Câu hỏi tự luận mức độ vận dụng cao Công nghệ Điện - điện tử 12 kntt bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển

Câu 1: 

- Ứng dụng: Hệ thống điều khiển nhiệt độ trong nhà (Smart Thermostat)

- Mô tả: Vi điều khiển được sử dụng trong các hệ thống điều khiển nhiệt độ thông minh để theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ trong nhà một cách tự động. Hệ thống này có thể kết nối với cảm biến nhiệt độ và điều chỉnh hệ thống sưởi ấm hoặc làm mát dựa trên nhu cầu.

- Lợi ích:

+ Tiết kiệm năng lượng: Giúp giảm tiêu thụ năng lượng bằng cách điều chỉnh nhiệt độ theo thói quen sinh hoạt của người dùng.

+ Tăng cường sự tiện nghi: Cung cấp môi trường sống thoải mái hơn bằng cách duy trì nhiệt độ ổn định.

+ Điều khiển từ xa: Người dùng có thể điều khiển hệ thống qua ứng dụng di động, giúp quản lý nhiệt độ từ xa.

+ Tự động hóa: Hệ thống có thể tự động điều chỉnh nhiệt độ dựa trên thời gian hoặc điều kiện thời tiết, giảm thiểu sự can thiệp của con người.

Câu 2: 

- Các linh kiện cần thiết:

+ Vi điều khiển: Arduino hoặc ESP8266.

+ Cảm biến độ ẩm đất: Để đo độ ẩm của đất.

+ Bơm nước: Để tưới cây.

+ Relay: Để điều khiển bơm nước.

+ Nguồn điện: Cung cấp năng lượng cho vi điều khiển và bơm.

+ Ống dẫn nước: Để dẫn nước đến cây.

- Cách hoạt động:

+ Đo độ ẩm: Cảm biến độ ẩm đất sẽ liên tục đo độ ẩm và gửi dữ liệu về vi điều khiển.

Xử lý dữ liệu: Vi điều khiển sẽ so sánh giá trị độ ẩm với ngưỡng đã được lập trình sẵn.

+ Điều khiển bơm nước: Nếu độ ẩm thấp hơn ngưỡng, vi điều khiển sẽ kích hoạt relay để bật bơm nước.

+ Tưới cây: Bơm nước sẽ tưới cây cho đến khi độ ẩm đạt được ngưỡng mong muốn.

+ Dừng tưới: Khi độ ẩm đủ, vi điều khiển sẽ tắt bơm nước.

Câu 3: 

*Tác động:

+ Tăng cường tự động hóa: Vi điều khiển giúp tự động hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu sự can thiệp của con người và tăng hiệu quả.

+ Giảm chi phí: Giúp tiết kiệm chi phí sản xuất nhờ vào khả năng giám sát và điều khiển chính xác.

+ Cải thiện chất lượng sản phẩm: Đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra đúng cách, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm.

+ Phân tích dữ liệu: Vi điều khiển có thể thu thập và phân tích dữ liệu, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

Thách thức:

*Bảo mật:

- Các hệ thống tự động hóa có nguy cơ bị tấn công mạng, đòi hỏi các biện pháp bảo mật mạnh mẽ.

- Tính tương thích: Việc tích hợp vi điều khiển với các thiết bị và hệ thống khác có thể gặp khó khăn.

- Đào tạo nhân lực: Cần có nhân lực có kỹ năng cao để vận hành và bảo trì các hệ thống sử dụng vi điều khiển.

- Chi phí đầu tư ban đầu: Chi phí đầu tư cho vi điều khiển và các linh kiện có thể cao, đặc biệt là cho các doanh nghiệp nhỏ.