Датчик бытового газа ардуино

Урок по созданию детектора газа на Ардуино

Урок по созданию на Ардуино детектора газа с индикатором, который питается от USB и отображает количество обнаруженного газа на дисплее.

Шаг 1. Комплектующие и инструменты

В целом стоимость проекта будет варьироваться в зависимости от качества деталей, которые вы хотите использовать. Но, к счастью, большинство комплектующих могут быть легко использованы для других проектов.

Первое, что вам нужно сделать, это собрать необходимые детали для нашего детектора газа Ардуино. Обычно, первым делом мы подбираем нужную электронику.

Инструменты:

1. пистолет для горячего клея
2. острый нож
3. металлическая линейка
4. некоторые инструменты рисования (в зависимости от ваших личных предпочтений)

Комплектующие:

1. Arduino Nano
2. USB-кабель
3. Датчик газа MQ-4
   
4. Дисплей (семисегментный индикатор)
   
5. Картон или другой материал для корпуса (вы можете использовать прилагаемый чертеж и распечатать его на толстой бумаге) или заказать трехмерный

Шаг 2. Делаем корпус

Самый простой вариант сделать корпус — использовать картон. Можно воспользоваться рисунком ниже для создания корпуса.

Шаг 3. Монтаж деталей детектора газа

На этом шаге добавляем детали в корпус детектора газа. На рисунках показано, как монтировать детали с помощью пистолета для горячего клея.

Как можно заметить были использованы небольшие кусочки картона, склеенные для прокладок и монтажных опор. Это особенно важно, если вы хотите, чтобы кнопка сброса на ардуине работала правильно. Обязательно надежно закрепляйте детали на месте, но все равно держите электронные контакты и кнопки чистыми.

Шаг 4. Подключение

Как только у вас появятся все детали, вы можете их подключить. Подключите ардуино к датчику и дисплею в соответствии с приведенными ниже фото.

Подключение датчика (сенсора)

Подключение дисплея

Подключение делаем следующим образом:

Шаг 5. Загрузка кода

Ардуино детектор газа нужно запрограммировать, это очень легко сделать. Мы используем программное обеспечение, представленное на официальном сайте Ардуино — www.arduino.cc.

Возьмите код или файл ниже и загрузите его в arduino.

Шаг 6. Тестирование

Теперь вы можете проверить свой детектор газа! Финальный вариант работы нашего детектора газа Ардуино можно увидеть на видео ниже:

Измените пороговые значения в коде, если вы не удовлетворены реакцией датчика.

Источник

Подключение датчика газа MQ2 Ардуино

Датчик MQ-2 Ардуино позволяет выявлять в воздухе минимальную концентрацию водорода и углеводородных газов (пропан, метан, бутан). Применяют сенсоры MQ-2 в проектах умного дома для своевременного обнаружения газа или дыма. Сенсор относится к семейству датчиков MQ, которые отличаются низкой стоимостью, простотой использования и легкостью подключения к микроконтроллеру Ардуино.

Датчик утечки газа MQ2 на Ардуино

Принцип сенсора основан на детекторе, изготовленного из сплава оксида олова и алюминия, который в процессе работы сенсора существенно нагревается. В результате химической реакции, происходящей при попадании молекул углеводородных газов на чувствительный элемент, изменяется сопротивление сенсора. Измеряя изменения сопротивления, можно узнать точное значение концентрации газа в воздухе.

При измерении газов, термин «концентрация» используется для описания количества газа в воздухе по объему. Наиболее распространенными единицами измерения являются доли на миллион и процентная концентрация. Доли на миллион (ppm) — это отношение одного газа к другому. Например, концентрация 1000 ppm CO означает, что на 999 000 молекул газа, 1000 из них будут относится к углекислому газу.

Характеристики датчика MQ2 Ардуино

• Питание: 5 Вольт;
• Потребляемый ток: 180мА;
• Чувствительность: 300-10000 ppm;
• Рабочая температура: от -10 до +50 °C;
• Влажность воздуха: не более 95%;
• Интерфейс: аналоговый и цифровой.

Схема и распиновка датчика газа MQ2

Напряжение аналогового выхода изменяется пропорционально концентрации дыма или газа. Чем выше концентрация газа, тем выше выходное напряжение. Логический сигнал можно откалибровать, держа датчик рядом с дымом, который вы хотите обнаружить. Далее вращайте потенциометр по часовой стрелке (для увеличения чувствительности сенсора), пока не загорится красный светодиод на модуле.

Как подключить датчик MQ2 к Ардуино

Для этого занятия нам потребуется:

• плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
• датчик газа MQ2;
• макетная плата;
• светодиод;
• резистор 220 Ом;
• провода «папа-папа», «папа-мама».

