Датчик газа ардуино схема
В этой информационной статье разбираем подключение сенсора угарного газа MQ-7 к Ардуино. Мы уже говорили о подобных модулях, оценивали их высокую практичность применения в условиях современных мегаполисов (как квартир, так и офисных помещений). Все мы поняли и осознаем тот факт, что применение подобных технологий – это наша завтрашняя безопасность. Давайте рассмотрим еще один популярный вариант этих устройств.
- напряжение: 5V;
- сопротивление сенсора: 2 – 20кОм;
- ---- нагревателя: 31Ом (его напряжение 1,5 – 5В);
- рабочий ток: 160 мА;
- чувствительность: 20 – 20000 ppm;
- диапазон температур: -10 … +50°C;
- размеры: 22 х 22 х 17мм;
- вес: около 5 г.
Внешний вид, распиновка и принципиальная схема показаны на скриншотах:
Подключение датчика дыма MQ-7 к Arduino
В данном 3 уроке по ардуино, мы будем учиться работать с аналоговым датчиком газа типа MQ-6, и сделаем сигнализацию которая будет иметь световую и звуковую сигнализацию при утечке газа, датчик MQ-6 чувствителен к газу ПРОПАНУ тоесть к сжиженному газу, который используется в баллонах под давлением 16 атмосфер, им заправляют зажигалки, а также его используют как топливо в автомобилях.
Есть готовые шилды под ардуино уже с установленным датчиком и резистором, у меня его нет есть просто датчик купленный в магазине радиодеталей.
Резистор я использовал на 10 Ком.
И так с датчика у нас будет выходить 3 провода, контакт VCC мы подключим к контакту +5V ардуино, контакт GND к контакту GND, а контакт OUT к аналоговому входу 0 на плате.
Также нам потребуется 3 светодиода, красный зеленый и жёлтый, и 3 резистора по 680 Ом каждый и небольшой динамик.
Подключаем их к плате следующим образом.
Теперь напишем небольшую программу для работы нашего сигнализатора. Работать будет она так, при включении несколько раз будут поочередно загораться зеленый желтый и красный светодиоды, так будет длиться 20 секунд, это необходимо для прогрева датчика. Потом загорится зеленый светодиод, означающий что уровень газа в воздухе в норме, как только уровень газа в воздухе будет повышаться загорится желтый светодиод и прозвучит звуковой сигнал, если уровень газа поднимется еще выше то загорится красный светодиод и звуковой сигнал изменит тональность.
Пример кода с комментариями
Если у вас есть газовое оборудование, то вам надо подумать как обезопасить себя от утечки газа. Для этого можно собрать датчик обнаружения газов на mq-2. Такой датчик газа и дыма можно собрать на Ардуино, или на ESP. Сигнал тревоги можно отправлять в Телеграм. MQ-2 это датчик бытового газа. Собрав такой электронный датчик газа вы можете забыть про утечку газа и быть спокойным. За вас теперь будет работать датчик MQ-2, датчик дыма и газа.
Прелесть этих датчиков в том, их можно использовать и без микроконтроллеров. Для этого надо подать на него 5 вольт. Тогда при работе, на цифровом выходе будет напряжение питания, то есть около 5 вольт, а при обнаружении газа, напряжение резко упадёт до 0,15 вольт. Это напряжение будет у каждого датчика немного отличаться. К датчику можно напрямую подключить реле. Так как многие реле управляются низким уровнем, то они будут срабатывают при обнаружении газа и смогут включать любую нагрузку.
Диапазон измерений
Пропан: 200–5000 ppm
Бутан: 300–5000 ppm
Метан: 500–20000 ppm
Водород: 300–5000 ppm
Характеристики
Напряжение питания нагревателя: 5 В
Напряжение питания датчика: 3,3–5 В
Потребляемый ток: 150 мА
Габариты: 25,4×25,4 мм
Теперь давайте проверим как он работает.
Сначала будем использовать цифровой выход. Плата ESP 8266 у меня сейчас задействована только для питания датчика. На зелёный провод не обращайте внимания – это осталось от предыдущего примера. Мне лень было искать блок на 5 вольт, поэтому я запитался от платы.
Потенциометром устанавливаем чувствительность датчика. Крутим пока не погаснет светодиод.
Так как у меня дома нет ничего что работает от газа, то я использовал обычную зажигалку. При обнаружении газа на датчике загорается светодиод. Потом горит некоторое время, пока датчик не очистится от газа и гаснет. Теперь датчик снова в режиме ожидания.
Если вам интересна эта тема, то я могу снять ещё много видео про Использование Телеграм и не только про это.
Объём вашего интереса, я буду оценивать по количеству лайков и комментариев. Чем их будет больше, тем быстрее выйдет новое видео.
Ну, а если вам нравятся мои уроки, то ставьте лайк и делитесь моими видео, с другими. Это очень поможет мне в продвижении канала, а меня будет стимулировать выпускать уроки чаще и интереснее.
Вы видите ссылки на видео, которые, я думаю будут вам интересны. Перейдя на любое из этих видео вы узнаете что-то новое, а ещё поможете мне. Ведь любой ваш просмотр - это знак YOUTUBE, что это кому-то интересно и что его надо показывать чаще.
Спасибо.
А пока на этом всё.
Вчера мы познакомились с Arduino и рассмотрели небольшой пример скетча для Arduino Uno. Сегодня попробуем собрать простейший датчик CO2 и написать скетч для передачи данных в COM-порт.
