Construire un détecteur de gaz intelligent avec un capteur ESP32 et MQ-2 : un guide complet

Introduction

Les fuites de gaz sont très dangereuses en termes de sécurité car elles peuvent provoquer une explosion, un incendie ou encore des problèmes de santé. Pour cette raison, un détecteur de gaz fiable devient pratique pour assurer une tranquillité d’esprit et un préavis rapide en cas de fuite. Dans ce guide, nous vous expliquerons comment créer un détecteur de gaz intelligent à l'aide du microcontrôleur ESP32 et du capteur de gaz MQ-2. Ce projet vous fournira les connaissances nécessaires pour créer une solution abordable et polyvalente de détection de gaz.

Comprendre les composants

Microcontrôleur ESP32

Les projets IoT utilisent largement le microcontrôleur ESP32 puissant et flexible. Ceux-ci incluent :

• Connectivité Wi-Fi et Bluetooth intégrée
• Plusieurs broches d'entrée/sortie analogiques et numériques
• Taux de consommation d'énergie faible.
• Facilement programmable avec l'IDE Arduino.

Capteur de gaz MQ-2

Le capteur MQ-2 est un capteur peu coûteux et largement disponible qui peut détecter plusieurs gaz tels que :

• Méthane (CH4)
• Propane (C3H8)
• Butane (C4H10)
• Gaz de Pétrole Liquéfié (GPL)
• Fumée
• Alcool

Le capteur émet un signal de tension analogique qui varie en fonction de la concentration du gaz détecté.

Configuration du matériel

Pour construire le détecteur de gaz, vous aurez besoin des composants suivants :

• Carte de développement ESP32
• Capteur de gaz MQ-2
• plaque d'essai
• Fils de liaison
• Résistance (10k ohms)
• Optionnel : Buzzer, LED, Affichage LCD

Le schéma de connexion est le suivant :

• Broche 5 V : connectée à la broche positive (+) du capteur MQ-2
• Broche d'entrée analogique (A0) : connectée à la broche de sortie du capteur MQ-2
• Broche de terre : connectée à la broche négative (-) du capteur MQ-2

• Broche positive (+) : connectée à la broche 5 V de l'ESP32
• Broche de sortie : connectée à la broche A0 de l'ESP32
• Broche négative (-) : connectée à la broche de masse de l'ESP32

• Une extrémité connectée à la broche 5V de l'ESP32
• L'autre extrémité connectée à la broche positive (+) du capteur MQ-2

• Connectez un buzzer à une broche de sortie numérique de l'ESP32 pour une alarme sonore.
• Connectez une LED à une broche de sortie numérique de l'ESP32 pour une alarme visuelle.
• Connectez un écran LCD à l'ESP32 pour afficher la lecture de la concentration de gaz.

Développement de logiciels

1. Installez l'IDE Arduino : Téléchargez et installez l'IDE Arduino depuis le site officiel.

2. Installez la prise en charge de la carte ESP32 : Dans l'IDE Arduino, accédez à Fichier -> Préférences et ajoutez l'URL suivante aux **URL du gestionnaire de cartes supplémentaires :

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

3. Sélectionnez la carte ESP32 : Ouvrez l'IDE Arduino et accédez à **Outils -> Carte -> ESP32 Arduino par Espressif -> Module de développement ESP32**. Sélectionnez le port COM approprié pour votre carte ESP32.

4. Téléchargez le code : copiez et collez le code suivant dans l'IDE Arduino et téléchargez-le sur votre carte ESP32.

#include 

const int sensorPin = A0; // Broche d'entrée analogique pour capteur MQ-2

vide configuration() {
  Série.begin(115200); // Initialise la communication série
}

vide boucle() {
  int sensorValue = analogRead (sensorPin);
  float gasConcentration = map(sensorValue, 0, 4095, 0, 100); // Mapper la valeur du capteur sur une plage de concentration de gaz (0-100)
  Serial.print('Concentration de gaz :');
  Serial.println(gasConcentration); // Imprimer la concentration de gaz
  delay(1000); // Délai de 1 seconde
}

5. Surveillez le moniteur série : ouvrez le moniteur série dans l'IDE Arduino (Outils -> Moniteur série). Les lectures de concentration de gaz seront affichées sur le moniteur série.

Calibration et Test

1. Calibrer le capteur : Avant d'utiliser le détecteur de gaz, il est essentiel de calibrer le capteur MQ-2. Exposez le capteur à l’air frais et notez la lecture de base. Cette lecture de base représente la sortie du capteur dans l'air pur.

2. Testez le capteur : exposez le capteur à une source de gaz connue (par exemple, une cuisinière à gaz ou un briquet) et observez la réponse du capteur. La sortie du capteur devrait augmenter à mesure que la concentration de gaz augmente.