Датчики газа для arduino

Датчики газа для arduino Анемометр

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

Детектор загрязнения окружающего воздуха на arduino

Такое устройство сможет помочь контролировать качество воздуха, а также предупредить владельца об утечке газа или присутствия горючих газов. Для дополнительной функциональности в детектор входит датчик влажности и температуры. Эта мини-станция сможет определять все основные загрязнители атмосферы (оксид углерода, оксид азота, диоксид серы, озон и твёрдые частицы воздуха), кроме диоксида серы.

Из-за того, что используемые датчики имеют разную цену и их параметры отличаются один от другого их калибровка происходила при известных автору концентрации газов.

Материалы:
– Arduino Uno
– Источник питания 5В
– LCD шилд RGB 16×2 LCD шилд
– Датчик газовый MiSC-2614 (Озон)
– Датчик газовый MQ-9
– Датчик измерения влажности и температуры Keyes DHT11
– Датчик твёрдых частиц Shinyei PPD42
– Датчик газовый MQ-2
– Датчик газовый MiCS-2714 (NO2)
– Доступ к 3D принтеру (для корпуса, можно использовать имеющиеся пластиковый или деревянный короб)
– Макетная плата
– Вентилятор 5В
– Проводники калибра 24 (0.511 мм) 10 – 15 шт

Электрическая схема:

Эта схема показывает общую схему работы устройства для представления о том что из себя представляет этот детектор. Автор просит обратить внимание на то что большинство портов с датчиками могут быть изменены, но тогда потребуется изменить код программы.

Шаг первый. Датчик твёрдых частиц.
Для сбора данных о твёрдых частицах используются два датчика Shinyei PPD42.
Каждый из них имеет два выхода: левый жёлтый для мелких твёрдых частиц, и второй для больших частиц. Выходы будут подсоединены к Ardiuno с напряжением питания 5В, как указано на общей схеме.

Каждый из датчиков использует светодиод и фотодиод для замера концентрации в воздухе частиц.

Шаг второй. Плата газового датчика.
Ниже показана схема печатной платы датчиков газа и температуры с влажностью. Автор печатную плату изготавливал самостоятельно и рекомендует делать также тем, кто займётся этим проектом, и отмечает что плата, может, отличаться физически от той, которая указанна на схеме.

Шаг третий. Датчики NO2 и озона.
В самоделке используют датчики с поверхностным монтажом MiCS-2614 и MiCS-2714, они обнаруживают озон и двуокись озона в воздухе.

Каждый датчик в своём сенсорном элементе использует внутренний резистор. На схеме указано расположение измерительного резистора между выводами K и G. Для определения их правильного расположения использовался омметр. Сопротивление резистора находится в пределах кОм. Также датчики имеют нагревательный элемент между выводами H и A, который поддерживает температуру сенсорного элемента. Нагревательный элемент имеет сопротивление в 50-60 кОм.

Далее, на макетную плату устанавливаются резисторы 82 кОм и 131 кОм последовательно с элементами датчиков.

Шаг четвёртый. Датчики газа.
Автор использует датчики газовые MQ-2 и MQ-9, которые измеряют токсичные газы. Датчики используют газочувствительный резистор для обнаружения токсичных газов, и используют свой нагревательный элемент для установки и сохранения требуемой температуры датчика.

Датчики устанавливаются согласно схеме макетной платы. Датчик MQ-2 соединяется выводом с меткой А к питанию 5В, вывод G к земле, вывод S к земле через резистор 47 кОм. Датчик MQ-9 подключается немного иначе: вывод А к транзистору, В к питанию 5В вывод G к земле и вывод S к земле через резистор 10 кОм.

Шаг пятый. Датчик влажности и температуры.
Этот датчик является обязательным, так как контроль за влажностью и температурой является очень важной частью в определении концентрации газов. Повышенные значения влажности и температуры сильно повлияют на точность измерений за обеими этими параметрами можно следить с помощью одного датчика. Его подключение происходит следующим образом: левый вывод подключается к питанию, средний вывод -сигнальный выход, а правый к земле. Сигнал от этого датчика будет поступать на цифровой порт Arduino.

Про анемометры:  единица силы ветра, 4 буквы, 4 буква «Л», сканворд

Шаг шестой. Вентилятор и источник питания.
Если заглянуть на схему всего проекта то можно заметить что используется только одно входное напряжение 5В. В этой самоделке используется обычный сетевой адаптер. Для правильной работы устройства, и для предотвращения перегрева используется корпусный вентилятор 5В.

Шаг седьмой. Корпус.
Корпус можно изготовить из подручных материалов таких как дерево, металл, пластик. Автор использовал 3D принтер, внизу статьи приложен файл для печати.

Шаг восьмой. Программный код.
Код для извлечения данных из детектора прикреплён под статьёй. Код распечатывает на мониторе значения датчиков, сигналы Shinyei PPD42, и показания влажности с температурой. Также данные выводятся на LCD дисплей.

Для работы устройства загружают библиотеки датчика влажности и LCD шилда.

Код для LCD шилда

Код для датчика температуры и влажности

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.

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.

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

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

MQ2Arduino UnoArduino NanoArduino Mega
GNDGNDGNDGND
VCC5V5V5V
OUTA1A1A1

Как работает датчик газа?

Когда диоксид олова (частицы полупроводника) нагревается на воздухе до высокой температуры, на его поверхности адсорбируется кислород. В чистом воздухе донорные электроны диоксида олова притягиваются к кислороду, который адсорбируется на поверхности чувствительного материала. Это предотвращает протекание электрического тока.

В присутствии восстановительных газов поверхностная плотность адсорбированного кислорода уменьшается, так как он реагирует с восстановительными газами. Из-за чего электроны высвобождаются в диоксид олова, что позволяет току свободно течь через датчик.

Какой датчик подойдет для обнаружения бытового газа?

Попробовал MQ-2. Отлично срабатывает на газе из зажигалки, но на газ из комфорки не реагирует.

Я так понимаю, что «бытовой газ» понятие весьма растяжимое и состав может отличаться. Кроме того, поставщики теоретически могут разбавлять газ.

Есть ли какой-то (простой) способ определить состав газа в моем случае, чтобы подобрать нужный датчик? Какие датчики стоит попробовать, учитывая что MQ-2 не сработал?

Список газов, которые детектит MQ-2 (согласно документации): H2, LPG, CH4, CO, Alcohol, Smoke or Propane

Бытового газа не знаю, знаю природный (он CH4 и добывается из желтой трубы ) и сжиженый (этот Propane плюс бутан, месторождение в балоне красного цвета, так же известен как LPG ). Таким образом MQ-2 детектит обоих. С чем связано утверждение » MQ-2.. на газ из комфорки не реагирует. » — загадка природы.

Мой MQ-2 реагирует на газ из плиты, природный и попутный газы на работе и, заодно, на водород ))

А вообще, ЕвгенийП выкладывал список датчиков (я себе сохранил и даташитов накачал). Цитата из него — Для природного газа лучше всего MQ4. MQ-2 — пропан-бутан, изо-бутан, пропан, метан, спирт, водород, дым. Воспламеняющиеся и горючие газы. MQ-3 — спирт, этанол, дым MQ-4 — метан, природный газ, сжатый природный газ MQ-5 — сжиженный нефтяной газ, природный газ, газолин MQ-6 — пропан-бутан, изо-бутан, пропан MQ-7 — Угарный газ MQ-8 — Водород MQ-9 — угарный газ, горючие газы.

MQ131 — Озон MQ135 — Качество воздуха. Бензол, алкоголь, дым. MQ136 — Сероводород MQ137 — Аммиак MQ138 — Бензол, толуол, спирт, ацетон, пропан, Формальдегид, газообразный водород. MQ214 — метан, природный газ. MQ216 — природный газ, угольный газ.

Про анемометры:  mq135. Блог Амперкот.ру

MQ303A — спирт, этанол, дым (так же, как MQ-3, но напряжение нагревателя ниже) MQ306A — сжиженный нефтяной газ, бутан (как MQ6, но напряжение нагревателя ниже) MQ307A — угарный газ (как MQ7, но напряжение нагревателя ниже) MQ309A — угарный газ, горючие газы.

Есть ссылка на пост Евгения П. ?

С названиями много путаницы.

Природный газ по мнению википедии состоит из метана (от 70 до 98%). Метан легче воздуха.

ГОСТ Р 52350.29.1-2022 3 . 1 . 5 горючий газ ( flammable gas ) : Газ или пар , который при смешении с воздухом в определенной пропорции образует взрывоопасную среду . Примечание — В настоящем стандарте под термином « горючий газ » подразумевают также горючие пары . Является ли пропан-бутан, метан горючими, а заодно и воспламеняющимися газами?

Угарный газ — (моно)оксид углерода CO. Легче воздуха (при нормальных условиях). Датчик должен быть расположен под потолком?

MQ135 «качество воздуха»? 135 является детектором углекислого газа (двуокиси углерода CO2).

Дым вообще интересная штука. Например на кухне может пригореть еда — будет один состав дыма. Из выхлопной трубы автомобиля тоже идет дым, там содержится все тот же CO, CO2, оксиды азота NOx.При пожаре может быть вообще все, что угодно.

Есть кто из химиков, кто бы сказал куда какие датчики больше подходят? Например на кухню(утечки, пожар), автомобиль (газ/бензин, дизель), просто в жилое помещение/офис («качество воздуха»).

Источник

Калибровка модуля датчика газа mq-2

Чтобы откалибровать датчик газа, вы можете держать датчик газа рядом с дымом/газом, который вы хотите обнаруживать, и поворачивать потенциометр, пока на модуле не начнет светиться красный светодиод. Поворачивайте потенциометр по часовой стрелке, чтобы увеличить чувствительность, или против часовой стрелки, чтобы уменьшить чувствительность.

Рисунок 10 – Потенциометр регулировки чувствительности модуля датчика газа MQ-2

Компаратор на модуле постоянно проверяет, достиг ли аналоговый выходной сигнал (A0) порогового значения, установленного потенциометром. Когда он пересекает пороговое значение, цифровой выход (D0) выдаст высокий логический уровень, и загорится светодиодный индикатор.

Эта настройка очень полезна, когда вам нужно при достижении определенного порога запустить какое-то действие. Например, когда концентрация дыма пересекает пороговое значение, вы можете включить или выключить реле или дать команду включить вентиляцию или спринклерную систему пожаротушения.

Код arduino

Код очень прост, и, в основном, он просто читает аналоговое напряжение на выводе A0. При обнаружении дыма он выводит сообщение на мониторе последовательного порта. Посмотрите скетч, прежде чем мы начнем его подробный разбор.

Скетч начинается с определения вывода Arduino, к которому подключен аналоговый вывод датчика газа MQ-2. Переменная под названием sensorValue определена для хранения значения датчика.

В функции setup() мы инициализируем последовательную связь с ПК и ждем 20 секунд, чтобы дать датчику прогреться.

В функции loop() значение датчика считывается функцией analogRead() и отображается в мониторе последовательного порта.

Когда концентрация газа достаточно высока, датчик обычно выдает значение, превышающее 300. Мы можем отслеживать это значение с помощью оператора if . И когда значение датчика превысит 300, мы отобразим сообщение « Smoke detected! » (Обнаружен дым!).

Вывод в мониторе последовательного порта выглядит так:

Рисунок 13 – Вывод в мониторе последовательного порта скетча для работы с модулем датчика газа MQ-2

Источник

Обзор датчика угарного газа mq7

Датчик MQ7  — это датчик угарного газа CO. Основным источником выделения СО является сгорание углеродного топлива при недостаточном количестве кислорода. Углерод “не догорает” и вместо углекислого газа CO
2
, в атмосферу выбрасывается угарный газ CO.  Он чрезвычайно ядовит, но при этом не обладает ни цветом, ни запахом. Попав в помещение с угарным газом, вы только по косвенным симптомам поймете, что подвергаетесь воздействию яда. Пользу этого датчика переоценить трудно и он широко применяется в схемах автоматизации.

Основным рабочим элементом датчика является нагревательный элемент, за счет которого происходит химическая реакция, в результате которой получается информация о концентрации газа. Поэтому во время работы сенсор будет горячим. Для получения стабильных показаний новый сенсор необходимо один раз прогреть (оставить включённым) в течение 48 часов. После этого стабилизация после включения будет занимать около минуты. Выдаваемый датчиком аналоговый сигнал пропорционален концентрации угарного газа. Показания датчика подвержены влиянию температуры и влажности окружающего воздуха. Поэтому в случае использования датчика MQ7 в изменяющейся среде, при необходимости получения точных показаний, понадобится реализовать компенсацию этих параметров.

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.

Про анемометры:  Анемометр это прибор для измерения...? - Инструмент Мастер

Подключение модуля датчика газа mq-2 к arduino uno

Теперь, когда у нас есть полное представление о том, как работает датчик газа MQ-2, мы можем подключить его к нашей плате Arduino!

Подключить модуль датчика газа MQ-2 к Arduino довольно просто. Начните с установки датчика на макетную плату. Подключите вывод VCC к выводу 5V на Arduino, а вывод GND – к выводу Ground на Arduino.

Подключите выходной вывод D0 на модуле к цифровому выводу 8 на Arduino, а выходной вывод A0 на модуле – к аналоговому выводу 0 на Arduino.

Когда вы закончите, у вас должно получиться что-то похожее на рисунок ниже.

Рисунок 12 – Подключение модуля датчика газа MQ-2 к Arduino

Итак, теперь, когда мы подключили наш датчик газа, пришло время написать код и проверить его.

Пример использования

Рассмотрим подключение датчика MQ7 к Arduino c отображением на отдельном светодиоде превышения порога. Для проекта нам понадобятся следующие детали:

Соберем схему, показанную на рисунке.

Запустим Arduino IDE. Создадим новый скетч и внесем в него содержимое листинга 1.

Распиновка модуля датчика газа mq-2

Теперь давайте посмотрим на распиновку.

Рисунок 11 – Распиновка модуля датчика газа MQ-2

  • VCC обеспечивает питание для модуля. Вы можете подключить его к выходу 5 В вашей платы Arduino.
  • GND – вывод земли, должен быть подключен к выводу GND на Arduino.
  • D0 обеспечивает цифровое представление о наличии горючих газов.
  • A0 обеспечивает аналоговое выходное напряжение, пропорциональное концентрации дыма/газа.

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.

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.

Характеристики датчика mq7

Сокращение ppm расшифровывается как parts per million или в вольном переводе “частей на миллион”. От процента показатель не отличается, отличается только размерность (1 ppm = 0,0001%). По гигиеническим нормам ppm приблизительно 0,0017% – 170 ppm, выхлопе бензинового двигателя СО может быть до 3% – соответственно 3% = 30.000 ppm.

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
    Датчики газа для arduino
  4. Дисплей (семисегментный индикатор)
    Датчики газа для arduino
  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

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий

Adblock
detector