Johdanto
Kaasuvuodot ovat erittäin vaarallisia turvallisuuden kannalta, sillä ne voivat aiheuttaa räjähdyksen, tulipalon tai jopa terveysongelmia. Tästä syystä luotettava kaasunilmaisin on kätevä, sillä se antaa mielenrauhaa ja nopean ilmoituksen mahdollisesta vuodosta. Tässä oppaassa ohjaamme sinua tekemään älykkään kaasunilmaisimen käyttäen ESP32-mikrokontrolleria ja MQ-2-kaasusensoria. Tämä projekti antaa sinulle tietoa edullisen ja monipuolisen kaasunilmaisuratkaisun tekemiseen.
Komponenttien ymmärtäminen
ESP32-mikrokontrolleri
IoT-projekteissa laajasti käytetty tehokas ja joustava ESP32-mikrokontrolleri sisältää:
- Sisäänrakennettu Wi-Fi- ja Bluetooth-yhteys
- Useita analogisia ja digitaalisia tulo-/lähtöpinnejä
- Alhainen virrankulutus
- Helposti ohjelmoitavissa Arduino IDE:llä
MQ-2-kaasusensori
MQ-2-sensori on edullinen ja laajalti saatavilla oleva sensori, joka voi havaita useita kaasuja, kuten:
- Metaani (CH4)
- Propaani (C3H8)
- Butaani (C4H10)
- Nesteistetty maakaasu (LPG)
- Savu
- Alkoholi
Sensori antaa analogisen jännitesignaalin, joka vaihtelee havaittavan kaasun pitoisuuden mukaan.
Laitteiston asennus
Kaasunilmaisimen rakentamiseen tarvitset seuraavat komponentit:
- ESP32-kehityskortti
- MQ-2-kaasusensori
- Leipälauta
- Hyppylankoja
- Vastus (10k ohmia)
- Valinnainen: Summeri, LED, LCD-näyttö
Yhteyskaavio on seuraava:
ESP32:
- 5V-nasta: Yhdistetty MQ-2-sensorin positiiviseen (+) nastaan
- Analoginen tulonasta (A0): Yhdistetty MQ-2-sensorin lähtönastaan
- Maadoitusnasta: Yhdistetty MQ-2-sensorin negatiiviseen (-) nastaan
MQ-2-sensori:
- Positiivinen (+) nasta: Yhdistetty ESP32:n 5V-nastaan
- Lähtönasta: Yhdistetty ESP32:n A0-nastaan
- Negatiivinen (-) nasta: Yhdistetty ESP32:n maadoitusnastaan
Vastus:
- Toinen pää yhdistetty ESP32:n 5V-nastaan
- Toinen pää yhdistetty MQ-2-sensorin positiiviseen (+) nastaan
Valinnaiset komponentit:
- Yhdistä summeri ESP32:n digitaaliseen lähtönastaan kuuluvaksi hälytykseksi.
- Yhdistä LED ESP32:n digitaaliseen lähtönastaan visuaaliseksi hälytykseksi.
- Yhdistä LCD-näyttö ESP32:een kaasupitoisuuden näyttämiseksi.
Ohjelmistokehitys
1. Asenna Arduino IDE: Lataa ja asenna Arduino IDE viralliselta verkkosivustolta.
2. Asenna ESP32-korttien tuki: Arduino IDE:ssä mene kohtaan Tiedosto -> Asetukset ja lisää seuraava URL **Lisälautaohjelmien hallinnan URL-osoitteisiin:
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
3. Valitse ESP32-kortti: Avaa Arduino IDE ja mene kohtaan **Työkalut -> Kortti -> ESP32 Arduino by Espressif -> ESP32 Dev Module**. Valitse sopiva COM-portti ESP32-kortillesi.
4. Lataa koodi: Kopioi ja liitä seuraava koodi Arduino IDE:hen ja lataa se ESP32-kortillesi.
#include <Arduino.h>
const int sensorPin = A0; // Analoginen tulonasta MQ-2-sensorille
void setup() {
Serial.begin(115200); // Aloita sarjayhteys
}
void loop() {
int sensorValue = analogRead(sensorPin);
float gasConcentration = map(sensorValue, 0, 4095, 0, 100); // Muunna sensorin arvo kaasupitoisuusalueelle (0-100)
Serial.print('Gas Concentration:' );
Serial.println(gasConcentration); // Tulosta kaasupitoisuus
delay(1000); // Viive 1 sekunti
}
5. Seuraa sarjamonitoria: Avaa Arduino IDE:ssä Sarjamonitori (Työkalut -> Sarjamonitori). Kaasupitoisuuden lukemat näkyvät sarjamonitorissa.
Kalibrointi ja testaus
1. Kalibroi sensori: Ennen kaasunilmaisimen käyttöä on tärkeää kalibroida MQ-2-sensori. Altista sensori raikkaalle ilmalle ja kirjaa perusarvo. Tämä perusarvo edustaa sensorin lähtöä puhtaassa ilmassa.
2. Testaa sensori: Altista sensori tunnetulle kaasulähteelle (esim. kaasuliesi tai sytytin) ja tarkkaile sensorin reaktiota. Sensorin lähtöarvon tulisi kasvaa kaasupitoisuuden kasvaessa.
3. Säädä koodia (valinnainen): Voit säätää Arduino-koodin muunnosfunktiota hienosäätääksesi kaasupitoisuuslukemia sensorin käyttäytymisen perusteella.
Parannukset ja sovellukset
1. Lisää hälytys: Äänellinen hälytys (summeri) tai visuaalinen hälytys (LED) voidaan lisätä aktivoitumaan aina, kun kaasuvuoto havaitaan. Tämä tapahtuu, kun kaasupitoisuus ylittää ennalta määritetyn kynnyksen.
2. Mahdollista etävalvonta: ESP32:n Wi-Fi-ominaisuus mahdollistaa kaasupitoisuuksien etävalvonnan älypuhelinsovelluksella tai verkkokäyttöliittymällä. Tällöin saatat tarvita palveluita kuten Blynk tai ThingSpeak yksinkertaisten kojelautojen luomiseksi datan visualisointiin ja hätäilmoituksiin.
3. Yhdistä älykotijärjestelmiin: Voit automatisoida kaasuvuotoihin reagoimisen, kuten laitteiden sammuttamisen tai puhelinilmoitusten lähettämisen, yhdistämällä kaasunilmaisimesi älykotijärjestelmiin, kuten Amazon Alexa ja Google Assistant.
Yhteenveto
Älykkään kaasunilmaisimen tekemiseksi ESP32-mikrokontrollerilla ja MQ-2-kaasusensorilla tämä ohjeistus on tarjonnut sinulle arvokasta apua. Tavoitteena on tehdä kodista turvallinen kaikilta kaasujen aiheuttamilta vaaroilta, jotka voivat päästä sisään laitteiden kautta.
Pidä aina huolta turvallisuudestasi; jos olet epävarma tai tarvitset lisätietoja, ota yhteyttä ammattilaisiin. Kokeile erilaisia sovelluksia ja käyttötarkoituksia luodaksesi juuri sinulle sopivan kaasunilmaisimen erityistilanteisiin.
