Trạm đo nhiệt độ – độ ẩm có màn hình OLED và biểu đồ 24h trên điện thoại

Nguyên lý hoạt động

DHT22 tự đo và gửi số liệu qua 1 dây DATA mỗi khi ESP32 hỏi (tối thiểu 2 giây/lần). Màn OLED nói chuyện với ESP32 qua 2 dây I2C (SDA–GPIO21, SCL–GPIO22). Cả 2 module được cấp 3,3V nên tín hiệu về ESP32 không vượt 3,3V, không cần mạch chuyển mức. Mạch chỉ ăn khoảng 25mA ngoài ESP32. ESP32 lưu 288 điểm đo (5 phút/điểm = 24 giờ) trong RAM để vẽ biểu đồ trên điện thoại.

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
   Có thể không cần hàn: dùng breadboard 400 lỗ + dây cắm đực-cái. Nếu làm lâu dài thì hàn lên board lỗ 5×7cm với header cái để cắm ESP32.
2. Nối DHT22
   Module DHT22 3 chân thường ghi + (VCC), OUT (DATA), − (GND). Nối + → 3V3, − → GND, OUT → GPIO16 (silk RX2). Nếu bạn mua loại DHT22 4 chân trần (không đế), cần thêm trở 10kΩ từ chân DATA lên 3V3.
3. Nối màn OLED
   OLED: GND → GND, VCC → 3V3, SCL → GPIO22 (silk D22), SDA → GPIO21 (silk D21). Kiểm tra kỹ thứ tự chân in trên màn: một số màn đảo VCC và GND, cắm sai sẽ hỏng màn.
4. Đặt cảm biến đúng chỗ
   Để DHT22 cách ESP32 ít nhất 5cm (ESP32 tỏa nhiệt làm đo sai), tránh nắng chiếu thẳng và gió quạt.
5. Kiểm tra trước khi cắm điện
   Đo thông mạch giữa 3V3 và GND: không được kêu.
6. Cài thư viện và nạp code
   Arduino IDE 2: cài board "esp32 by Espressif"; Library Manager cài "DHT sensor library" (Adafruit), "Adafruit Unified Sensor", "Adafruit SSD1306", "Adafruit GFX Library". Mở weather_station.ino, chọn "DOIT ESP32 DEVKIT V1", Upload.
7. Xem trên điện thoại
   Vào WiFi "MachGon-NhietDo" (mật khẩu machgon123), mở 192.168.4.1. Nhập WiFi nhà trong mục Cài đặt để xem từ mọi máy trong nhà qua http://nhietdo.local hoặc IP hiện trên màn OLED.

Code nạp cho mạch

Cài thư viện: DHT sensor library, Adafruit Unified Sensor, Adafruit SSD1306, Adafruit GFX Library (Arduino IDE → Library Manager). Chọn board DOIT ESP32 DEVKIT V1.

/*
  Mạch Gọn — Trạm nhiệt độ/độ ẩm DHT22 + OLED + biểu đồ 24h (ESP32)
  Board : DOIT ESP32 DEVKIT V1
  Thư viện: DHT sensor library, Adafruit Unified Sensor, Adafruit SSD1306, Adafruit GFX
  Chân  : GPIO16 <- DATA DHT22 (3V3) ; GPIO21 SDA, GPIO22 SCL -> OLED (3V3)
  Lần đầu: WiFi "MachGon-NhietDo" (mật khẩu machgon123) -> 192.168.4.1
*/
#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>
#include <ESPmDNS.h>
#include <Preferences.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <DHT.h>

const uint8_t PIN_DHT = 16, PIN_SDA = 21, PIN_SCL = 22;
const char* AP_SSID = "MachGon-NhietDo";
const char* HOSTNAME = "nhietdo";
const uint32_t READ_MS = 3000;            // DHT22 cần >= 2 giây giữa 2 lần đọc
const uint32_t LOG_MS = 5UL * 60UL * 1000UL;
const int HIST = 288;                     // 24h x 12 điểm/giờ

DHT dht(PIN_DHT, DHT22);
Adafruit_SSD1306 oled(128, 64, &Wire, -1);
WebServer server(80);
Preferences prefs;
bool oledOk = false, sensorOk = false;
float tNow = NAN, hNow = NAN, hiNow = NAN, tOff = 0, hOff = 0;
float tMin = NAN, tMax = NAN;
int16_t histT[HIST], histH[HIST];
int histCount = 0, histHead = 0;
uint32_t lastRead = 0, lastLog = 0;
int failCount = 0;

void addHistory(float t, float h) {
  histT[histHead] = (int16_t)lroundf(t * 10);
  histH[histHead] = (int16_t)lroundf(h * 10);
  histHead = (histHead + 1) % HIST;
  if (histCount < HIST) histCount++;
}

void readSensor() {
  float h = dht.readHumidity(), t = dht.readTemperature();
  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    if (++failCount >= 3) sensorOk = false;   // 3 lần lỗi liên tiếp mới báo
    Serial.println("Doc DHT22 loi");
    return;
  }
  failCount = 0; sensorOk = true;
  tNow = t + tOff; hNow = constrain(h + hOff, 0.0f, 100.0f);
  hiNow = dht.computeHeatIndex(tNow, hNow, false);
  if (isnan(tMin) || tNow < tMin) tMin = tNow;
  if (isnan(tMax) || tNow > tMax) tMax = tNow;
  if (histCount == 0 || millis() - lastLog >= LOG_MS) { lastLog = millis(); addHistory(tNow, hNow); }
}

void drawOled() {
  if (!oledOk) return;
  oled.clearDisplay();
  oled.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  if (!sensorOk) {
    oled.setTextSize(2); oled.setCursor(0, 8); oled.println("Loi");
    oled.setTextSize(1); oled.println("cam bien DHT22");
    oled.println("Kiem tra day OUT");
  } else {
    oled.setTextSize(3); oled.setCursor(0, 0); oled.printf("%.1f", tNow);
    oled.setTextSize(1); oled.print(" o"); oled.setTextSize(2); oled.print("C");
    oled.setTextSize(2); oled.setCursor(0, 28); oled.printf("%.0f%% RH", hNow);
    oled.setTextSize(1); oled.setCursor(0, 46); oled.printf("Cam giac: %.1fC", hiNow);
  }
  oled.setTextSize(1); oled.setCursor(0, 56);
  oled.print(WiFi.status() == WL_CONNECTED ? WiFi.localIP() : WiFi.softAPIP());
  oled.display();
}

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>Nhiệt độ – độ ẩm</title>
<style>
body{margin:0;font-family:system-ui,sans-serif;background:#0b1120;color:#e2e8f0}
header{padding:14px;background:#111827;font-weight:700}.row{display:flex;gap:10px;margin:12px}
.c{flex:1;background:#1f2937;border-radius:14px;padding:14px;text-align:center}.c b{display:block;font-size:34px}
.c small,small{color:#94a3b8}.card{margin:12px;background:#1f2937;border-radius:14px;padding:14px}
canvas{width:100%;height:220px}input{width:80px;padding:7px;border-radius:8px;border:0;font:inherit}
button{font:inherit;border:0;border-radius:10px;padding:9px 14px;background:#38bdf8;color:#082f49;font-weight:700;margin-top:6px}
.err{background:#7f1d1d;margin:12px;padding:10px;border-radius:10px;display:none}
</style></head><body><header>🌡 Nhiệt độ – độ ẩm <small id="ip"></small></header>
<div class="err" id="err">⚠ Không đọc được DHT22. Kiểm tra dây OUT/VCC/GND.</div>
<div class="row"><div class="c"><small>Nhiệt độ</small><b id="t">--</b><small id="mm"></small></div>
<div class="c"><small>Độ ẩm</small><b id="h">--</b><small id="lv"></small></div></div>
<div class="row"><div class="c"><small>Cảm giác như</small><b id="hi">--</b></div></div>
<div class="card"><b>24 giờ qua</b> <small>— đỏ: nhiệt độ, xanh: độ ẩm</small><canvas id="cv" width="700" height="300"></canvas></div>
<div class="card"><b>Cài đặt</b><br><small>Bù sai số nếu so với nhiệt kế chuẩn bị lệch.</small><br>
Nhiệt độ ± <input id="to" type="number" step="0.1"> °C &nbsp; Độ ẩm ± <input id="ho" type="number" step="1"> %<br><button onclick="saveOff()">Lưu</button>
<p><small id="ws"></small></p>WiFi <input id="ssid" style="width:40%"> Mật khẩu <input id="pass" type="password" style="width:30%"><br><button onclick="wifi()">Lưu WiFi & khởi động lại</button></div>
<script>
const $=i=>document.getElementById(i);let first=true;
function level(h){return h<40?'Khô':h<=60?'Dễ chịu':h<=75?'Hơi ẩm':'Rất ẩm'}
async function tick(){try{const s=await (await fetch('/api/state')).json();$('err').style.display=s.ok?'none':'block';
if(s.ok){$('t').textContent=s.t.toFixed(1)+'°C';$('h').textContent=s.h.toFixed(0)+'%';$('hi').textContent=s.hi.toFixed(1)+'°C';$('lv').textContent=level(s.h);$('mm').textContent='thấp '+s.tmin.toFixed(1)+' · cao '+s.tmax.toFixed(1)}
$('ip').textContent=s.ip;$('ws').textContent=s.sta?'Đã nối WiFi nhà: '+s.ssid:'Chưa nối WiFi nhà';if(first){$('to').value=s.to;$('ho').value=s.ho;first=false}}catch(e){}}
async function chart(){const d=await (await fetch('/api/history')).json();const c=$('cv'),x=c.getContext('2d');x.clearRect(0,0,c.width,c.height);
if(d.t.length<2){x.fillStyle='#94a3b8';x.font='22px sans-serif';x.fillText('Đang thu thập số liệu (5 phút/điểm)…',20,150);return}
const P=40,W=c.width-P*2,H=c.height-P*1.5;function line(a,mn,mx,col){x.strokeStyle=col;x.lineWidth=3;x.beginPath();a.forEach((v,i)=>{const X=P+i*W/(a.length-1),Y=P/2+H-(v-mn)/(mx-mn||1)*H;i?x.lineTo(X,Y):x.moveTo(X,Y)});x.stroke()}
const tm=Math.min(...d.t)-1,tM=Math.max(...d.t)+1;line(d.t,tm,tM,'#f87171');line(d.h,0,100,'#38bdf8');
x.fillStyle='#94a3b8';x.font='18px sans-serif';x.fillText(tM.toFixed(0)+'°',2,P/2+12);x.fillText(tm.toFixed(0)+'°',2,P/2+H);x.fillText((d.t.length*5/60).toFixed(1)+' giờ trước',P,c.height-6);x.fillText('bây giờ',c.width-P-60,c.height-6)}
async function saveOff(){await fetch('/api/offset',{method:'POST',body:new URLSearchParams({t:$('to').value,h:$('ho').value})});alert('Đã lưu')}
async function wifi(){await fetch('/api/wifi',{method:'POST',body:new URLSearchParams({ssid:$('ssid').value,pass:$('pass').value})});alert('Mạch khởi động lại. Nối WiFi nhà rồi mở http://nhietdo.local')}
tick();chart();setInterval(tick,3000);setInterval(chart,60000);
</script></body></html>)HTML";

