồ Chân Cảm Biến Mức Nước
Cảm biến mức nước có 3 chân:
- Chân S (Signal): Chân này xuất ra điện áp tương tự tỷ lệ thuận với mức nước. Chân này nên được kết nối với chân đầu vào analog của ESP32.
- Chân + (VCC): kết nối chân này với 3.3V hoặc 5V.
- Chân - (GND): kết nối chân này với GND.

Cách Hoạt Động Của Cảm Biến Mức Nước
Đơn giản, càng nhúng sâu cảm biến vào nước thì điện áp đầu ra ở chân S càng cao. Bằng cách đo điện áp, chúng ta có thể biết được mức nước.
Sơ Đồ Đấu Nối
Về lý thuyết, chúng ta có thể cấp nguồn cho cảm biến nước bằng cách kết nối các chân VCC và GND của cảm biến với các chân 3.3V và GND của ESP32.
Tuy nhiên, cách này không được khuyến nghị trong thực tế. Nếu chúng ta cấp nguồn liên tục cho cảm biến nước, cảm biến sẽ bị ăn mòn điện hóa nhanh hơn do môi trường ẩm ướt ⇒ Tốt hơn là chỉ cấp nguồn cho cảm biến khi đọc giá trị từ cảm biến. Để làm điều này, chúng ta có thể kết nối chân VCC của cảm biến với một chân digital của ESP32, và lập trình chân ESP32 ở mức HIGH trước khi đọc và LOW sau khi đọc.
- Cách kết nối ESP32 và cảm biến nước sử dụng breadboard

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Nếu bạn chưa rõ cách cấp nguồn cho ESP32 và các linh kiện khác, xem: Cách Cung Cấp Nguồn Điện Cho ESP32.
- Cách kết nối ESP32 và cảm biến nước sử dụng screw terminal block breakout board (cấp nguồn qua cáp USB)

Code ESP32 - Đọc Giá Trị Từ Cảm Biến Nước
Các Bước Nhanh
- Nếu đây là lần đầu tiên bạn sử dụng ESP32, hãy xem ESP32 - Cài Đặt Phần Mềm.
- Sao chép code trên và dán vào Arduino IDE.
- Biên dịch và tải code lên bo ESP32 bằng cách nhấn nút Upload trên Arduino IDE
- Từ từ nhúng cảm biến vào nước (một cốc nước).
- Xem kết quả trên Serial Monitor. Nó sẽ trông như sau. Giá trị 0 khi cảm biến không chạm vào gì.
※ Lưu ý:
Cảm biến nước không được thiết kế để nhúng hoàn toàn, chỉ các đường dẫn lộ ra trên PCB mới có thể nhúng vào nước. Vui lòng cẩn thận khi lắp đặt.
Cách Phát Hiện Rò Rỉ Nước
Để phát hiện rò rỉ nước, mưa, và tràn bể, chúng ta chỉ cần so sánh giá trị của cảm biến với một ngưỡng. Ngưỡng này được xác định trong phần hiệu chỉnh của hướng dẫn này.
Hãy làm cho ESP32 bật đèn LED nếu phát hiện rò rỉ nước.
Sơ Đồ Đấu Nối

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Code ESP32 - Phát Hiện Rò Rỉ Nước
Cách Đo Mức Nước
Code dưới đây chia mức nước thành 4 cấp độ.
※ Lưu ý:
- SENSOR_MIN và SENSOR_MAX được xác định bằng quá trình hiệu chỉnh.
- Phương pháp ánh xạ trên không chính xác hoàn toàn. Tuy nhiên, nó chấp nhận được trong nhiều ứng dụng.
Hiệu Chỉnh Cảm Biến Mức Nước
Xem cách hiệu chỉnh cảm biến mức nước
※ Lưu ý:
Hướng dẫn này sử dụng hàm analogRead() để đọc giá trị từ ADC (Analog-to-Digital Converter) kết nối với cảm biến nước. ESP32 ADC phù hợp cho các dự án KHÔNG cần độ chính xác cao. Tuy nhiên, đối với các dự án cần đo lường chính xác, vui lòng lưu ý:
- ESP32 ADC không hoàn toàn chính xác và có thể cần hiệu chỉnh để có kết quả đúng. Mỗi bo ESP32 có thể khác nhau một chút, vì vậy bạn cần hiệu chỉnh ADC cho từng bo riêng lẻ.
- Hiệu chỉnh có thể khó khăn, đặc biệt đối với người mới bắt đầu, và có thể không luôn cho kết quả chính xác như mong muốn.
Đối với các dự án cần độ chính xác cao, hãy cân nhắc sử dụng ADC ngoài (ví dụ ADS1115) với ESP32 hoặc sử dụng Arduino, có ADC đáng tin cậy hơn. Nếu bạn vẫn muốn hiệu chỉnh ESP32 ADC, tham khảo ESP32 ADC Calibration Driver
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.