Đồ án tốt nghiệp: Bảng điện tử hiển thị thông tin thời tiết

Trong bối cảnh khoa học kỹ thuật phát triển và nhu cầu thông tin ngày càng cao, việc truyền tải thông tin hiệu quả là yếu tố then chốt trong nhiều lĩnh vực. Các bảng hiển thị điện tử, đặc biệt là bảng LED ma trận, ngày càng thể hiện ưu thế vượt trội so với các hình thức quảng cáo truyền thống nhờ khả năng hiển thị linh hoạt, dễ dàng thay đổi nội dung và tính thẩm mỹ cao. Nhận thấy tầm quan trọng của việc cung cấp thông tin kịp thời và chính xác, đề tài này tập trung vào việc nghiên cứu và thiết kế một mô hình bảng điện tử hiển thị.

Đồ án này hướng tới sinh viên ngành Điện – Điện tử, Điều khiển và Tự động hóa, cũng như các nhà nghiên cứu và phát triển quan tâm đến lĩnh vực Internet Vạn Vật (IoT), hệ thống hiển thị thông minh và tự động hóa. Sản phẩm có tiềm năng ứng dụng trong việc hiển thị thông tin tại các khu vực công cộng, thương mại hoặc dân dụng, cung cấp giải pháp hiển thị thời tiết và thông báo một cách linh hoạt, hiệu quả.

Đồ án này trình bày quá trình nghiên cứu, thiết kế và thi công hệ thống bảng điện tử hiển thị thông tin thời tiết sử dụng công nghệ LED ma trận. Trong bối cảnh nhu cầu truyền tải thông tin nhanh chóng và hiệu quả ngày càng gia tăng, bảng LED ma trận được xem là giải pháp ưu việt với khả năng hiển thị linh hoạt và dễ dàng cập nhật nội dung. Mục tiêu chính của đồ án là chế tạo một mô hình bảng LED MATRIX có khả năng hiển thị các thông số thời tiết quan trọng như chỉ số tia UV, chất lượng không khí, nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió và thời gian hiện tại. Đặc biệt, hệ thống còn có tính năng cảnh báo khi chỉ số tia UV cao, cũng như cho phép người dùng tùy chỉnh và hiển thị các thông báo riêng biệt với khả năng điều chỉnh màu sắc và tốc độ chữ chạy. Về mặt kỹ thuật, hệ thống sử dụng KIT thu phát Wi-Fi ESP32 làm vi điều khiển trung tâm để kết nối Internet, thu thập dữ liệu thời tiết thông qua các API chuyên dụng và điều khiển hiển thị. Mười sáu module LED P10 full color được ghép nối để tạo thành bảng hiển thị có kích thước 128x64 pixel. Giao tiếp SPI được ứng dụng để truyền dữ liệu đến các module LED. Nguồn điện 5V 70A được tính toán và lựa chọn để đảm bảo hoạt động ổn định cho toàn bộ hệ thống. Phần mềm điều khiển được lập trình trên nền tảng Arduino IDE, bao gồm cả việc tạo font chữ tiếng Việt để hiển thị đa dạng nội dung. Một webserver được tích hợp để người dùng dễ dàng cấu hình các thông số, kết nối Wi-Fi, và nhập nội dung thông báo tùy chỉnh. Đồ án cũng đã tích hợp tính năng hẹn giờ bật/tắt để tiết kiệm năng lượng và tăng tuổi thọ thiết bị. Kết quả đạt được cho thấy sự thành công trong việc thiết kế và thi công mô hình, củng cố kiến thức về lập trình vi điều khiển ESP32, giao tiếp mạng và ứng dụng IoT 4.0. Đề tài mở ra hướng phát triển tiềm năng như nâng cấp lên module LED có mật độ điểm ảnh cao hơn (P5, P3) để hiển thị hình ảnh và video, tích hợp với các dịch vụ đám mây như Thingspeak, hoặc phát triển ứng dụng di động để điều khiển hệ thống.