Construcción de un detector de gas inteligente con ESP32 y sensor MQ-2: una guía completa

Introducción

Las fugas de gas son muy peligrosas en términos de seguridad ya que pueden provocar una explosión, un incendio o incluso problemas de salud. Por esta razón, un detector de gas que sea confiable resulta útil para brindar tranquilidad y un aviso rápido si hay alguna fuga. En esta guía, le guiaremos sobre cómo hacer un detector de gas inteligente utilizando el microcontrolador ESP32 y el sensor de gas MQ-2. Este proyecto le proporcionará conocimientos para crear una solución asequible para la detección de gases que sea versátil.

Entendiendo los Componentes

Microcontrolador ESP32

Los proyectos de IoT utilizan ampliamente el potente y flexible microcontrolador ESP32. Estos incluyen:

• Conectividad Wi-Fi y Bluetooth integrada
• Varios pines de entrada/salida analógica y digital.
• Bajo consumo de energía.
• Fácilmente programable usando Arduino IDE.

Sensor de gas MQ-2

El sensor MQ-2 es un sensor de bajo costo y ampliamente disponible que puede detectar varios gases como:

• Metano (CH4)
• Propano (C3H8)
• Butano (C4H10)
• Gas Licuado de Petróleo (GLP)
• Fumar
• Alcohol

El sensor emite una señal de voltaje analógica que varía según la concentración del gas detectado.

Configuración de hardware

Para construir el detector de gas, necesitará los siguientes componentes:

• Placa de desarrollo ESP32
• Sensor de gas MQ-2
• Placa de pruebas
• Cables de puente
• Resistor (10k ohmios)
• Opcional: Zumbador, LED, Pantalla LCD

El diagrama de conexión es el siguiente:

• Pin 5V: Conectado al pin positivo (+) del sensor MQ-2
• Pin de entrada analógica (A0): conectado al pin de salida del sensor MQ-2
• Pin de tierra: conectado al pin negativo (-) del sensor MQ-2

• Pin positivo (+): conectado al pin de 5V del ESP32
• Pin de salida: conectado al pin A0 del ESP32
• Pin negativo (-): conectado al pin de tierra del ESP32

• Un extremo conectado al pin de 5V del ESP32
• El otro extremo conectado al pin positivo (+) del sensor MQ-2

• Conecte un timbre a un pin de salida digital del ESP32 para obtener una alarma audible.
• Conecte un LED a un pin de salida digital del ESP32 para una alarma visual.
• Conecte una pantalla LCD al ESP32 para mostrar la lectura de concentración de gas.

Desarrollo de software

1. Instale el IDE de Arduino: Descargue e instale el IDE de Arduino desde el sitio web oficial.

2. Instale el soporte de placa ESP32: En el IDE de Arduino, vaya a Archivo -> Preferencias y agregue la siguiente URL a **URL del Administrador de placas adicionales:

https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

3. Seleccione la placa ESP32: Abra el IDE de Arduino y vaya a **Herramientas -> Placa -> ESP32 Arduino de Espressif -> Módulo de desarrollo ESP32**. Seleccione el puerto COM apropiado para su placa ESP32.

4. Cargue el código: Copie y pegue el siguiente código en el IDE de Arduino y cárguelo en su placa ESP32.

#include 

sensor int constantePin = A0; // Pin de entrada analógica para el sensor MQ-2

void setup() {
  Serie.begin(115200); // Inicializa la comunicación serial
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(sensorPin);
  concentración de gas flotante = mapa(sensorValue, 0, 4095, 0, 100); // Asigna el valor del sensor a un rango de concentración de gas (0-100)
  Serial.print('Concentración de Gas:' );
  Serial.println(concentración de gas); // Imprimir concentración de gas
  delay(1000); // Retraso de 1 segundo
}

5. Supervise el monitor serie: abra el monitor serie en el IDE de Arduino (Herramientas -> Monitor serie). Las lecturas de concentración de gas se mostrarán en el monitor serie.

Calibración y Pruebas

1. Calibrar el Sensor: Antes de utilizar el detector de gas, es fundamental calibrar el sensor MQ-2. Exponga el sensor al aire fresco y observe la lectura de referencia. Esta lectura de referencia representa la salida del sensor en aire limpio.

2. Pruebe el sensor: exponga el sensor a una fuente de gas conocida (por ejemplo, una estufa de gas o un encendedor) y observe la respuesta del sensor. La salida del sensor debería aumentar a medida que aumenta la concentración de gas.

3. Ajustar el código (opcional): puede ajustar la función de mapeo en el código Arduino para ajustar las lecturas de concentración de gas según el comportamiento de su sensor.

Mejoras y Aplicaciones

1. Integrar una alarma: se puede agregar una alarma sonora (zumbador) o una alarma visual (LED) para que se active cada vez que ocurra una fuga de gas. Esto puede suceder cuando la concentración de gas supera el umbral predeterminado.

2. Habilite el monitoreo remoto: la función Wi-Fi de ESP32 le permite usar la aplicación de su teléfono inteligente o la interfaz web para el monitoreo remoto de las concentraciones de gas. En este punto, es posible que necesite servicios como Blynk o ThingSpeak para generar paneles simples para visualización de datos y notificaciones de emergencia.

3. Conéctese con sistemas domésticos inteligentes: puede automatizar las respuestas a fugas de gas, como apagar electrodomésticos o enviar notificaciones telefónicas, integrando su detector de gas con sistemas domésticos inteligentes, como Amazon Alexa y Google Assistant.

Conclusión

Para fabricar un detector de gas inteligente utilizando un microcontrolador ESP32 y un sensor de gas MQ-2, esta guía le ha brindado una valiosa ayuda. Su objetivo es hacer que el hogar esté seguro ante cualquier peligro causado por los gases que se escapan al mismo a través de sus electrodomésticos.

Cuida siempre tu seguridad; Si no estás seguro o necesitas más información, consulta con profesionales. Pruebe varias emanaciones y aplicaciones para obtener el detector de gas personalizado que mejor se adapte a sus circunstancias particulares.