- Sensor nyalaan
- Komponen Diperlukan
- Rajah Litar
- Mengendalikan Flame Sensor dengan Arduino
- Penjelasan kod
Sistem Penggera Kebakaran sangat biasa berlaku di bangunan dan kilang komersial, peranti ini biasanya mengandungi sekumpulan sensor yang sentiasa memantau api, gas atau kebakaran di dalam bangunan dan mencetuskan penggera jika ia mengesan salah satu dari ini. Salah satu cara paling mudah untuk mengesan kebakaran adalah dengan menggunakan sensor IR Flame, sensor ini mempunyai fotodioda IR yang sensitif terhadap cahaya IR. Sekarang, sekiranya berlaku kebakaran, api tidak hanya akan menghasilkan panas tetapi juga akan memancarkan sinar IR, ya setiap nyalaan api akan memancarkan beberapa tahap cahaya IR, cahaya ini tidak dapat dilihat oleh mata manusia tetapi sensor nyalaan kita dapat mengesannya dan memberi amaran kepada pengawal mikro seperti Arduino bahawa api telah dikesan.
Dalam artikel ini kami menghubungkan Flame Sensor dengan Arduino dan mempelajari semua langkah untuk membangun Fire Alarm System dengan menggunakan Arduino dan flame sensor. Modul sensor nyalaan mempunyai fotodiod untuk mengesan cahaya dan op-amp untuk mengawal kepekaan. Ia digunakan untuk mengesan kebakaran dan memberikan isyarat TINGGI semasa pengesanan. Arduino membaca isyarat dan memberikan amaran dengan menghidupkan bel dan LED. Sensor nyalaan yang digunakan di sini adalah sensor nyalaan berasaskan IR. Kami juga menggunakan konsep yang sama untuk mengesan kebakaran di Robot Pemadam Kebakaran kami, anda juga boleh memeriksa apakah kami berminat.
Sensor nyalaan
Alat pengesan nyala adalah sensor yang dirancang untuk mengesan dan bertindak balas terhadap kehadiran api atau kebakaran. Respons terhadap nyalaan yang terdeteksi bergantung pada pemasangan tetapi boleh merangkumi membunyikan penggera, menyahaktifkan saluran bahan bakar (seperti propana atau saluran gas asli), dan mengaktifkan sistem pemadam kebakaran. Sensor Flame IR yang digunakan dalam projek ini ditunjukkan di bawah, sensor ini juga kadang-kadang dipanggil modul sensor Api atau sensor pengesan api.
Terdapat pelbagai jenis kaedah pengesanan nyalaan. Beberapa di antaranya adalah: Pengesan ultraviolet, berhampiran pengesan array IR, pengesan inframerah (IR), kamera terma inframerah, pengesan UV / IR dll.
Apabila api membakar ia memancarkan sejumlah kecil cahaya Infra-merah, cahaya ini akan diterima oleh Photodiode (penerima IR) pada modul sensor. Kemudian kami menggunakan Op-Amp untuk memeriksa perubahan voltan di Penerima IR, sehingga jika api dikesan pin output (DO) akan memberikan 0V (RENDAH), dan jika tidak ada api, pin output akan 5V (TINGGI).
Dalam projek ini, kami menggunakan sensor nyalaan berasaskan IR. Ia didasarkan pada sensor YG1006 yang merupakan fototransistor NPN berkelajuan tinggi dan sensitif tinggi. Ia dapat mengesan cahaya inframerah dengan panjang gelombang antara 700nm hingga 1000nm dan sudut pengesanannya sekitar 60 °. Modul sensor nyalaan terdiri daripada photodiode (penerima IR), perintang, kapasitor, potensiometer, dan LM393 pembanding dalam litar bersepadu. Sensitiviti dapat disesuaikan dengan mengubah potensiometer onboard. Voltan kerja antara 3.3v dan 5v DC, dengan output digital. Logik yang tinggi pada output menunjukkan adanya api atau api. Logik output rendah menunjukkan tidak adanya api atau api.
Berikut adalah Huraian Pin Modul sensor nyalaan:
|
Sematkan |
Penerangan |
|
Vcc |
Bekalan kuasa 3.3 - 5V |
|
GND |
Tanah |
|
Dout |
Keluaran digital |
Aplikasi sensor nyalaan
- Stesen hidrogen
- Monitor pembakaran untuk pembakar
- Saluran paip minyak dan gas
- Kemudahan pembuatan automotif
- Kemudahan nuklear
- Hanggar kapal terbang
- Kandang turbin
Komponen Diperlukan
- Arduino Uno (mana-mana papan Arduino boleh digunakan)
- Modul sensor nyalaan
- LED
- Buzzer
- Perintang
- Wayar pelompat
Rajah Litar
Gambar di bawah adalah gambarajah litar sensor api Arduino, ia menunjukkan bagaimana untuk menghubungkan modul sensor kebakaran dengan Arduino.
