garden_1 ¶

🔄 QUY TRÌNH VẬN HÀNH & BẢO TRÌ HỆ THỐNG TƯỚI RAU TỰ ĐỘNG ¶

Dự án: garden_1 · ESP32 · Tưới + châm dinh dưỡng tự động Liên quan: vat-tu.md (vật tư) · lap-rap.md (lắp ráp) · simulate-smart-garden.md (bản vẽ) Nguồn chuẩn: .plan/plan1_final_1_final.md · .project/architecture.md · .project/patterns.md · .project/decisions.md

Mục tiêu tài liệu: hệ thống chạy trơn tru, bền >3–5 năm, điện ~5–6 mAh/ngày (đã gồm push telemetry ThingSpeak), độ tin cậy >98%. Mọi thao tác dưới đây tuân theo 4 trụ cột: tiết kiệm điện · không mòn Flash · không nghẹt béc · chống cúp điện.

1. VÒNG ĐỜI HỆ THỐNG (TỔNG QUAN) ¶

Vận hành tự động ──► Bảo trì định kỳ ──► Phát hiện lỗi ──► Sửa chữa ──► Vận hành lại
      ▲                                    │                              │
      └────────────── Kiểm tra sau sửa ◄──┘                              │
      └────────────── Nâng cấp Phase 2 (3–6 tháng) ◄─────────────────────┘

• Ngày thường: ngủ Deep Sleep 23.9h → thức 2 lần tưới → ngủ lại.
• Bảo trì: lịch cố định (mục 5) — chủ yếu vệ sinh lọc, bù nước, kiểm tra chai mẹ.
• Sửa chữa: Maintenance Mode ngăn hệ thống tự chạy khi đang sửa.

2. CHU TRÌNH VẬN HÀNH TRONG NGÀY ¶

2.1. Nhịp thức–ngủ (lý do chỉ ~5–6 mAh/ngày) ¶

Nguyên lý: ESP32 chỉ "thức" khi có việc (2 ca tưới + khi bấm nút). Toàn bộ thời gian còn lại Deep Sleep. Không có loop() chạy liên tục — mọi logic nằm trong setup() rồi ngủ. 📡 Telemetry cloud (ADR-010): trong cửa sổ ca chiều 17h00–17h25, ESP32 đẩy 1 HTTP GET/ngày lên ThingSpeak (~5–10s Wi-Fi trong lần thức đã có sẵn) → tổng tiêu thụ ~5–6 mAh/ngày, vẫn trong thiết kế. Bộ đếm (bootCount, streak lỗi...) sống trong RTC RAM — không ghi NVS thêm (giữ ADR-005 2 lần/ngày). ⚠️ Mỗi lần bấm nút mở WebServer tốn ~3–5 mAh ≈ gần bằng cả ngày ngân sách — hạn chế bấm nút, ưu tiên theo dõi qua Telegram/ThingSpeak.

2.2. Trình tự 1 ca tưới (bất biến — không đổi thứ tự) ¶

Thức dậy (Timer/EXT0)
  │
  ├─ [Giữ nút >5s?] ─► MAINTENANCE MODE (WebServer vĩnh viễn)
  │
  ├─ [EXT0 bấm nút?] ─► WebServer 3 phút (tưới tay / xả ống)
  │
  └─ [Timer ca tưới] ─► Wi-Fi + NTP
        │  lỗi ─► ngủ 15 phút, thử lại (không ngủ vĩnh viễn)
        ▼
        Đọc NVS (lastDay, lastSlot)
        │
        ├─ [Đã tưới ca này hôm nay?] ─► ngủ đến ca sau
        │
        ├─ [Pin < ngưỡng yếu?] ─► Buzzer 5s + Telegram "PIN YẾU" + BỎ ca tưới → ngủ
        │     (chỉ khi chạy solar — Phase 2, ADR-009; dùng nguồn lưới bỏ qua)
        │
        └─ Chưa tưới ─►
              1–2. [Option A] Châm phân 8s + Mixing 15s   ← BỎ ở Option B (pha tay, ADR-011)
              3. Bơm chính 120s (Flush CN: 180s)   ← tưới 12 khay
              4. GHI NVS (lastDay, lastSlot)        ← chống cúp điện
              5. Telegram báo kết quả
              6. (Ca chiều 17h00–17h25) Push telemetry ThingSpeak 1 lần/ngày  ← ADR-010
              ▼
        Tính giây ngủ → Deep Sleep

🔒 Trật tự 2–3 là cứng (chỉ khi chạy Option A châm phân tự động): châm phân → đợi 15 giây → mới bật bơm chính. Rút ngắn 15s = phân chưa tan, khay đầu hứng đậm đặc → cháy rễ (ADR-006). 🪙 Option B (đã chọn, ADR-011): không có bước châm phân tự động — phân pha tay, đổ trực tiếp vào bồn rồi để bơm chính trộn ~1–2 phút (xem §6.2).

