[Chân trời] Trắc nghiệm Công nghệ 9 Nông nghiệp 4.0 Chân trời chủ đề 3: Thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt

1. Khi thiết kế mạch điện cho một hệ thống tưới tiêu tự động quy mô lớn, việc sử dụng giao thức truyền thông Modbus RTU qua RS-485 có ưu điểm gì so với việc kết nối trực tiếp từng cảm biến về vi điều khiển trung tâm?

A. Yêu cầu nhiều dây dẫn hơn.

B. Cho phép kết nối nhiều thiết bị (cảm biến, van) trên cùng một đường bus truyền thông, giảm số lượng dây cáp và tăng khả năng mở rộng.

C. Tốc độ truyền dữ liệu chậm hơn.

D. Chỉ có thể kết nối hai thiết bị.

2. Trong một hệ thống tưới tiêu tự động sử dụng năng lượng mặt trời, bộ phận nào có vai trò lưu trữ năng lượng để hệ thống có thể hoạt động vào ban đêm hoặc khi trời không có nắng?

A. Tấm pin mặt trời.

B. Bộ điều khiển sạc.

C. Ắc quy (Pin sạc).

D. Biến tần.

3. Nếu muốn hệ thống tưới tiêu tự động có thể điều khiển từ xa qua điện thoại thông minh, mạch điện cần tích hợp những chức năng gì?

A. Chỉ cần cảm biến độ ẩm.

B. Kết nối mạng (Wi-Fi hoặc di động) và giao diện người dùng (app trên điện thoại).

C. Bộ nhớ lưu trữ lớn.

D. Nhiều loại cảm biến nhiệt độ.

4. Trong thiết kế mạch điện, diode Zener thường được sử dụng với mục đích gì?

A. Tăng cường dòng điện.

B. Ổn áp, giữ cho điện áp qua nó ở một mức không đổi.

C. Chuyển đổi tín hiệu analog sang digital.

D. Lọc bỏ tần số cao.

5. Khi xây dựng mạch điện cho hệ thống tưới tiêu tự động, việc sử dụng các đầu nối chống nước và dây dẫn có vỏ bọc tốt có ý nghĩa gì?

A. Tăng thẩm mỹ cho hệ thống.

B. Giảm tiêu thụ điện năng.

C. Ngăn ngừa đoản mạch, ăn mòn và đảm bảo an toàn điện khi tiếp xúc với môi trường ẩm ướt.

D. Tăng tốc độ truyền dữ liệu.

6. Để thiết kế một hệ thống tưới tiêu tự động có khả năng điều chỉnh lượng nước tưới theo từng loại cây trồng khác nhau, bạn sẽ cần kết hợp những yếu tố nào trong mạch điều khiển?

A. Chỉ cần một cảm biến độ ẩm đất.

B. Cảm biến độ ẩm đất, vi điều khiển có khả năng lập trình nhiều chế độ và van điều chỉnh lưu lượng hoặc thời gian tưới khác nhau cho từng khu vực.

C. Một bơm nước công suất lớn.

D. Nhiều loại phân bón.

7. Để thực hiện chức năng hẹn giờ tưới tiêu theo lịch trình, vi điều khiển cần có loại linh kiện nào để lưu trữ thông tin về thời gian và ngày tháng?

A. Bộ đếm thời gian (Timer IC).

B. Mạch R-C.

C. Đồng hồ thời gian thực (RTC - Real-Time Clock) có pin dự phòng.

D. Bộ chuyển đổi Analog-to-Digital (ADC).

8. Trong hệ thống tưới tiêu tự động ứng dụng công nghệ 4.0, cảm biến độ ẩm đất đóng vai trò gì chính yếu?

A. Cung cấp dữ liệu về lượng mưa.

B. Đo lường và truyền tín hiệu về mức độ ẩm của đất để hệ thống điều khiển ra quyết định tưới.

C. Kiểm soát tốc độ của bơm nước.

D. Giám sát nhiệt độ môi trường xung quanh.

9. Chức năng của relay trong mạch điện tưới tiêu tự động là gì khi được điều khiển bởi vi điều khiển?

A. Đo lường điện áp.

B. Làm nhiệm vụ chuyển mạch, cho phép dòng điện có điện áp hoặc cường độ lớn hơn đi qua để đóng/mở van hoặc bơm.

C. Lọc tín hiệu analog.

D. Tạo ra tín hiệu xung.

10. Để kết nối các thành phần của hệ thống tưới tiêu tự động (cảm biến, vi điều khiển, van) và đảm bảo truyền dữ liệu ổn định, loại dây dẫn nào thường được ưu tiên sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ tin cậy cao?

A. Dây điện đơn lõi, không bọc chống nhiễu.

B. Cáp xoắn đôi có bọc chống nhiễu (ví dụ: cáp RS-485).

C. Dây điện trần.

D. Dây loa thông thường.

11. Tại sao việc sử dụng nguồn điện ổn định (ví dụ: qua bộ ổn áp hoặc pin có dung lượng phù hợp) lại quan trọng đối với hoạt động của mạch điện tưới tiêu tự động?

A. Để làm cho cây trồng phát triển nhanh hơn.

B. Đảm bảo vi điều khiển và các cảm biến hoạt động chính xác và tránh hư hỏng do biến động điện áp.

C. Tăng cường tín hiệu Wi-Fi cho hệ thống.

D. Giảm thiểu sự bay hơi của nước.

12. Trong mạch điện điều khiển, bộ dao động tinh thể (Crystal Oscillator) có vai trò gì?

A. Chuyển đổi tín hiệu analog sang digital.

B. Cung cấp một tín hiệu xung nhịp (clock signal) với tần số rất ổn định cho vi điều khiển và các mạch logic.

C. Ổn định điện áp nguồn.

D. Khuếch đại tín hiệu âm thanh.

13. Trong các giao thức truyền thông không dây có thể ứng dụng cho hệ thống tưới tiêu tự động để thu thập dữ liệu từ xa, giao thức nào thường được ưu tiên sử dụng cho các cảm biến có mức tiêu thụ năng lượng thấp và phạm vi hoạt động rộng?

A. Wi-Fi.

B. Bluetooth.

C. LoRaWAN.

D. Zigbee.

14. Để thực hiện việc đóng/mở van nước một cách tự động dựa trên tín hiệu từ vi điều khiển, bộ phận nào thường được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu điện áp nhỏ sang dòng điện lớn hơn để điều khiển van?

A. Điện trở hạn dòng.

B. Tụ điện lọc nhiễu.

C. Transistor hoặc Relay.

D. Bộ dao động.

15. Nếu một cảm biến trong hệ thống tưới tiêu tự động bị hỏng hoặc ngừng hoạt động, hệ thống nên phản ứng như thế nào để tránh gây hại cho cây trồng hoặc lãng phí nước?

A. Tiếp tục hoạt động dựa trên dữ liệu cũ.

B. Tạm dừng hoạt động tưới tiêu hoặc chuyển sang chế độ an toàn (ví dụ: tưới theo lịch trình cố định với thời gian ngắn) và gửi cảnh báo.

C. Tăng cường tưới nước.

D. Bỏ qua lỗi và tiếp tục.

16. Việc sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM - Pulse Width Modulation) trong mạch điều khiển cho phép làm gì đối với động cơ bơm nước?

A. Tăng điện áp nguồn.

B. Điều chỉnh tốc độ quay của động cơ một cách hiệu quả.

C. Lọc nhiễu điện từ.

D. Đo lường lưu lượng nước.

17. Việc sử dụng một điện trở kéo lên (pull-up resistor) cho một nút nhấn hoặc công tắc trong mạch điện tưới tiêu tự động thường nhằm mục đích gì?

