Catalog · KIT IoT
Tích hợp module RTC, màn hình HMI, 3 kênh relays điều khiển thiết bị điện AC/DC, kết nối mạng LoRa và thẻ SD lưu data — trên một board duy nhất, chạy từ nguồn 6–24VDC.
Bộ KIT học lập trình IoT hoàn chỉnh ở cấp độ thiết bị công nghiệp thu nhỏ.
Một board mạch duy nhất gom đủ vi điều khiển ESP32 (Wi-Fi/Bluetooth), module LoRa tầm xa, đồng hồ thời gian thực RTC có pin nuôi, cổng I2C chọn được mức 3,3V hoặc 5V, cổng UART cho màn hình HMI, 3 kênh relay điều khiển thiết bị điện AC/DC và khe thẻ nhớ microSD lưu dữ liệu.
Toàn bộ board chạy từ một nguồn duy nhất 6–24VDC, có mạch nguồn xung công suất, chống cắm ngược, chống xung sét lan truyền và cầu chì bảo vệ — nên có thể mang thẳng từ bàn thí nghiệm ra hiện trường mà không cần thêm mạch phụ trợ. Board được lắp sẵn trong vỏ hộp nhựa ABS đã khoét sẵn khe cổng, dán nhãn sơ đồ cổng ở mặt trên, giúp sinh viên và kỹ sư tập trung vào phần lập trình thay vì phải đi dây.
Điểm thiết kế đáng chú ý: cổng I2C và cổng HMI được đưa ra bằng đầu USB-A xếp chồng. Người dùng chỉ cần một sợi cáp USB thông dụng để đấu cảm biến I2C hoặc màn hình HMI — không cần jack chuyên dụng, không sợ đấu nhầm chân. Mức nguồn của cổng I2C chọn được 3,3V hay 5V bằng một jumper, nên gắn thẳng được cả cảm biến 3,3V (SHT31, BME280, SEN66…) lẫn cảm biến 5V mà không cần mạch chuyển mức bên ngoài.
Tám khối chức năng sẵn sàng dùng ngay, không cần module rời.
ESP32 lõi kép, Wi-Fi 2.4GHz + Bluetooth, đẩy dữ liệu lên nền tảng IoT-Cloud.
Lý thuyết 10–15 km; đã thực nghiệm 1–1,5 km quanh phòng Lab, trong đô thị nhiều cây xanh và toà nhà.
Cổng I2C Vcc · SCL · SDA · GND, chọn mức nguồn 3,3V hoặc 5V bằng jumper — dùng được cả cảm biến 3,3V lẫn 5V.
Cổng UART riêng 5V / Rx / Tx / GND cho màn hình HMI nối tiếp hoặc cảm biến UART.
DS3231M độ chính xác cao, pin CR1220 giữ giờ khi mất điện.
Relay Omron G5NB-1A, cách ly quang, điều khiển thiết bị điện AC/DC.
Khe SD on-board ghi log / lưu dữ liệu khi mất kết nối mạng.
Dùng được cả adapter lẫn bộ nguồn tổ ong; chống cắm ngược, TVS chống xung, cầu chì bảo vệ.
Ảnh chụp thực tế board mạch và thành phẩm trong vỏ hộp.
Hình 1 — Board mạch thực tế (chưa lắp vỏ)
Hình 2 — Thành phẩm trong vỏ hộp
Tổng hợp từ dữ liệu thiết kế mạch (iBOM, KiCAD) và ký hiệu trên board.
| Vi điều khiển | Module KIT ESP32 (ESP32-WROOM-32E), lõi kép tới 240MHz — cắm rời trên 2 hàng header 19 chân |
| Kết nối không dây | Wi-Fi 802.11 b/g/n 2.4GHz · Bluetooth 4.2 (BR/EDR + BLE) |
| LoRa | Module LoRa on-board + đầu nối anten ngoài; tầm hoạt động thực nghiệm 1–1,5 km |
| RTC | DS3231M, pin lithium CR1220 gắn sẵn (BT1) |
| I2C | Cổng Vcc · SCL · SDA · GND; chọn mức 3,3V hoặc 5V bằng jumper J4 (5V3 / I2C / 5V) |
| UART / HMI | Cổng 5V / Rx / Tx / GND cho màn hình HMI nối tiếp hoặc cảm biến UART |
| Lưu trữ | Khe thẻ nhớ microSD (push-push, 9 chân) |
| Relay | 3 × Omron G5NB-1A cuộn 5VDC, tiếp điểm 5A/250VAC – 3A/30VDC; cách ly quang; LED báo K1/K2/K3 |
| Nguồn vào | 6–24VDC qua jack DC (J1), cặp XT30 (J6 / J7) hoặc terminal block |
| Mạch nguồn | Buck DC-DC → 5V (cuộn cảm công suất L2) · LDO AMS1117-3.3 → 3,3V |
| Bảo vệ | MOSFET chống cắm ngược (Q1) · diode TVS & Zener chống xung (D1 / Z1) · cầu chì F1 |
| Cổng kết nối | Jack DC · USB-A xếp chồng (I2C + HMI) · terminal block 8 vị trí 5,08mm · XT30 in/out |
| LED chỉ thị | VIN · 5V · 3V3 · LED.K1 · LED.K2 · LED.K3 |
| Kích thước PCB | ≈ 93,6 × 87,6 mm, 4 lỗ bắt vít M3 (Ø3,2 mm) |
| Vỏ hộp | Nhựa ABS, khoét sẵn khe cổng, nhãn sơ đồ cổng ở mặt trên |
| Thiết kế | KiCAD, mạch 2 lớp, phủ sơn chống hàn đen, chữ in trắng |
Thứ tự cổng đúng như nhãn dán trên nắp hộp.
| Cổng | Chân | Chức năng |
|---|---|---|
| Jack DC | + / − | Nguồn vào VIN 6–24V |
| USB-A (trên) | Vcc · SCL · SDA · GND | I2C — chọn Vcc 3,3V hoặc 5V bằng jumper |
| USB-A (dưới) | 5V · Rx · Tx · GND | HMI (UART) |
| Terminal 1–2 | VIN+ · VIN− | Nguồn vào 6–24VDC (song song jack DC) |
| Terminal 3–4 | I.1 · O.1 | Tiếp điểm relay K1 — AC/DC 5A / 3A |
| Terminal 5–6 | I.2 · O.2 | Tiếp điểm relay K2 — AC/DC 5A / 3A |
| Terminal 7–8 | I.3 · O.3 | Tiếp điểm relay K3 — AC/DC 5A / 3A |
Ngoài ra trên board còn cặp XT30 (J6 / J7) để nối nguồn vào hoặc chuyền nguồn sang thiết bị kế tiếp, và đầu nối anten LoRa ở cạnh phải.
Hình 3 — Bố trí linh kiện & phối cảnh 3D dựng từ bản vẽ KiCAD
Cùng một board đảm nhiệm được cả hai vai trò: IoT Node đứng tại điểm đo, hoặc IoT Gateway gom dữ liệu.
Ở vai trò Node, board đọc cảm biến qua I2C / UART, gán mốc thời gian bằng RTC rồi phát về gateway qua mạng local LoRa. Ở vai trò Gateway, board nhận dữ liệu từ nhiều node, đệm vào thẻ SD khi mất mạng, hiển thị tại chỗ trên màn hình HMI và đẩy lên IoT-Cloud qua Wi-Fi 2.4GHz. Mỗi gateway quản lý được tối đa 256 node, đủ cho một trang trại, một nhà máy hay một khu quan trắc.
Từ bài lab trên lớp tới thiết bị chạy thật ngoài hiện trường.
Ba kênh relay đóng/ngắt bơm chính, bơm dự phòng và van điện từ qua contactor; cảm biến mực nước và áp suất đọc qua I2C / UART; lịch tưới đặt theo RTC và điều khiển từ xa qua cloud.
Đọc bất kỳ cảm biến nào có I2C hoặc UART — nhiệt độ, độ ẩm, bụi PM2.5, CO₂, pH, EC, lưu lượng — rồi gom về một gateway qua LoRa và đẩy lên IoT-Cloud.
RTC hẹn giờ phun sương, quạt thông gió và loa dẫn dụ; nhiệt độ – độ ẩm trong nhà ghi liên tục xuống thẻ SD, cảnh báo vượt ngưỡng gửi thẳng về điện thoại.
Bật/tắt đèn, quạt, máy bơm, van điện từ ở cả hai dạng AC và DC; kịch bản chạy theo lịch, theo ngưỡng cảm biến hoặc theo lệnh từ ứng dụng.
RTC + thẻ SD cho phép ghi log có mốc thời gian ngay cả khi mất mạng, đồng bộ lên cloud khi có kết nối trở lại.
Một bài lab chạy trọn chuỗi: đọc cảm biến I2C → xử lý trên ESP32 → hiển thị lên HMI → ghi thẻ SD → gửi Wi-Fi lên cloud → truyền LoRa về trạm gốc.
Bốn ví dụ triển khai điển hình
Năm trang tài liệu của AIoT Semiconductor dùng chung một bộ KIT — chọn trang phù hợp với việc bạn đang làm.
Giới thiệu board KIT IoT: tính năng, kết nối, phiên bản, ứng dụng và thư viện thiết kế.
Trang 2 · Phiên bản I2C · Bạn đang xemBản dùng cổng I2C để đọc cảm biến số — thông số, sơ đồ cổng kết nối và ứng dụng thực tế.
Trang 3 · Phiên bản RS485Bản dùng cổng RS485 cấp nguồn cảm biến 6–24V thay cho cổng I2C — truyền xa, chống nhiễu.
Trang 4 · Module MCUMô tả board ESP32-WROOM-32E 59 × 28 mm dùng làm khối vi điều khiển cắm trên KIT IoT.
Trang 5 · Phần mềm10 bài thực hành trên ESP32: Wi-Fi hướng đối tượng, IoT-Cloud, RTC, cảm biến SHT31, điều khiển relay.