Схема подключения датчика MQ2 к Ардуино Уно

Рассмотрим несколько вариантов кода для сенсора. Первый вариант — без библиотеки и еще два примера с библиотеками MQ2.h и TroykaMQ.h от Амперки. Обе библиотеки можно скачать на нашем сайте здесь. Обратите внимание, что при установке сразу двух библиотек будет происходить конфликт и Arduino IDE выдаст ошибку при компиляции. Загрузите первый пример, после сборки схемы, представленной на картинке выше.

Скетч. Применяем датчик MQ2 без библиотеки

Пояснения к коду:

1. в этом примере необходимо будет откалибровать датчик, т.е. настроить включение светодиода при заданном пороге концентрации газа. При этом датчик не распознает газы, поэтому лучше использовать библиотеки для MQ2.

Датчик широкого спектра газов MQ-2 и Ардуино

Для следующего примера следует переключить пин A1 на логический порт сенсора газа (цифровой сигнал). Если вы используете датчик широкого спектра газов MQ-2 от компании Амперка, то подключите его к микроконтроллеру, согласно схеме. При этом у сенсора должен быть включен нагрев (замкнута перемычка на плате датчика). После подключения датчика к Arduino, загрузите следующую программу в плату.

Скетч. Подключение датчика с библиотекой MQ2.h

Пояснения к коду:

1. информация с датчика выводится на монитор порта Arduino IDE;
2. порог включения светодиода можно изменить в операторе if и настроить программу на определение концентрации другого газа (в примере указан CO).

Скетч. MQ2 от Амперки с библиотекой TroykaMQ.h

Пояснения к коду:

1. в представленном примере информация по концентрации газов выводится в последовательный порт, без включения светодиода;
2. сенсор должен находится в режиме постоянного нагрева (перемычка замкнута).

Заключение. MQ2 — один из наиболее часто используемых датчиков газа в серии датчиков MQ Arduino. Модуль отлично подойдет для проектов, где требуется создать систему мониторинга качества воздуха в помещении. Способен обнаружить газ при концентрации в воздухе от 200 ppm. Все возникшие вопросы по подключению MQ2 к микроконтроллеру Ардуино и скетчам, оставляйте в комментариях к записи.

Источник

Датчики газа серия MQ (Trema-модуль v2.0)

Общие сведения:

Trema-модуль датчик газа MQ-2 и MQ-135 — способны определять концентрацию широкого спектра газов в воздухе (природные газы, углекислый и угарный газ, углеводороды, дым, пары спирта и бензина).

Trema-модуль датчик газа MQ-3 — способен определять концентрацию паров спирта в воздухе.

Trema-модуль датчик газа MQ-6 — способен определять концентрацию углеводородных газов в воздухе.

Модули построены на базе полупроводникового газоанализатора. Датчики отличаются повышенной чувствительностью и быстрой реакцией на увеличение концентрации детектируемых газов. Нагревательный элемент датчиков нагревает газочувствительную полупроводниковую плёнку, которая в нагретом состоянии, вступает в химические реакции с детектируемыми газами и способна менять своё электрическое сопротивление пропорционально концентрации этих газов в окружающем воздухе.

Видео:

Спецификация:

• Входное напряжение питания: 5 В (постоянного тока)
• Потребляемый ток: 130 . 140 мА (в активном режиме)
• Потребляемый ток: 0,5 . 0,8 мА (в режиме энергосбережения)
• Сигнал на выходе: от 1,2 В ±0.5 до Vcc-4% (зависит от концентрации измеряемых газов)
• Рабочая температура: 0 . +50 °C
• Габариты: 30×30 мм

Все модули линейки «Trema» выполнены в одном формате

Подключение:

В комплекте имеется кабель для быстрого и удобного подключения к Trema Shield .

• Аналоговый выход модуля «S» (Signal) — подключается к любому аналоговому входу Arduino и предназначен для снятия показаний модуля.
• Цифровой вход модуля «EN» (Enable) — подключается к любому выходу Arduino и предназначен для управления режимами работы модуля («1» — активный режим, «0» — режим энергосбережения).
• Если вход «EN» оставить неподключённым, то модуль будет находиться в активном режиме пока есть питание.

Модуль удобно подключать 3 способами, в зависимости от ситуации:

Способ — 1 : Используя проводной шлейф и Piranha UNO

Используя провода «Папа — Мама», подключаем напрямую к контроллеру Piranha UNO.

Способ — 2 : Используя Trema Set Shield

Модуль можно подключить к любому из аналоговых входов Trema Set Shield.

Способ — 3 : Используя проводной шлейф и Shield

Используя 3-х проводной шлейф, к Trema Shield, Trema-Power Shield, Motor Shield, Trema Shield NANO и тд.

Питание:

Входное напряжение питания 5 В постоянного тока, подаётся на выводы «V» (Vcc) и «G» (GND) модуля.

Подробнее о модуле:

Уровень напряжения на аналоговом выходе «S» (Signal) прямо пропорционален концентрации детектируемых газов. Цифровой вход «EN» (Enable) можно не использовать — тогда модуль будет работать постоянно.

Если подключить вход модуля «EN» к любому выходу Arduino, то модулем можно управлять: логическая «1» подключит нагревательный элемент датчика к шине питания и модуль будет регистрировать концентрацию газов, логический «0» отключит нагревательный элемент и модуль перейдёт в режим энергосбережения.

Источник

Детектор утечки газа на Arduino

В то время как сжиженный нефтяной газ (LPG) необходим почти в каждом домохозяйстве, его утечка может привести к катастрофе. Для предупреждения об утечке газа и предотвращения любой аварии существуют различные устройства обнаружения утечек. В данной статье мы разработаем сигнализацию утечки газа на основе Arduino. Если произойдет утечка газа, эта система обнаружит ее и просигнализирует об этом с помощью зуммера, включенного в схему. Собрать эту систему легко, и каждый, у кого есть минимальные знания в электронике и программировании, сможет сделать это.

Макет детектора утечки газа на Arduino

Для обнаружения утечки мы использовали модуль датчика сжиженного нефтяного газа (LPG). Когда происходит утечка газа, он выдает импульс высокого логического уровня на своем выводе D0, а Arduino непрерывно считывает состояние этого вывода. Когда Arduino обнаруживает импульс высокого логического уровня от модуля детектора газа, она показывает сообщение « LPG Gas Leakage Alert » на LCD дисплее 16×2 и активирует зуммер, который подает звуковой сигнал снова и снова, пока модуль детектора газа не перестанет обнаруживать газ в воздухе. Когда модуль детектора LPG газа подает импульс низкого логического уровня на Arduino, LCD показывает сообщение « No LPG Gas Leakage ».

Структурная схема сигнализации утечки газа

1. Arduino Pro Mini
2. Модуль датчика LPG газа
3. Зуммер
4. Транзистор BC547
5. 16×2 LCD
6. Резистор 1 кОм
7. Макетная плата
8. Батарея 9 вольт
9. Перемычки

Модуль датчика LPG газа

Данный модуль содержит датчик MQ3, который и обнаруживает LPG газ, компаратор (LM393) для сравнения выходного напряжения MQ3 с опорным напряжением. Когда LPG газ обнаружен, он выдает напряжение высокого логического уровня. Потенциометр используется для регулировки чувствительности обнаружения газа. Данный модуль очень прост в использовании с микроконтроллерами и Arduino и легко доступен в продаже под названием «LPG Gas Sensor Module». Мы также можем собрать его самостоятельно, используя LM358, LM393 и MQ3.

Принципиальная схема и описание

Как показано на приведенной выше принципиальной схеме, система включает в себя плату Arduino, модуль детектора LPG газа, зуммер и LCD дисплей 16×2. Arduino контролирует всю работу системы: считывание показаний датчика LPG газа, отправка сообщений на LCD, активирование зуммера. Чувствительность данного датчика мы можем установить с помощью установленного на нем потенциометра.

Вывод D0 датчика LPG газа напрямую подключен к выводу 18 (A4) Arduino, а выводы Vcc и GND подключены к выводам Vcc и GND на Arduino. Модуль датчика LPG газа содержит датчик MQ3, который и обнаруживает LPG газ. Этот датчик MQ3 содержит внутри себя нагреватель, который может потребовать до 15 минут для нагрева, чтобы подготовиться к обнаружению LPG газа. Схема компаратора используется для преобразования аналогового сигнала с MQ3 в цифровой. LCD дисплей 16×2 подключен к Arduino в 4-битном режиме. Выводы управления RS, RW и En напрямую подключены к выводам Arduino 2, GND и 3. Выводы данных D4-D7 подключены к выводам Arduino 4, 5, 6 и 7. Зуммер соединен с выводом 13 Arduino через NPN транзистор BC547 с резистором 1 кОм на базе.

Описание программы

В программе мы использовали функцию считывания цифрового вывода, чтобы прочитать показания модуля датчика LPG газа, а затем действовали в соответствии с полученными данными.

Для проверки проекта мы использовали зажигалку со сжиженным газом.

Видео

Источник