Báo động nhiệt độ tăng bất thường cho bếp, kho, tủ điện

Nguyên lý hoạt động

DS18B20 là cảm biến nhiệt độ số đo từ −55 đến 125°C với sai số 0,5°C, trả kết quả qua một dây dữ liệu duy nhất. Dây đó phải có điện trở 4,7kΩ kéo lên nguồn thì cảm biến mới trả lời được — ở đây kéo lên 3,3V chứ không phải 5V, vì chân ESP32 chỉ chịu 3,3V. ESP32 đọc nhiệt độ mỗi giây và xét hai điều kiện: vượt ngưỡng tuyệt đối (mặc định 60°C) hoặc tăng nhanh hơn ngưỡng tốc độ (mặc định 6°C trong 1 phút) — kiểu tăng nhanh thường xuất hiện sớm hơn khi có đám cháy bắt đầu. Khi báo động, GPIO18 mở transistor S8050 cho còi 5V kêu ngắt quãng (còi ăn khoảng 30mA, chân ESP32 chỉ cấp khoảng 2,5mA qua điện trở 1kΩ) và GPIO25 nháy đèn đỏ; lúc yên bình thì GPIO26 giữ đèn xanh sáng. Nút ở GPIO27 tắt tiếng còi trong 5 phút mà vẫn giữ đèn đỏ. ESP32 phát WiFi riêng và chạy trang web tiếng Việt để xem nhiệt độ, đổi ngưỡng và nhập WiFi nhà cho đúng giờ.

Sơ đồ đấu dây

Mỗi màu là một dây. Chấm tròn là điểm hàn. Chạm vào tên dây trong bảng để làm nổi bật.

Danh sách linh kiện

Các bước làm

1. Chuẩn bị
   Mỏ hàn, thiếc, board lỗ 7×9cm, header cái 15 chân ×2, cáp USB có dây dữ liệu, ống co nhiệt cho mối nối dây cảm biến.
2. Gắn ESP32
   Hàn 2 hàng header cái 15 chân lên board rồi cắm ESP32 vào.
3. Nối cảm biến DS18B20
   Đầu dò chống nước có 3 dây: đỏ → 3V3, đen → GND, vàng (dữ liệu) → GPIO4. Hàn điện trở 4,7kΩ giữa dây vàng và 3V3 — thiếu trở này cảm biến luôn báo −127°C.
4. Hàn cụm còi
   S8050 quay mặt chữ về phía bạn, chân trái sang phải là E – B – C. E → GND; GPIO18 → R2 1kΩ → B; còi chân + → VIN (5V), chân − → C.
5. Hàn hai đèn báo
   GPIO25 → R3 220Ω → chân dài LED đỏ; GPIO26 → R4 220Ω → chân dài LED xanh; hai chân ngắn về GND.
6. Hàn nút tắt tiếng
   Một chân nút về GPIO27, chân chéo góc về GND. Đo thang thông mạch để chọn đúng cặp chân chỉ kêu khi nhấn.
7. Kiểm tra trước khi cắm điện
   Thang thông mạch: giữa VIN và GND, giữa 3V3 và GND đều không được kêu. Đo điện trở giữa GPIO4 và 3V3 phải khoảng 4,7kΩ.
8. Nạp code
   Arduino IDE 2, board "DOIT ESP32 DEVKIT V1". Library Manager cài: OneWire và DallasTemperature. Mở heat_alarm.ino → Upload. Lỗi kết nối thì giữ nút BOOT lúc thấy "Connecting…".
9. Kết nối điện thoại
   Vào WiFi "MachGon-BaoNhiet" (mật khẩu machgon123), mở 192.168.4.1. Mục Cài đặt nhập WiFi nhà để có giờ chính xác và xem từ xa trong mạng nhà qua http://baonhiet.local.
10. Thử và lắp đặt
    Thử bằng cách cầm đầu dò trong tay rồi hạ ngưỡng xuống 35°C — còi phải kêu. Đặt lại ngưỡng thật, kẹp đầu dò cách nguồn nhiệt cần canh 10–30cm, đi dây tránh mép kim loại sắc. Đặt hộp mạch ở nơi mát, không úp lên bếp.

Code nạp cho mạch

Cài thư viện: OneWire, DallasTemperature (Arduino IDE → Library Manager). Chọn board DOIT ESP32 DEVKIT V1.

