K6 — Trạm khí tượng

Bài mẫu bậc K6: đo nhiệt độ, độ ẩm, kiểm chứng qua Serial, hiển thị lên màn OLED và phân loại thời tiết ba mức

Trần kỹ năng K6: biến lưu số đo, hiển thị màn hình, điều kiện nhiều nhánh, khối tự tạo đơn giản.

Thiết bị: ThingBot + DHT11 + màn OLED 0,96" (SSD1306, địa chỉ 0x3C).

Đấu nối: chân dữ liệu DHT11 vào IO4. Màn OLED cắm cổng I2C trên ThingBotShield. Cả hai dùng chung 3,3 V và GND.

Chế độ: nạp chương trình (cả V1, V2, V3), vì màn OLED chỉ có ở chế độ nạp. Chọn bo ThingBot, thêm các ngoại vi ghi ở từng bước.

V1 — Buổi 3: Đọc và in ra Serial

Mục tiêu: người học kiểm chứng cảm biến hoạt động ổn định trước khi tin vào số liệu.

Ngoại vi: DHT Sensor, Serial. Sau khi nạp, đặt ô baud ở khung Monitor là 115200.

Chương trình V1: in nhiệt độ và độ ẩm ra Serial mỗi 2 giây

📥 Tải k6-tram-khi-tuong-v1.tb

khi Arduino khởi động
  init dht (1) pin (4) model [dht11]
  begin serial at [115200] baud

vòng lặp Arduino
  serial print ("Nhiet do: ")
  serial print (dht (1) read temperature [°C])
  serial print (" Do am: ")
  serial print line (dht (1) read humidity)
  đợi (2) giây

Chú thích cho Mentor

Buổi này dạy khái niệm kiểm chứng: trước khi hiển thị đẹp, phải chắc số liệu đúng đã.
Cho người học chép 10 số đo liên tiếp ra giấy. Nếu có số nhảy lung tung (hoặc nan) thì đó là dữ liệu thật của cảm biến rẻ tiền: bài học lớn hơn nhiều so với việc mọi thứ chạy hoàn hảo.
Serial chỉ đọc được khi còn cắm cáp USB. V3 sẽ không cần nó.

Thử thách mở rộng: tính tay giá trị trung bình của 10 số đo, so với một số đo đơn lẻ.

V2 — Buổi 5: Hiển thị lên màn hình và đếm lần đo

Mục tiêu: trạm tự hiển thị số đo và đếm đã đo bao nhiêu lần.

Ngoại vi: DHT Sensor, OLED.

Chương trình V2: đọc nhiệt, ẩm vào biến, in ba dòng lên OLED

📥 Tải k6-tram-khi-tuong-v2.tb

khi Arduino khởi động
  init dht (1) pin (4) model [dht11]
  init oled width (128) height (64) I2C address [0x78 (0x3c)]
  set oled text size [6x8] color [white] background color [black]
  đặt [số lần đo] thành (0)

vòng lặp Arduino
  đặt [nhiệt] thành (dht (1) read temperature [°C])
  đặt [ẩm] thành (dht (1) read humidity)
  thay đổi [số lần đo] một lượng (1)
  clear oled
  set oled cursor x: (0) y: (0)
  oled print ("Nhiet: ") [no-warp]
  oled print (nhiệt) [no-warp]
  set oled cursor x: (0) y: (16)
  oled print ("Am: ") [no-warp]
  oled print (ẩm) [no-warp]
  set oled cursor x: (0) y: (48)
  oled print ("Lan do: ") [no-warp]
  oled print (số lần đo) [no-warp]
  refresh oled display
  đợi (2) giây

Chú thích cho Mentor

refresh oled display là chỗ vấp kinh điển: OLED có bộ đệm, thiếu khối này thì vẽ gì cũng không hiện, và không có báo lỗi. Để các em vấp một lần rồi mới gợi ý.
clear oled mỗi vòng, nếu không chữ mới đè lên chữ cũ thành mớ hỗn độn.
Nhớ đổi background color sang black. Để mặc định là chữ trắng trên nền trắng, màn sáng trắng mà không thấy chữ.
OLED không hiện được tiếng Việt có dấu, viết không dấu. Đây là giới hạn thật của phông chữ, nói thẳng với người học.
Màn 1,3" thường dùng chip SH1106. Bản 0.4.0 chỉ chạy màn SSD1306 (0,96"); ô chọn chip SH1106 có ở bản sau.

Thử thách mở rộng: ghi lại số đo mỗi 10 phút trong một buổi, vẽ biểu đồ nhiệt, ẩm trên giấy kẻ ô.

V3 — Buổi 7: Trạm hoàn chỉnh có cảnh báo

Mục tiêu: trạm chạy độc lập, tự phân loại thời tiết thành ba mức, sẵn sàng cho bản tin thời tiết ở Make & Share.

Ngoại vi: DHT Sensor, OLED. LED 1 trên bo làm đèn cảnh báo.

Chương trình V3: OLED hiện số đo và NONG / AM UOT / DE CHIU

📥 Tải k6-tram-khi-tuong-v3.tb

khi Arduino khởi động
  init dht (1) pin (4) model [dht11]
  init oled width (128) height (64) I2C address [0x78 (0x3c)]
  set oled text size [6x8] color [white] background color [black]

vòng lặp Arduino
  đặt [nhiệt] …, đặt [ẩm] …
  clear oled
  (in "Nhiet: " nhiệt ở y = 0, "Am: " ẩm ở y = 16)
  set oled cursor x: (0) y: (40)
  nếu <(nhiệt) > (33)> thì
    oled print ("NONG") [no-warp]
    set led [1] (100)
  nếu không thì
    nếu <(ẩm) > (80)> thì
      oled print ("AM UOT") [no-warp]
      set led [1] (100)
    nếu không thì
      oled print ("DE CHIU") [no-warp]
      set led [1] (0)
  refresh oled display
  đợi (2) giây

Chú thích cho Mentor

Điều kiện lồng nhau đúng trần K6. Vẽ sơ đồ cây ba nhánh lên bảng trước khi kéo khối: người học K6 đã đủ lớn để đọc sơ đồ.
Ngưỡng 33 °C và 80 % nên do người học tự chọn sau khi xem dữ liệu buổi 5, không phải Mentor đưa. Đó là khác biệt giữa làm khoa học và làm theo mẫu.
Chuẩn bị sẵn kịch bản "bản tin thời tiết": số đo mà không có câu chuyện thì không ai nhớ.

Thử thách mở rộng: gom đoạn in hai dòng số đo thành một Khối của tôi tên vẽ số đo, để chương trình chính gọn hơn. (Ở bản 0.4.0 khối tự tạo chưa nhận tham số khi nạp, nên tạo khối không có ô nhập.)

Nguồn học liệu: ThingEdu, Maker Việt.