Mengendalikan Flame Sensor dengan Arduino
Arduino Uno adalah papan mikrokontroler sumber terbuka berdasarkan mikrokontroler ATmega328p. Ia mempunyai 14 pin digital (dari mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, pengatur voltan on-board dll. Arduino Uno mempunyai memori kilat 32KB, SRK 2KB dan EEPROM 1KB. Ia beroperasi pada frekuensi jam 16MHz. Arduino Uno menyokong komunikasi Serial, I2C, SPI untuk berkomunikasi dengan peranti lain. Jadual di bawah menunjukkan spesifikasi teknikal Arduino Uno.
|
Pengawal mikro |
ATmega328p |
|
Voltan operasi |
5V |
|
Voltan Input |
7-12V (disyorkan) |
|
Pin I / O digital |
14 |
|
Pin analog |
6 |
|
Memori kilat |
32KB |
|
SRAM |
2KB |
|
EEPROM |
1KB |
|
Kelajuan jam |
16MHz |
The pengesan api mengesan kehadiran api atau nyalaan berdasarkan panjang gelombang inframerah (IR) yang dipancarkan oleh api. Ia memberikan logik 1 sebagai output jika api dikesan, jika tidak, ia memberikan logik 0 sebagai output. Arduino Uno memeriksa tahap logik pada pin output sensor dan melakukan tugas lebih lanjut seperti mengaktifkan buzzer dan LED, menghantar mesej amaran.
Juga, periksa projek penggera kebakaran kami yang lain:
- Penggera Kebakaran menggunakan Thermistor
- Sistem Penggera Kebakaran menggunakan AVR Microcontroller
- Robot Pemadam Kebakaran Berasaskan Arduino
Penjelasan kod
Kod Arduino yang lengkap untuk projek ini diberikan pada akhir artikel ini. Kod ini dibahagikan kepada potongan kecil yang bermakna dan dijelaskan di bawah.
Dalam bahagian kod ini, kita akan menentukan pin untuk Flame sensor, LED dan buzzer yang disambungkan ke Arduino. Sensor nyalaan disambungkan ke pin digital 4 Arduino. Buzzer disambungkan ke pin digital Arduino 8. LED disambungkan ke pin digital Arduino 7.
Pemboleh ubah " flame_detected " digunakan untuk menyimpan nilai digital yang dibaca dari sensor nyalaan. Berdasarkan nilai ini kita akan mengesan kehadiran nyalaan.
int buzzer = 8; int LED = 7; int flame_sensor = 4; int flame_kesan;
Di bahagian kod ini, kita akan menetapkan status pin digital Arduino dan mengkonfigurasi
Baud rate untuk komunikasi Serial dengan PC untuk memaparkan status rangkaian pengesanan nyalaan.
persediaan tidak sah () { Serial.begin (9600); pinMode (buzzer, OUTPUT); pinMode (LED, OUTPUT); pinMode (flame_sensor, INPUT); }
Baris kod ini membaca output digital dari sensor nyalaan dan menyimpannya dalam pemboleh ubah " flame_detected ".
flame_detected = digitalRead (flame_sensor);
Berdasarkan nilai yang tersimpan di " flame_detected ", kita harus menghidupkan buzzer dan LED. Di bahagian kod ini, kita membandingkan nilai yang tersimpan di " flame_detected " dengan 0 atau 1.
Jika sama dengan 1, ini menunjukkan bahawa api telah dikesan. Kita harus menghidupkan buzzer dan LED dan kemudian memaparkan mesej amaran di Monitor bersiri Arduino IDE.
Jika sama dengan 0, maka ini menunjukkan bahawa tidak ada nyalaan yang terdeteksi sehingga kita harus mematikan LED dan buzzer. Proses ini diulang setiap saat untuk mengenal pasti kehadiran api atau api.
if (flame_detected == 1) { Serial.println ("Api dikesan…! ambil tindakan segera."); digitalWrite (buzzer, TINGGI); digitalWrite (LED, TINGGI); kelewatan (200); digitalWrite (LED, RENDAH); kelewatan (200); } lain { Serial.println ("Tidak ada nyalaan yang dikesan. tetap sejuk"); digitalWrite (buzzer, RENDAH); digitalWrite (LED, RENDAH); } kelewatan (1000);
Kami telah membina robot pemadam kebakaran berdasarkan konsep ini, yang secara automatik dapat mengesan kebakaran dan mengepam air untuk memadamkan api. Sekarang anda tahu bagaimana melakukan pengesanan kebakaran menggunakan Arduino dan sensor nyalaan, harap anda senang mempelajarinya, jika anda mempunyai pertanyaan tinggalkan mereka di bahagian komen di bawah.
Lihat kod lengkap dan Video demo di bawah.