void setupWeb() {
  server.on("/", []() { server.send_P(200, "text/html; charset=utf-8", PAGE); });
  server.on("/api/state", []() {
    bool sta = WiFi.status() == WL_CONNECTED;
    char buf[400];
    snprintf(buf, sizeof(buf), "{\"ok\":%s,\"t\":%.2f,\"h\":%.1f,\"hi\":%.2f,\"tmin\":%.1f,\"tmax\":%.1f,\"to\":%.1f,\"ho\":%.0f,\"sta\":%s,\"ssid\":\"%s\",\"ip\":\"%s\"}",
             sensorOk ? "true" : "false", sensorOk ? tNow : 0, sensorOk ? hNow : 0, sensorOk ? hiNow : 0,
             isnan(tMin) ? 0 : tMin, isnan(tMax) ? 0 : tMax, tOff, hOff, sta ? "true" : "false",
             prefs.getString("ssid", "").c_str(), (sta ? WiFi.localIP() : WiFi.softAPIP()).toString().c_str());
    server.send(200, "application/json", buf);
  });
  server.on("/api/history", []() {
    String t = "[", h = "[";
    int start = (histHead - histCount + HIST) % HIST;
    for (int i = 0; i < histCount; i++) {
      int k = (start + i) % HIST;
      if (i) { t += ','; h += ','; }
      t += String(histT[k] / 10.0, 1); h += String(histH[k] / 10.0, 1);
    }
    server.send(200, "application/json", "{\"t\":" + t + "],\"h\":" + h + "]}");
  });
  server.on("/api/offset", HTTP_POST, []() {
    tOff = constrain(server.arg("t").toFloat(), -10.0f, 10.0f);
    hOff = constrain(server.arg("h").toFloat(), -30.0f, 30.0f);
    prefs.putFloat("to", tOff); prefs.putFloat("ho", hOff);
    server.send(200, "text/plain", "ok");
  });
  server.on("/api/wifi", HTTP_POST, []() {
    prefs.putString("ssid", server.arg("ssid")); prefs.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);
  prefs.begin("nhietdo", false);
  tOff = prefs.getFloat("to", 0); hOff = prefs.getFloat("ho", 0);
  dht.begin();
  Wire.begin(PIN_SDA, PIN_SCL);
  oledOk = oled.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C) || oled.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3D);
  if (!oledOk) Serial.println("Khong tim thay OLED (0x3C/0x3D)");
  else { oled.clearDisplay(); oled.setTextColor(SSD1306_WHITE); oled.setCursor(0, 0); oled.println("Mach Gon"); oled.println("Dang khoi dong..."); oled.display(); }
  WiFi.mode(WIFI_AP_STA);
  WiFi.softAP(AP_SSID, "machgon123");
  String ssid = prefs.getString("ssid", "");
  if (ssid.length()) {
    WiFi.begin(ssid.c_str(), prefs.getString("pass", "").c_str());
    uint32_t t = millis();
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && millis() - t < 15000) delay(250);
  }
  if (MDNS.begin(HOSTNAME)) MDNS.addService("http", "tcp", 80);
  setupWeb();
  delay(2000);
  readSensor(); drawOled();
}

void loop() {
  server.handleClient();
  if (millis() - lastRead >= READ_MS) { lastRead = millis(); readSensor(); drawOled(); }
  static uint32_t lastCheck = 0;
  if (millis() - lastCheck > 30000) {
    lastCheck = millis();
    if (prefs.getString("ssid", "").length() && WiFi.status() != WL_CONNECTED) WiFi.reconnect();
  }
}

Đo kiểm bằng đồng hồ vạn năng

Sửa lỗi thường gặp