Для того, чтобы собрать наш анализатор нам понадобиться следующие железки:
- Макетная плата (breadboard)
- Датчик MQ135
- Arduino Uno
- Шесть проводов “папа – папа”
Прежде, чем я покажу итоговую сборку, скажу пару слов об используемом железе, чтобы в дальнейшем было понятно почему различные устройства подключаются именно так, а не иначе.
Макетная плата
Как известно, для сборки устройств разрабатываются и создаются печатные платы, например, вот такие:
Понятно, что самостоятельно делать такую плату ради прикола, как в моем случае, вряд ли захочется, тем более, что это может занять достаточно много времени. Поэтому для быстрой сборки различных электрических схем без пайки существуют макетные платы (они же – макетные доски, они же breadboard’ы).
Выглядит макетная плата вот таким незамысловатым образом:
Внутри макетной платы расположены медные пластины-рельсы. При этом, крайние рельсы (помеченные красным и синим цветом) расположены вдоль макетной платы, а остальные (помеченные латинскими буквами и цифрами) – поперёк макетной платы. Такое расположение рельс позволяет собирать самые разнообразные электрические схемы, подключая различные элементы схемы как последовательно, так и параллельно:
Датчик MQ135
Датчик MQ135 – это, насколько я понял из различных описаний этого устройства, полупроводниковый газочувствительный резистор (если не прав – поправьте). Принцип работы датчика MQ135 основан на изменении сопротивления тонкопленочного слоя диоксида олова (SnO2) при его контакте с молекулами определяемого газа.
Чувствительный элемент датчика состоит из керамической трубки с покрытием Al2O3 и нанесенного на неё чувствительного слоя диоксида олова. Внутри трубки расположен нагревательный элемент, который нагревает чувствительный слой до температуры, при которой он начинает реагировать на определяемый газ. При этом, чувствительность к разным газам достигается изменением состава примесей в чувствительном слое.
В свое время, я покупал MQ135 на плате FC-22 со всей необходимой обвязкой. Выглядит датчик следующим образом:
Результат работы датчика выдается на аналоговый выход (A0), в то время как на цифровой выход (D0), по идее, должен выдаваться сигнал (1) при превышении концентрацией вещества заданного предела (предел регулируется подстроечным резистором). Питается датчик MQ135 от 5В.
К особенностям работы подобных датчиков мы ещё вернемся в одной из следующих статей, а пока перейдем к следующей нашей “железке” – Arduino Uno, которую я показывал в прошлый раз.
Arduino Uno
Я не буду подробно останавливаться на том, какие бывают Arduino Uno (оригинальные, китайские поделки, разные ревизии т.д.), а также подробным образом расписывать технические характеристики. Скажу только, что у меня китайская Arduino Uno, которая выглядит примерно так как на рисунке:
На платформе расположены 14 контактов (pins), которые могут быть использованы для цифрового ввода и вывода и 6 аналоговых (A0-A5). Какую роль исполняет каждый контакт — зависит от вашей программы. Все они работают с напряжением 5 В и рассчитаны на ток до 40 мА. Также каждый контакт имеет встроенный, но отключённый по умолчанию резистор на 20–50 кОм.
Теперь, показав вкратце, что и как выглядит и из чего состоит, можно попробовать собрать наш первый анализатор CO2 и посмотреть его в работе.
Собираем анализатор CO2 на базе Arduino Uno
Вообще, для себя, как для человека достаточно далекого от электроники, хотя и любящего иногда повозиться с оной, я при работе с Arduino придерживаюсь старого доброго правила, описанного в замечательной повести Анджея Сапковского “Ведьмак”. Кто читал эту книгу, тот наверняка вспомнит изречение медика Русти:
“Шейте красное с красным, желтое с желтым, белое с белым. Так наверняка будет хорошо…”
Вот и Arduino точно так же – соединяем VCC на датчике с VCC на Arduino Uno, аналоговые выходы с аналоговыми входами – так наверняка заработает.
Попробуем реализовать это правило в деле. Я соединил выход A0 на датчике с пином A0 на Arduino Uno, выход D0 на датчике с пином D4, ну и, соответственно, подвел питание 5В. Получилась вот такая хрупкая конструкция:
Скетч для считывания показаний датчика
Итак, судя по тому, что удалось найти (см. выше) по работе датчика MQ135, наша задача получить значение сопротивления с аналогового выхода и каким-либо образом преобразовать значение этого сопротивления в значение концентрации интересующего нас вещества. В нашем случае – это CO2.
Скетч у меня получился вот такой:
Теперь загружаем скетч в Arduino Uno так, как я показывал в прошлой статье и открываем в меню Arduino IDE “Инструменты – Монитор порта”. Через несколько секунд в мониторе порта появились следующие значения:
Во время работы датчика я на него немного подышал и по картинке видно, что датчик сработал. Однако, что он показывает для нас пока остается загадкой. Точнее даже не так – остается загадкой значение концентрации CO2 в атмосфере моей комнаты.
Завтра приступим к “расшифровке” данных датчика MQ-135, посмотрим как можно интерпретировать получаемые значения, а заодно разберем один вопрос, который не дает мне покоя уже достаточно долгое время.
Выше — схематическое представление датчика и схема делителя, где Н – спираль нагрева (33 Ом – около 150 мА, токи великоваты для поделок с контроллерами, нужно учесть при проектировании схемы питания), АВ – выводы чувствительного элемента со сменным сопротивлением в зависимости от концентрации газа, RL – второй резистор делителя, рекомендуемый даташитом – 20 кОм.
Комментарий о выборе опорного напряжения АЦП (Vref)
В даташите Hanwei указано точное значение Vc = 5 вольт, в даташите Winsen – Vc
Читайте также: