Susijęs liepsnos jutiklis su „Arduino“, kad būtų sukurta priešgaisrinė signalizacija

Priešgaisrinės signalizacijos sistemos yra labai paplitusios komerciniuose pastatuose ir gamyklose, šiuose įrenginiuose paprastai yra jutiklių grupė, kuri nuolat stebi bet kokią liepsną, dujas ar gaisrą pastate ir sukelia aliarmą, jei aptinka bet kurį iš jų. Vienas paprasčiausių būdų aptikti gaisrą yra naudojant IR liepsnos jutiklį. Šie jutikliai turi IR fotodiodą, kuris yra jautrus IR šviesai. Dabar, kilus gaisrui, ugnis ne tik gamins šilumą, bet ir skleis IR spindulius, taip, kiekviena deganti liepsna skleis tam tikro lygio IR šviesą, šios šviesos žmogaus akys nemato, tačiau mūsų liepsnos jutiklis gali ją aptikti ir įspėti mikrovaldiklį kaip „Arduino“, kad aptiktas gaisras.

Šiame straipsnyje mes susiejame liepsnos jutiklį su „ Arduino“ ir sužinome visus veiksmus, kaip sukurti priešgaisrinę sistemą naudojant „Arduino“ ir liepsnos jutiklį. Liepsnos jutiklio modulis turi fotodiodą, kuris aptinka šviesą, ir opampą, kad valdytų jautrumą. Jis naudojamas gaisrui aptikti ir AUKŠTAM signalui aptikti. „Arduino“ skaito signalą ir teikia įspėjimą įjungdamas garsinį signalą ir šviesos diodą. Čia naudojamas liepsnos jutiklis yra IR pagrindu veikiantis liepsnos jutiklis. Mes taip pat naudojome tą pačią koncepciją gaisrui aptikti mūsų priešgaisriniame robote, taip pat galite patikrinti, ar mūsų, jei jus domina.

Liepsnos jutiklis

Liepsnos detektorius yra jutiklis skirtas aptikti ir reaguoti į liepsnai arba kilęs gaisras. Reagavimas į aptiktą liepsną priklauso nuo įrenginio, tačiau gali apimti pavojaus signalą, deaktyvuoti kuro liniją (pvz., Propano ar gamtinių dujų liniją) ir įjungti gaisro gesinimo sistemą. IR liepsnos jutiklis, naudojamas šiame projekte, parodytas žemiau, šie jutikliai kartais dar vadinami Ugnies jutiklio moduliu arba liepsnos detektoriaus jutikliu.

Yra skirtingi liepsnos aptikimo metodai. Kai kurie iš jų yra: ultravioletinių spindulių detektorius, šalia IR matricos detektorius, infraraudonųjų spindulių (IR) detektorius, infraraudonųjų spindulių termokameros, UV / IR detektoriai ir kt.

Degant ugniai ji skleidžia nedidelį kiekį infraraudonųjų spindulių, šią šviesą gauna fotodiodas (IR imtuvas) ant jutiklio modulio. Tada mes naudojame „Op-Amp“, kad patikrintume, ar nėra IR imtuvo įtampos pokyčių, kad jei aptiktų gaisrą, išvesties kaištis (DO) duos 0 V (LOW), o jei nėra gaisro, išvesties kaištis bus 5 V (AUKŠTAS).

Šiame projekte mes naudojame IR pagrindu veikiantį liepsnos jutiklį. Jis yra pagrįstas YG1006 jutikliu, kuris yra didelio greičio ir labai jautrus NPN silicio fototransistorius. Jis gali aptikti infraraudonąją šviesą, kurios bangos ilgis svyruoja nuo 700 nm iki 1000 nm, o jos aptikimo kampas yra apie 60 °. Liepsnos jutiklio modulį sudaro fotodiodas (IR imtuvas), rezistorius, kondensatorius, potenciometras ir LM393 komparatorius integruotoje grandinėje. Jautrumą galima reguliuoti keičiant borto potenciometrą. Darbinė įtampa yra nuo 3,3 V iki 5 V DC, su skaitmeniniu išėjimu. Aukšta išvesties logika rodo liepsnos ar ugnies buvimą. Logika, kai išėjimo nėra, rodo liepsnos ar ugnies nebuvimą.

Žemiau yra liepsnos jutiklio modulio kaiščių aprašymas:

Smeigtukas	apibūdinimas
Vcc	3,3 - 5 V maitinimo šaltinis
BND	Žemė
Dout	Skaitmeninė išvestis

Liepsnos jutiklių taikymas

• Vandenilio stotys
• Degiklių degimo monitoriai
• Naftos ir dujų vamzdynai
• Automobilių gamybos įrenginiai
• Branduoliniai objektai
• Orlaivių angarai
• Turbinų korpusai

Būtini komponentai

• „Arduino Uno“ (galima naudoti bet kurią „Arduino“ plokštę)
• Liepsnos jutiklio modulis
• LED
• Buzeris
• Rezistorius
• Džemperių laidai

Grandinės schema

Žemiau pateiktame paveikslėlyje yra „ Arduino“ priešgaisrinių jutiklių grandinės schema, kurioje parodyta, kaip susieti gaisro jutiklio modulį su „Arduino“.