2.3. Ca Flush Chủ Nhật ¶

• Sáng Chủ Nhật (currentDay == 0): bơm chính 180s nước sạch, KHÔNG châm phân.
• Mục đích: xả cặn phân bón kết tinh trong ống PE16 + béc → chống nghẹt.

2.4. Các chế độ vận hành ¶

3. NGUYÊN LÝ BỀN BỈ NHIỀU NĂM (4 TRỤ CỘT) ¶

Trụ 1 — Không mòn Flash: ghi NVS đúng 2 lần/ngày ¶

• Chỉ ghi lastDay/lastSlot ngay sau mỗi ca tưới (2 lần/ngày).
• Tính toán: Flash chịu ~100.000 lần ghi → 730 lần/năm → tuổi thọ ~136 năm.
• ⚠️ KHÔNG ghi NVS trong vòng lặp, khi thức ngủ ngắn, hay mỗi lần bấm nút.
• RTC_DATA_ATTR (RTC RAM) chỉ dùng cho dữ liệu tạm (bootCount) — KHÔNG dùng cho trạng thái ca tưới (mất khi cúp điện thật).

Trụ 2 — Chống cúp điện 100% ¶

• Trạng thái ca tưới nằm trong NVS Flash → cúp điện giữa ca, bật lại không tưới lặp.
• Phao ngắt cạn cứng nối tiếp +12V bơm chính → cạn nước = ngắt điện bơm ngay, độc lập MCU.
• NTP/Wi-Fi lỗi → ngủ 15 phút rồi thử lại — không ngủ vĩnh viễn, không tưới sai giờ.

Trụ 3 — Chống nghẹt béc (điểm hỏng #1 của hệ thống tưới) ¶

• Lọc 120 mesh chặn cặn/rêu trước khi vào béc.
• Flush Chủ Nhật xả cặn kết tinh trong ống.
• Béc Non-PC (không bù áp) — rẻ, ít điểm hỏng, thay ~1.5k.
• KHÔNG gắn 36 van anti-drain (tốn tiền + 36 điểm nghẹt mới).

Trụ 4 — Chống rêu/muỗi & ăn mòn ¶

• Thùng HDPE/PP tối màu, đậy kín → chặn rêu tảo, lăng quăng.
• Lồng PVC Ø60 đục lỗ bảo vệ phao → chặn rêu/muỗi kẹt cần phao.
• Hộp điện Sino chống nước, đấu nối chắc, gen nhiệt bọc đầu nối ngoài trời.
• Diode flyback + tụ 1000µF → MOSFET không chết sớm do Back-EMF/inrush.

4. DẤU HIỆU HỆ THỐNG HOẠT ĐỘNG ĐÚNG / SAI ¶

5. LỊCH BẢO TRÌ ĐỊNH KỲ ¶

Hàng ngày (kiểm tra nhanh, ~1 phút) ¶

• Nhận đủ 2 Telegram? (sáng + chiều)
• (Nếu dùng dashboard) Mở ThingSpeak: biểu đồ có điểm mới hôm nay?
• Khay đất còn ẩm nhẹ giữa 2 ca (không khô trắng, không đọng nước).

Hàng tuần ¶

• Sáng Chủ Nhật: hệ thống tự Flush 3 phút — quan sát ống có xả cặn không.
• Soi 3–4 béc đại diện (1 khay/tầng): nhỏ giọt đều không?

2 tuần/lần ¶

• Bù nước đầy thùng 50L (mực nước hao do tưới + bốc hơi).
• Kiểm tra chai mẹ: còn dung dịch? bơm peristaltic còn hút được?
• (Tùy chọn) Xuất CSV từ ThingSpeak để giữ lịch sử vĩnh viễn (free tier giữ ~30 ngày).

1 tháng/lần ¶

• Vệ sinh lọc 120 mesh: xoáy nắp ra, xịt rửa sạch cặn/rêu trên lưới → lắp lại.
• Kiểm tra miệng xả peristaltic vào thùng không bị cặn bít.
• Đo nồng độ bồn bằng bút TDS/EC → duy trì EC 1.2–1.6 mS/cm (700–1000 ppm) (cộng dồn theo lịch bù phân).

3 tháng/lần (quý) ¶

• Kiểm tra phao ngắt cạn: nhấc phao lên → bơm chính phải ngắt ngay (test cạn khô).
• Rửa lồng PVC bảo vệ phao (rêu bám bên trong).
• Kiểm tra van anti-siphon đỉnh T3 mở/đóng nhẹ, không kẹt.
• Kiểm tra đấu nối hộp điện: vít nối xiết lại, không nước lọt vào hộp.

6 tháng / 1 năm ¶

• Vệ sinh toàn bộ ống: chạy Flush liên tục 2–3 lần hoặc tháo béc xả ống bằng nước áp lực.
• Kiểm tra mòn dây/mối hàn, thay gen nhiệt nếu nứt.
• Kiểm tra ESP32: điện áp 5.0V đầu Buck còn chuẩn? MOSFET nguội khi chạy?
• (Phase 2) Cân nhắc nâng cấp: DHT22, OTA, INA219 (xem mục 8).

6. QUY TRÌNH TỪNG HẠNG MỤC BẢO TRÌ ¶

6.1. Vệ sinh lọc 120 mesh (1 tháng) ¶

1. Tắt nguồn 220V (hoặc cúp bơm).
2. Xoáy mở nắp lọc, lấy lưới ra.
3. Xịt nước sạch rửa cặn/rêu cả 2 mặt lưới.
4. Lắp lại, xiết kín, mở nguồn, chạy /flush 1 lần kiểm tra.

6.2. Bù nước & duy trì dinh dưỡng ¶

1. Bù nước sạch đầy thùng 50L (luôn để nước ngập đầu hút bơm).
2. Kiểm tra chai mẹ: còn ~1/3 thì pha lại dung dịch đậm đặc mới.
3. Khi bồn bị pha loãng sau nhiều lần bù nước → bù phân tay (Option B): đổ dung dịch mẹ trực tiếp vào bồn theo tỷ lệ đã calibrate (lap-rap §5.2), để bơm chính trộn ~1–2 phút rồi đo EC.
4. Duy trì EC 1.2–1.6 mS/cm — chỉnh thời gian châm trong code nếu lệch nhiều.

6.3. Vệ sinh thùng & chống muỗi (3–6 tháng) ¶

1. Vào Maintenance Mode (giữ nút >5s lúc cắm nguồn).
2. Tắt nguồn, tháo bơm chìm + phao, đổ bớt nước.
3. Cọ rửa thành thùng bằng bàn chải mềm (không dùng hóa chất độc hại rau).
4. Rửa lồng PVC, kiểm tra phao.
5. Lắp lại, đổ nước sạch, bù dinh dưỡng, thoát Maintenance (reset tay).

6.4. Thay béc nghẹt (khi cần) ¶

1. Maintenance Mode → tắt nguồn.
2. Rút béc Non-PC cũ khỏi ống PE6.
3. Cắm béc mới đúng lưu lượng tầng (T1=2L/h, T2=3L/h, T3=4L/h).
4. Mở nguồn, chạy /flush kiểm tra.

7. CHẨN ĐOÁN & SỬA CHỮA SỰ CỐ ¶

Quy trình chung: ① Xác định triệu chứng → ② Cô lập phân đoạn (điện / thủy lực / firmware) → ③ Sửa → ④ Test → ⑤ Vận hành lại.

7.1. Bảng sự cố nhanh ¶

7.2. Quy trình cô lập lỗi nhanh ¶

1. Maintenance Mode → có WebServer?
   • Không → lỗi nguồn/ESP32 (đo 5.0V Buck, kiểm tra nạp lại code).
   • Có → bước 2.
2. Mở /flush → bơm chính chạy?
   • Không → lỗi điện bơm (phao/MOSFET/đấu dây).
   • Có → bước 3.
3. Mở /water → peristaltic + bơm chính?
   • Peristaltic không chạy → lỗi MOSFET #2/GPIO27.
   • Chạy nhưng béc không ra → lỗi thủy lực (lọc/van/ống phân phối/béc).
4. Kiểm tra Telegram → firmware gửi OK?

7.3. Sửa firmware (lỗi logic) ¶

• Sửa trong .project/modules/firmware.md + .project/firmware.md + Master Plan (3 nơi phải đồng bộ, giữ IDENTICAL).
• Sau khi sửa: biên dịch → nạp → test 3 chế độ → cúp điện test.
• Thay đổi thông số ca tưới/thời gian → chỉnh #define đầu file rồi nạp lại.