A. Tăng tốc độ xử lý của vi điều khiển.

B. Đảm bảo chân đầu vào của vi điều khiển có mức logic ổn định (thường là mức cao) khi nút nhấn không được nhấn, tránh tình trạng floating.

C. Giảm điện áp cung cấp cho nút nhấn.

D. Làm mát các linh kiện.

18. Mạch điều khiển trung tâm trong hệ thống tưới tiêu tự động thường sử dụng loại vi điều khiển nào phổ biến nhất để xử lý dữ liệu và điều khiển các thiết bị?

A. Vi mạch logic TTL 74LS.

B. Vi điều khiển loại Arduino hoặc Raspberry Pi.

C. Bộ khuếch đại thuật toán Op-amp.

D. Bộ nhớ ROM chỉ đọc.

19. Trong hệ thống tưới tiêu tự động, tín hiệu từ cảm biến độ ẩm đất thường là analog. Để vi điều khiển có thể đọc được, tín hiệu này cần được xử lý qua bộ phận nào?

A. Bộ khuếch đại thuật toán (Op-amp).

B. Bộ chuyển đổi Digital-to-Analog (DAC).

C. Bộ chuyển đổi Analog-to-Digital (ADC).

D. Bộ lọc thông dải.

20. Trong một hệ thống tưới tiêu tự động có nhiều khu vực tưới khác nhau, làm thế nào để mạch điều khiển có thể phân biệt và cấp nước cho từng khu vực?

A. Sử dụng một van chung cho tất cả các khu vực.

B. Sử dụng nhiều van điện từ, mỗi van điều khiển một khu vực tưới riêng biệt, và vi điều khiển sẽ lần lượt kích hoạt chúng.

C. Chỉ cần một cảm biến độ ẩm duy nhất.

D. Tăng áp lực nước tổng thể.

21. Nếu hệ thống tưới tiêu tự động cần thông báo trạng thái hoạt động hoặc cảnh báo sự cố (ví dụ: hết nước, lỗi cảm biến) đến người dùng qua mạng internet, thành phần nào là cần thiết cho chức năng này?

A. Bộ khuếch đại âm thanh.

B. Module kết nối mạng (ví dụ: ESP8266, ESP32).

C. Bộ lọc thông cao.

D. Bộ ổn áp tuyến tính.

22. Trong thiết kế mạch điện cho hệ thống tưới tiêu tự động, việc sử dụng cảm biến mưa nhằm mục đích gì?

A. Tăng cường độ ẩm không khí.

B. Ngăn chặn quá trình bay hơi nước.

C. Tắt hệ thống tưới khi trời đang mưa để tránh lãng phí nước và bảo vệ cây trồng.

D. Đo nồng độ CO2 trong không khí.

23. Khi thiết kế mạch điều khiển cho hệ thống tưới tiêu, việc lựa chọn loại van nào phụ thuộc vào áp lực nước và lưu lượng tưới mong muốn?

A. Van một chiều.

B. Van điện từ (Solenoid valve) với thông số kỹ thuật phù hợp.

C. Van bi cơ.

D. Van xả khí.

24. Khi thiết kế mạch điện cho hệ thống tưới tiêu ngoài trời, yếu tố nào cần được ưu tiên hàng đầu khi lựa chọn vỏ hộp đựng mạch?

A. Màu sắc hấp dẫn.

B. Khả năng chống nước, chống bụi và chống tia UV.

C. Kích thước nhỏ gọn tối đa.

D. Chất liệu nhựa trong suốt.

25. Trong mạch điện tưới tiêu tự động, mosfet thường được sử dụng để điều khiển gì?

A. Lọc nhiễu tín hiệu.

B. Kích hoạt các thiết bị có dòng điện lớn như van điện từ hoặc bơm.

C. Đo lường điện áp đầu vào.

D. Tạo tín hiệu PWM.