Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Arduino » Устройство оповещения о наличии газов

    Устройство оповещения о наличии газов


    В этой небольшой статьи мы с вами узнаем, как можно использовать различные датчики газа серии MQ совместно с Ардуино. С помощью таких датчиков можно отслеживать наличие различных примесей в воздухе от пропана/бутана до алкоголя и дыма.

    Инструменты и материалы:
    -Пользовательская печатная плата;
    -Arduino Nano;
    -ST7789 240x240 IPS дисплей;
    -ИК-пульт дистанционного управления и приемник;
    -Датчики газа MQ-2, MQ-3, MQ-4, MQ-6, MQ-9;
    -Зуммер;
    -5 мм RGB светодиод с общим анодом;
    -Резистор 220 Ом - 7 шт;
    -Резистор 20 кОм - 5 шт;
    -Разъем питания;
    -Внешний аккумулятор 5 В;

    Шаг первый: об устройстве
    Обычно такие устройства включают один/два датчика. Мастер решил использовать возможности Ардуино по максимуму и установить пять датчиков.

    Для управления устройством (настройки, функции и т.д.) выполняется с помощью ИК-пульта дистанционного управления. Чтобы отобразить полученные измерения газа, используется экран IPS ST7789.

    В устройстве используется зуммер и 5-миллиметровый светодиод RGB с общим анодом, для сигнализации критической концентрации газов.
    Все устройство монтируется на печатной плате выполненной в форме Джокера (Джо́кер (c англ. Joker — шутник, балагур) — суперзлодей вселенной DC Comics, главный и заклятый враг Бэтмена).

    Данный газоанализатор он использует на рабочем месте.

    Шаг второй: проектирование печатной платы
    Перед тем, как создать прототип печатной платы, мастер протестировал устройство на макетной плате.
    Затем разработал печатную плату с помощью KiCad и заказал на он-лайн сервисе ее изготовление. Получить файлы для изготовления платы можно здесь.

    Шаг третий: монтаж
    После изготовления платы мастер произвел монтаж согласно обозначениям.
    A1 (Arduino Nano)
    S1 (штифты для экрана ST7789 IPS)
    IR1 (модуль ИК-приемника)
    MQ2 (датчик газа MQ-2)
    MQ3 (датчик газа MQ-3)
    MQ4 (датчик газа MQ-4)
    MQ6 (датчик газа MQ-6)
    MQ9 (датчик газа MQ-9)
    BZ1 (зуммер)
    D1 (светодиод RGB с общим анодом 5 мм)
    R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 (резистор 220 Ом)
    R8, R9, R10, R11, R12 (резистор 20 кОм)
    J1 (разъем питания)
    J2 (разъемы для внешней батареи)





    Шаг четвертый: программирование Arduino Nano и настройка компонентов
    Дальше настраиваем Ардуино.
    Сначала нужно загрузить необходимые библиотеки:
    для управления модулем ИК-приемника Arduino-IRremote
    для использования IPS-экрана ST7789 Arduino_ST7789_Fast и Adafruit_GFX
    В коде включаем необходимые библиотеки и определяем контакты и настройки модуля ИК-приемника.
    #include <Adafruit_GFX.h>
    #include <Arduino_ST7789_Fast.h>
    #include <IRremote.h>
    
    // Define the IR receiver module pin and settings.
    #define RECV_PIN 2
    IRrecv irrecv(RECV_PIN); 
    decode_results results;

    Запускаем файл IRrecvDemo.ino в примерах, получаем необходимые ИК-коды с ИК-пульта дистанционного управления и определяем их.
    #define up 0xFF18E7
    #define down 0xFF4AB5
    #define right 0xFF5AA5
    #define left 0xFF10EF
    #define ok 0xFF38C7

    Определяем настройки дисплея ST7789 240x240 IPS.
    #define TFT_DC    10
    #define TFT_RST   9
    #define SCR_WD   240
    #define SCR_HT   240

    Чтобы отображать изображения на экране ST7789, преобразовываем их в файлы с помощью конвертера изображений ImageConverter (UTFT)
    Включаем преобразованные изображения.
    #include "gas.c"
    #include "lethal.c"
    #include "toxic.c"
    [/spoiler]
    Запускаем отображение на ST7789 240x240 IPS

    В функции collect_Data получаем переменные, генерируемые датчиками газа MQ.

    Распечатываем интерфейс с параметрами меню
    void interface(){

    В функции change_menu_options увеличьте или уменьшите номер параметра с помощью кнопок ИК-пульта ДУ - вверх и вниз - для переключения между опциями меню в интерфейсе.