7.4. Rollback an toàn ¶

• Giữ bản firmware cũ (git history / bản backup .bin) trước khi nạp bản mới.
• Lỗi phần cứng nặng (bơm/MOSFET chết) → ngắt nguồn 220V → sửa xong mới cấp lại.

8. NÂNG CẤP PHASE 2 (SAU 3–6 THÁNG, TÙY CHỌN) ¶

Nguyên tắc: chỉ thêm khi hệ thống vận hành ổn định. Mỗi cảm biến mới = 1 điểm hỏng tiềm năng (ADR-007). 📊 Dashboard cloud + lịch sử telemetry ĐÃ CÓ từ Phase 1 (ThingSpeak, ADR-010) — không nằm trong danh sách nâng cấp dưới đây.

8.1. Nguồn năng lượng mặt trời + cảnh báo hết pin (ưu tiên #1) ¶

Yêu cầu user: ESP32 chạy bằng năng lượng mặt trời; khi hết pin phải BÁO KÊU để người lắp pin dự phòng tạm thời.

Hạ tầng nguồn (ADR-009):

• Panel 20–50W + mạch sạc CC-CV/MPPT + pin lithium 12V (3S: 11.1V danh định, 12.6V đầy).
• Bơm chính 12V chạy thẳng từ pin. Buck LM2596 12V→5V cấp ESP32 giữ nguyên.
• Buzzer 5V GPIO rời (vd GPIO4/15) — chỉ bật khi cảnh báo.

Luồng bảo vệ pin (đã chốt — phương án A, user duyệt):

1. Trước mỗi ca tưới, ESP32 đo áp pin qua ADC (cầu chia áp).
2. Pin < ngưỡng yếu (3S ≈ 11.6V) → buzzer kêu ~5s + Telegram "⚠ PIN YẾU — cắm pin dự phòng" + BỎ QUA ca tưới, ngủ tiếp.
3. Pin < ngưỡng nguy hiểm (≈ 11.0V) → ngừng mọi hoạt động, ngủ sâu nhất (bảo vệ pin khỏi xả sâu — pin chết hẳn thì không còn gì báo).
4. Người lắp pin dự phòng tạm thời → ESP32 thức kế tiếp đo áp đủ → tự phục hồi bình thường.

🔒 Quyết định đã chốt: pin yếu = BỎ ca tưới, không cố tưới hết pin. Rau chịu khô vài ngày, pin chết vĩnh viễn thì hệ thống tê liệt. (ADR-009)

Nhu cầu công suất (rất nhỏ): tưới 2 ca × 120s × 15W ≈ 1 Wh/ngày + ESP32 ~5 mAh → pin 3S 5000mAh (~55Wh) đủ chạy > 30 ngày không nắng. Panel 20W dư sức.

8.2. Bảng ưu tiên nâng cấp ¶

Trước khi nâng cấp: đối chiếu ADR (decisions.md) tránh vi phạm quyết định cũ. Sau khi thay đổi: cập nhật .project/ + working.md + state.md.

9. AN TOÀN & KHÓA AN TOÀN (TUYỆT ĐỐI KHÔNG BỎ) ¶

1. Phao ngắt cạn cứng nối tiếp +12V bơm chính — độc lập 100% MCU. Cạn nước = ngắt điện bơm tức thì.
2. Bảo vệ MOSFET: trở 10k pull-down Gate→GND, diode 1N4007 flyback tại cọc bơm, tụ 1000µF/25V bus 12V.
3. Bơm châm phân dùng peristaltic — KHÔNG dùng Venturi (đã chứng minh liệt với bơm áp thấp 12V, ADR-003).
4. Mixing delay 15s sau châm phân trước khi bật bơm chính — KHÔNG rút ngắn.
5. Ghi NVS 2 lần/ngày — KHÔNG ghi nhiều hơn (bảo vệ Flash 136 năm).
6. Thao tác điện: ngắt 220V trước khi đụng dây. Đo 5.0V Buck trước khi cắm ESP32.
7. Nước + điện: hộp điện kín, đấu nối ngoài trời có gen nhiệt, thùng đậy kín chống rêu/muỗi.
8. Bảo vệ pin (solar, Phase 2 — ADR-009): pin yếu = bỏ ca tưới, giữ pin; mạch chống xả sâu cứng. Buzzer báo TRƯỚC ngưỡng chết pin.

Tài liệu vận hành tuân thủ Master Plan v2.0 + ADR-001→012. Mọi thay đổi quy trình/thiết kế phải cập nhật .project/ và đối chiếu ADR.