Liepsnos jutiklio darbas su „Arduino“

„Arduino Uno“ yra atvirojo kodo mikrovaldiklio plokštė, pagrįsta mikrovaldikliu „ATmega328p“. Jis turi 14 skaitmeninių kaiščių (iš kurių 6 kaiščius galima naudoti kaip PWM išėjimus), 6 analoginius įėjimus, borto įtampos reguliatorius ir kt. „Arduino Uno“ turi 32 KB „flash“ atminties, 2 KB SRAM ir 1 KB EEPROM. Jis veikia 16MHz taktiniu dažniu. „Arduino Uno“ palaiko „Serial“, „I2C“, SPI ryšį, kad būtų galima bendrauti su kitais įrenginiais. Žemiau esančioje lentelėje pateikiama „Arduino Uno“ techninė specifikacija.

Mikrovaldiklis	ATmega328p
Darbinė įtampa	5V
Įvesties įtampa	7–12 V (rekomenduojama)
Skaitmeniniai įvesties / išvesties kaiščiai	14
Analoginiai kaiščiai	6
„Flash“ atmintis	32 KB
SRAM	2KB
EEPROM	1 KB
Laikrodžio greitis	16MHz

Liepsnos jutiklis aptinka gaisro buvimą arba liepsnos remiantis infraraudonųjų spindulių (IR) bangos ilgiui, kurį skleidžia liepsną. Jei nustatoma liepsna, logika 1 pateikiama kaip išvestis, kitaip logika yra 0 kaip išėjimas. „Arduino Uno“ patikrina jutiklio išvesties kaiščio loginį lygį ir atlieka kitas užduotis, pavyzdžiui, įjungia garsinį signalą ir šviesos diodą, siunčia įspėjimo pranešimą.

Taip pat patikrinkite kitus mūsų priešgaisrinės signalizacijos projektus:

• Priešgaisrinė signalizacija naudojant termistorių
• Gaisro aliarmo sistema naudojant AVR mikrovaldiklį
• „Arduino“ pagrįstas gaisro gesinimo robotas

Kodo paaiškinimas

Visas šio projekto „ Arduino“ kodas pateiktas šio straipsnio pabaigoje. Kodas yra padalintas į mažus reikšmingus gabalėlius ir paaiškinamas toliau.

Šioje kodo dalyje mes nustatysime liepsnos jutiklio, LED ir garsinio signalo kaiščius, kurie yra prijungti prie „Arduino“. Liepsnos jutiklis prijungtas prie „Arduino“ 4 skaitmeninio kaiščio. Zumeris yra prijungtas prie „Arduino“ 8 skaitmeninio kaiščio. LED yra prijungtas prie „Arduino“ skaitmeninio kaiščio 7.

Kintamasis „ flame_detected “ naudojamas saugoti skaitmeninę vertę, nuskaitytą iš liepsnos jutiklio. Remdamiesi šia verte, aptiksime liepsnos buvimą.

int garsinis signalas = 8; int LED = 7; int liepsnos jutiklis = 4; int liepsną_tiksliai;

Šioje kodo dalyje mes nustatysime „Arduino“ skaitmeninių kaiščių būseną ir sukonfigūruosime

Perdavimo dažnis nuosekliam ryšiui su kompiuteriu, rodant liepsnos aptikimo grandinės būseną.

negaliojanti sąranka () { Serial.begin (9600); pinMode (zumeris, OUTPUT); pinMode (LED, OUTPUT); pinMode (liepsnos_jutiklis, INPUT); }

Ši kodo eilutė nuskaito skaitmeninę išvestį iš liepsnos jutiklio ir išsaugo ją kintamajame „ flame_detected “.

flame_detected = digitalRead (liepsnos_jutiklis);

Pagal „ flame_detected “ išsaugotą vertę turime įjungti garsinį signalą ir šviesos diodą. Šioje kodo dalyje „ flame_detected “ išsaugotą vertę palyginame su 0 arba 1.

Jei ji lygi 1, tai rodo, kad buvo aptikta liepsna. Turime įjungti garsinį signalą ir šviesos diodą, tada „Arduino IDE“ serijos ekrane rodyti įspėjamąjį pranešimą.

Jei jo vertė lygi 0, tai rodo, kad liepsna nebuvo aptikta, todėl turime išjungti šviesos diodą ir garsinį signalą. Šis procesas kartojamas kas sekundę, siekiant nustatyti ugnies ar liepsnos buvimą.

if (flame_detected == 1) { Serial.println ("Aptikta liepsna…! nedelsdami imkitės veiksmų."); „digitalWrite“ (garsinis signalas, AUKŠTAS); „digitalWrite“ (LED, HIGH); vėlavimas (200); „digitalWrite“ (LED, LOW); vėlavimas (200); } else { Serial.println ("Neaptikta liepsnos. Lik šaltas"); „digitalWrite“ (garsinis signalas, LOW); „digitalWrite“ (LED, LOW); } vėlavimas (1000);

Pagal šią koncepciją sukūrėme priešgaisrinį robotą, kuris automatiškai aptinka gaisrą ir išpumpuoja vandenį gaisrui užgesinti. Dabar jūs žinote, kaip atlikti gaisro aptikimą naudojant „Arduino“ ir liepsnos jutiklį, tikiuosi, kad jums patiko tai išmokti, jei turite klausimų, palikite juos toliau pateiktame komentarų skyriuje.

Žemiau patikrinkite visą kodą ir demonstracinį vaizdo įrašą.