/*
  Mạch Gọn — Báo động nhiệt độ tăng bất thường (ESP32 + DS18B20)
  Board : ESP32 DevKit V1 ("DOIT ESP32 DEVKIT V1")
  Thư viện: OneWire, DallasTemperature
  Chân  : GPIO4 <- DQ của DS18B20 (trở 4,7kΩ kéo lên 3V3)
          GPIO18 -> 1kΩ -> B của S8050 (còi 5V ở cực C)
          GPIO25 -> 220Ω -> LED đỏ ; GPIO26 -> 220Ω -> LED xanh
          GPIO27 nút tắt tiếng, nối GND (INPUT_PULLUP)
  Lần đầu: WiFi "MachGon-BaoNhiet" (mật khẩu machgon123) -> 192.168.4.1
*/
#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>
#include <ESPmDNS.h>
#include <Preferences.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <time.h>

const uint8_t PIN_DS = 4, PIN_BUZ = 18, PIN_RED = 25, PIN_GRN = 26, PIN_NUT = 27;
const char* AP_SSID  = "MachGon-BaoNhiet";
const char* HOSTNAME = "baonhiet";
const uint32_t DOC_MS   = 1000;          // nhịp đọc cảm biến
const uint32_t TAT_TIENG_MS = 5UL * 60UL * 1000UL;  // tắt tiếng 5 phút
const uint8_t  LOG_MAX = 20;

OneWire ow(PIN_DS);
DallasTemperature ds(&ow);
WebServer server(80);
Preferences cfg;

float nhiet = NAN, nhietMax = -999;
float nguongC = 60.0;          // ngưỡng tuyệt đối
float nguongToc = 6.0;         // °C tăng trong 60 giây thì coi là bất thường
bool  baoDong = false, tatTieng = false, camBienOk = false;
uint32_t mocDoc = 0, mocTatTieng = 0, mocMau = 0;
float nhietMauTruoc = NAN;
uint8_t soLanLoi = 0;

struct LogItem { time_t t; uint32_t ms; float nhiet; bool toc; };
LogItem logs[LOG_MAX];
uint8_t logHead = 0, logCount = 0;

bool gioOk() { return time(nullptr) > 1700000000; }

void ghiLog(float t, bool theoToc) {
  logs[logHead] = { gioOk() ? time(nullptr) : 0, millis(), t, theoToc };
  logHead = (logHead + 1) % LOG_MAX;
  if (logCount < LOG_MAX) logCount++;
}

String dinhDangLog(const LogItem& l) {
  char b[48];
  if (l.t) { struct tm tmv; localtime_r(&l.t, &tmv); strftime(b, sizeof b, "%d/%m %H:%M:%S", &tmv); }
  else snprintf(b, sizeof b, "+%lus sau khi bật", (unsigned long)(l.ms / 1000));
  return String(b);
}

const char PAGE[] PROGMEM = R"HTML(<!doctype html><html lang="vi"><head><meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1"><title>Báo nhiệt</title>
<style>
body{margin:0;font-family:system-ui,sans-serif;background:#0f172a;color:#e2e8f0}
header{padding:14px;background:#1e293b;font-weight:700}
.card{margin:14px;padding:14px;background:#1e293b;border-radius:14px}
.t{font-size:46px;font-weight:800;margin:4px 0}
.st{font-size:18px;margin-bottom:8px}.muted{color:#94a3b8;font-size:13px}
.alarm{color:#fca5a5}.ok{color:#86efac}
.btn{background:#334155;color:#e2e8f0;border:0;border-radius:10px;padding:12px 14px;margin-top:8px;width:100%;font-size:16px}
.mute{background:#dc2626;color:#fff;font-weight:700}
ul{list-style:none;padding:0;margin:0}li{padding:8px 0;border-bottom:1px solid #334155;font-size:14px}
input{width:100%;padding:9px;margin:4px 0 8px;border-radius:8px;border:1px solid #475569;background:#0b1220;color:#e2e8f0;box-sizing:border-box}
</style></head><body>
<header>🌡️ Báo động nhiệt độ</header>
<div class="card"><div class="st" id="st">…</div><div class="t" id="nh">--</div>
<p class="muted" id="info"></p>
<button class="btn mute" id="mute">🔕 Tắt tiếng 5 phút</button></div>
<div class="card"><b>Nhật ký báo động</b><ul id="log"></ul></div>
<div class="card"><b>Cài đặt</b>
<label class="muted">Ngưỡng nhiệt độ (°C)</label><input id="ng" type="number" min="30" max="110" step="1">
<label class="muted">Tăng nhanh bao nhiêu °C trong 1 phút thì báo</label><input id="toc" type="number" min="2" max="40" step="1">
<button class="btn" onclick="luu()">Lưu</button><hr style="border-color:#334155">
<label class="muted">WiFi nhà (để có giờ chính xác)</label><input id="ssid" placeholder="Tên WiFi"><input id="pass" type="password" placeholder="Mật khẩu">
<button class="btn" onclick="wifi()">Lưu WiFi & khởi động lại</button></div>
<script>
const $=s=>document.querySelector(s);let S={};
async function load(){const r=await fetch('/api/state');S=await r.json();
 $('#nh').textContent=S.ok?S.nhiet.toFixed(1)+' °C':'--';
 $('#nh').className='t '+(S.baoDong?'alarm':'ok');
 $('#st').textContent=S.baoDong?'🚨 NHIỆT ĐỘ BẤT THƯỜNG':(S.ok?'✅ Bình thường':'⚠️ Không đọc được cảm biến');
 $('#info').textContent='Cao nhất: '+(S.max>-900?S.max.toFixed(1)+'°C':'--')+' · '+(S.tatTieng?'đang tắt tiếng':'còi sẵn sàng')+' · '+(S.sta?'WiFi nhà '+S.ip+' — http://baonhiet.local':'chưa nối WiFi nhà');
 $('#log').innerHTML=S.log.map(l=>`<li class="alarm">🚨 ${l.t} — ${l.nhiet.toFixed(1)}°C ${l.toc?'(tăng nhanh)':'(vượt ngưỡng)'}</li>`).join('')||'<li class="muted">Chưa có lần nào</li>';
 if(document.activeElement.tagName!='INPUT'){$('#ng').value=S.nguong;$('#toc').value=S.toc}}
$('#mute').onclick=async()=>{await fetch('/api/mute',{method:'POST'});load()};
async function luu(){await fetch('/api/opt?ng='+$('#ng').value+'&toc='+$('#toc').value,{method:'POST'});load()}
async function wifi(){await fetch('/api/wifi',{method:'POST',body:new URLSearchParams({ssid:$('#ssid').value,pass:$('#pass').value})});alert('Đã lưu, mạch khởi động lại')}
load();setInterval(load,2000);
</script></body></html>)HTML";

void handleState() {
  bool sta = WiFi.status() == WL_CONNECTED;
  String j = "{\"ok\":" + String(camBienOk ? "true" : "false") +
             ",\"nhiet\":" + String(isnan(nhiet) ? 0 : nhiet, 2) +
             ",\"max\":" + String(nhietMax, 2) +
             ",\"baoDong\":" + (baoDong ? "true" : "false") +
             ",\"tatTieng\":" + (tatTieng ? "true" : "false") +
             ",\"nguong\":" + String(nguongC, 0) + ",\"toc\":" + String(nguongToc, 0) +
             ",\"sta\":" + (sta ? "true" : "false") +
             ",\"ip\":\"" + (sta ? WiFi.localIP().toString() : WiFi.softAPIP().toString()) + "\",\"log\":[";
  for (uint8_t i = 0; i < logCount; i++) {
    const LogItem& l = logs[(logHead + LOG_MAX - 1 - i) % LOG_MAX];
    if (i) j += ',';
    j += "{\"t\":\"" + dinhDangLog(l) + "\",\"nhiet\":" + String(l.nhiet, 2) + ",\"toc\":" + (l.toc ? "true" : "false") + "}";
  }
  j += "]}";
  server.send(200, "application/json", j);
}

void setupWeb() {
  server.on("/", []() { server.send_P(200, "text/html; charset=utf-8", PAGE); });
  server.on("/api/state", HTTP_GET, handleState);
  server.on("/api/mute", HTTP_POST, []() {
    tatTieng = true; mocTatTieng = millis();
    digitalWrite(PIN_BUZ, LOW);
    server.send(200, "text/plain", "ok");
  });
  server.on("/api/opt", HTTP_POST, []() {
    nguongC = constrain(server.arg("ng").toFloat(), 30, 110);
    nguongToc = constrain(server.arg("toc").toFloat(), 2, 40);
    cfg.putFloat("nguong", nguongC);
    cfg.putFloat("toc", nguongToc);
    server.send(200, "text/plain", "ok");
  });
  server.on("/api/wifi", HTTP_POST, []() {
    cfg.putString("ssid", server.arg("ssid"));
    cfg.putString("pass", server.arg("pass"));
    server.send(200, "text/plain", "ok");
    delay(500);
    ESP.restart();
  });
  server.onNotFound([]() { server.sendHeader("Location", "/"); server.send(302); });
  server.begin();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(PIN_BUZ, OUTPUT); digitalWrite(PIN_BUZ, LOW);
  pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
  pinMode(PIN_GRN, OUTPUT);
  pinMode(PIN_NUT, INPUT_PULLUP);

  cfg.begin("cfg", false);
  nguongC = cfg.getFloat("nguong", 60.0);
  nguongToc = cfg.getFloat("toc", 6.0);

  ds.begin();
  ds.setResolution(11);
  ds.setWaitForConversion(false);
  ds.requestTemperatures();

  WiFi.mode(WIFI_AP_STA);
  WiFi.softAP(AP_SSID, cfg.getString("appass", "machgon123").c_str());
  String ssid = cfg.getString("ssid", "");
  if (ssid.length()) {
    WiFi.begin(ssid.c_str(), cfg.getString("pass", "").c_str());
    uint32_t t = millis();
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && millis() - t < 15000) delay(250);
  }
  configTime(7 * 3600, 0, "pool.ntp.org", "time.google.com");   // giờ Việt Nam UTC+7
  if (MDNS.begin(HOSTNAME)) MDNS.addService("http", "tcp", 80);
  setupWeb();
  Serial.printf("San sang. AP %s IP %s\n", AP_SSID, WiFi.softAPIP().toString().c_str());
}

void loop() {
  server.handleClient();
  uint32_t now = millis();

  // 1. Đọc nhiệt độ
  if (now - mocDoc >= DOC_MS) {
    mocDoc = now;
    float t = ds.getTempCByIndex(0);
    ds.requestTemperatures();
    if (t <= -100 || t >= 120) {
      if (++soLanLoi >= 3) { camBienOk = false; nhiet = NAN; }
    } else {
      soLanLoi = 0;
      camBienOk = true;
      nhiet = t;
      if (t > nhietMax) nhietMax = t;
    }

    // 2. Xét báo động: vượt ngưỡng hoặc tăng quá nhanh
    bool vuotNguong = camBienOk && nhiet >= nguongC;
    bool tangNhanh = false;
    if (now - mocMau >= 60000) {
      if (camBienOk && !isnan(nhietMauTruoc) && nhiet - nhietMauTruoc >= nguongToc) tangNhanh = true;
      nhietMauTruoc = nhiet;
      mocMau = now;
    }
    bool canBao = vuotNguong || tangNhanh;
    if (canBao && !baoDong) {
      ghiLog(nhiet, tangNhanh && !vuotNguong);
      tatTieng = false;
      Serial.printf("BAO DONG %.1fC (%s)\n", nhiet, tangNhanh ? "tang nhanh" : "vuot nguong");
    }
    if (!canBao && baoDong) Serial.println(F("Da ve binh thuong"));
    baoDong = canBao;

    Serial.printf("T=%.2fC max=%.2f bao=%d\n", nhiet, nhietMax, baoDong ? 1 : 0);
  }

  // 3. Nút tắt tiếng
  if (digitalRead(PIN_NUT) == LOW && baoDong && !tatTieng) {
    tatTieng = true;
    mocTatTieng = now;
    digitalWrite(PIN_BUZ, LOW);
    Serial.println(F("Da tat tieng 5 phut"));
  }
  if (tatTieng && now - mocTatTieng >= TAT_TIENG_MS) tatTieng = false;

  // 4. Còi và đèn
  if (baoDong && !tatTieng) digitalWrite(PIN_BUZ, (now / 400) % 2);
  else digitalWrite(PIN_BUZ, LOW);
  digitalWrite(PIN_RED, baoDong ? ((now / 200) % 2) : LOW);
  digitalWrite(PIN_GRN, (!baoDong && camBienOk) ? HIGH : ((now % 2000) < 60));

  // 5. Nối lại WiFi nhà nếu rớt
  static uint32_t mocKiemTra = 0;
  if (now - mocKiemTra > 30000) {
    mocKiemTra = now;
    if (cfg.getString("ssid", "").length() && WiFi.status() != WL_CONNECTED) WiFi.reconnect();
  }
  delay(5);
}

Đo kiểm bằng đồng hồ vạn năng

Sửa lỗi thường gặp