    Шаг пятый: отображение наличия газов
    Для обнаружения опасных газов в устройстве используются пять датчиков серии MQ:
    Датчик газа MQ-2 имеет высокую чувствительность к бутану, пропану и водороду, а также может использоваться для обнаружения метана и задымленности.
    Датчик газа MQ-3 обладает высокой чувствительностью к алкоголю, бензину, дыму. Этот датчик может обнаруживать алкоголь с разными концентрациями.
    Датчик газа MQ-4 имеет высокую чувствительность к метану, пропану и бутану.
    Датчик газа MQ-6 имеет высокую чувствительность к пропану, бутану и сжиженному нефтяному газу, а также реагирует на природный газ.
    Датчик газа MQ-9 имеет высокую чувствительность к угарному газу, метану и сжиженному нефтяному газу. Этот датчик может обнаруживать различные газы, содержащие CO, и горючие газы.
    Как и ожидалось, после подключения к Arduino Nano каждый датчик генерирует разные диапазоны значений в зависимости от количества обнаруживаемых опасных газов.
    После тестирования мастер примерно настроил эти уровни для каждого датчика.

    Выбираем параметры меню с помощью кнопок «Вверх» и «Вниз». После выбора активируем с помощью кнопки OK. Дальше происходить сбор информации с датчиков.
    Если измеренное значение газа низкое в соответствии с назначенными уровнями, на светодиоде горит зеленый свет.
    Если измеренное значение газа среднее светодиод горит желтым цветом.
    Если измеренное значение газа превысило уровень, светодиод горит красным цветом и срабатывает зуммер.




    К сожалению, при использовании удаленной библиотеки IR и библиотеки звуков Arduino IDE выдает ошибку timer0_pin_port . Ошибка возникает из-за того, что обе библиотеки пытаются использовать таймер, объявив одно и то же имя - Timer2 .
    Чтобы решить эту проблему, открываем файл boarddefs.h или IRremoteBoardDefs.h в зависимости от версии удаленной библиотеки IR. Изменяем IR_USE_TIMER2 на IR_USE_TIMER1 для Arduino Nano.

    Шаг шестой: подключения и регулировка
    Завершив пайку и загрузив код, мастер подключил все остальные компоненты к плате.
    Несмотря на то, что Arduino Nano работает при 5 В, этого недостаточно, чтобы пять газовых датчиков серии MQ нагрелись и генерировали точные измерения газа. Для питания датчиков мастер добавил печатной плате разъем питания (J1) и разъем (J2) для питания датчиков от внешней батареи (5 В).
    Подключение по следующей схеме.
    Arduino Nano - Модуль ИК-приемника
    D2 ----S
    - ST7789 240x240 IPS
    GND--- GND
    3,3 В --- VCC
    D13 --- SCL
    D11 --- SDA
    D9 --- RES
    D10 --- DC
    - Датчик качества воздуха MQ-2
    A0 --- S
    - MQ-3
    A1 ---S
    - MQ-4
    A2 --- S
    - MQ-6
    A3 --- S
    -MQ-9
    A4 ----S
    -Светодиод RGB
    D3 ----R
    D5 ---G
    D6 --- B
    -Зуммер
    D7 --- +


    Шаг седьмой: режимы и функции
    Устройство показывает пять различных датчиков серии MQ в меню интерфейса для отображения результатов измерений газа.
    Устройство позволяет пользователю переключаться между датчиками с помощью ИК-пульта дистанционного управления:
    Кнопка вверх
    Кнопка вниз
    Кнопка ОК
    Кнопка «Влево» позволяет пользователю вернуться к интерфейсу.

    Параметры меню.
    Если опция MQ выбрана и активирована, прибор показывает измеренное значение газа.
    В зависимости от назначенных уровней измерения для выбранного датчика устройство активирует светодиод RGB:
    Зеленый - Низкий уровень
    Желтый - Средний уровень
    Красный - Высокий уровень
    Устройство активирует зуммер, если измеренное значение опасного газа является опасным в соответствии с заданными уровнями.



    Шаг восьмой: схема, код, файл для платы
    Схему, код и файлы для изготовления платы можно скачать здесь.

    Устройство оповещения о наличии газов

    На видео представлена демонстрация работы устройства.

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
    Подборки: Датчик газа

    Резинколет под управлением Ардуино

    Акустический тяговый луч (собираем устройство из фантастических фильмов)

    0
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    0
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    0
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 0.0 из 10 (голосов: 0 / История оценок)

    Добавить комментарий

    3 комментария
    Korolev

    Датчик газа MQ-3 обладает высокой чувствительностью к алкоголю, бензину, дыму.

    Пьяный огнедышащий дракон! xaxa 


    ino53
    Цитата: Dmitrij

    а если пукнуть?

    Зэк откинувшийся показывал, как в камере пер.... пукать надо: согнул одну ногу в колене, спичку зажег, к жопе поднес - пук, вспышка маленькая, и все... pardon 


    Dmitrij

    а если пукнуть?

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»

    Мой YouTube https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии