Проект 22: Датчики газов. Принцип работы, пример работы

В этом эксперименте мы рассмотрим ультразвуковой датчик для измерения расстояния и создадим проект вывода показаний датчика на экран ЖКИ WH1602.

Необходимые компоненты:

контроллер Arduino UNO R3;
плата для прототипирования;
датчик газа MQ-4;
• газовая зажигалка;
светодиод;
резистор 220 Ом;
провода папа-папа.

Серия MQ-сенсоров для Ардуино, построены на базе мини-нагревателя внутри и используют электрохимический сенсор. Они чувствительны для определенных диапазонов газов и используются в помещениях при комнатной температуре. Вот некоторые из них:

• MQ-3 – сенсор паров алкоголя;
MQ-4 – сенсор для обнаружения метана, пропана;
MQ-5 и MQ-6 – предназначены для обнаружения пропана,
бутана;
MQ-7 – чувствителен к угарному газу;
• MQ-8 – специализируется по водороду H2.

Датчики содержат аналоговый и цифровой выходы для подключения к Arduino. Советуют подключать оба выхода для более точного результата, что вовсе не обязательно.
В нашем эксперименте подключим датчик MQ4 к плате Arduino и посмотрим, как он реагирует на наличие газов. Схема подключения датчика показана на рис. 22.1.

Рис. 22.1. Схема подключения датчика MQ4

Напишем скетч, считывающий показания с датчика MQ4 и выводящий показания в монитор последовательного порта. Если аналоговое значение с датчика превысит 750 (опасный уровень), будем зажигать светодиод, подключенный к цифровому выводу 8. Содер- жимое скетча показано в листинге 22.1.

// контакт подключения аналогового вывода MQ4
const int analogInPin = A1;
const int ledPin = 8; // контакт подключения светодиода
int sensorValue = 0; // переменная для хранения значения датчика
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop()
{
sensorValue = analogRead(analogInPin); // получить значение
if (sensorValue >= 750) // превышение уровня
digitalWrite(ledPin, HIGH); // зажечь светодиод превышения
else
digitalWrite(ledPin, LOW); // потушить светодиод превышения
// вывести значение в последовательный порт
Serial.print("sensor = " );
Serial.println(sensorValue); // пауза перед следующим измерением
delay(1000);
}

Порядок подключения:

1. Подключаем датчик MQ4 к плате Arduino по схеме на рис. 22.1.
2. Загружаем в плату Arduino скетч из листинга 22.1.
3. Открываем монитор последовательного порта Arduino IDE.
4. После подачи питания датчику необходимо время, чтобы выйти на рабочий режим, примерно 10–15 секунд. Это время нужно, чтобы нагреватель внутри датчика поднял температуру до необходимого значения.
5. Подносим газовую зажигалку к датчику и открываем газ, наблюдаем изменение показаний от датчика MQ4 в мониторе последовательного порта Arduino IDE.

Листинги программ скачать
 

Вверх