Bir yangın alarm sistemi oluşturmak için alev sensörünün arduino ile arayüzlenmesi

Yangın Alarm Sistemleri, ticari binalarda ve fabrikalarda çok yaygındır, bu cihazlar normalde binadaki herhangi bir alevi, gazı veya yangını sürekli olarak izleyen ve bunlardan herhangi birini tespit etmesi halinde bir alarmı tetikleyen bir sensör kümesi içerir. Yangını tespit etmenin en basit yollarından biri IR Alev sensörü kullanmaktır, bu sensörlerde IR ışığına duyarlı bir IR fotodiyot bulunur. Şimdi, bir yangın durumunda, yangın sadece ısı üretmekle kalmayacak, aynı zamanda IR ışınları da yayacaktır, evet, her yanan alev bir miktar IR ışığı yayacaktır, bu ışık insan gözü tarafından görülemez ancak alev sensörümüz onu algılayabilir ve Arduino gibi bir mikrodenetleyiciyi bir yangın tespit edildiğine dair uyarır.

Bu yazıda Alev Sensörünü Arduino ile arayüzleyerek Arduino ve alev sensörünü kullanarak Yangın Alarm Sistemi kurmanın tüm adımlarını öğreniyoruz. Alev sensörü modülünde ışığı algılamak için bir fotodiyot ve hassasiyeti kontrol etmek için bir op-amp bulunur. Yangını tespit etmek ve tespit üzerine YÜKSEK sinyal sağlamak için kullanılır. Arduino sinyali okur ve buzzer ile LED'i açarak uyarı sağlar. Burada kullanılan alev sensörü, IR tabanlı bir alev sensörüdür. Yangınla Mücadele Robotumuzda yangını tespit etmek için de aynı konsepti kullandık, ilgileniyorsanız bizim de kontrol edebilirsiniz.

Alev Sensörü

Bir alev detektörü bir alev veya yangın varlığına algılamak ve yanıt için tasarlanmış bir sensördür. Algılanan bir aleve verilecek yanıtlar tesisata bağlıdır, ancak bir alarmın çalınmasını, bir yakıt hattının (bir propan veya doğal gaz hattı gibi) devre dışı bırakılmasını ve bir yangın söndürme sisteminin etkinleştirilmesini içerebilir. Bu projede kullanılan IR Alev sensörü aşağıda gösterilmiştir, bu sensörlere bazen Yangın sensörü modülü veya alev dedektörü sensörü de denir.

Farklı alev algılama yöntemleri vardır. Bunlardan bazıları şunlardır: Ultraviyole dedektörü, IR dizi dedektörü yakınında, kızılötesi (IR) dedektörü, Kızılötesi termal kameralar, UV / IR dedektörü vb.

Yangın yandığında az miktarda Kızılötesi ışık yayar, bu ışık sensör modülü üzerindeki Fotodiyot (IR alıcı) tarafından alınacaktır. Ardından, IR Alıcısı boyunca voltajda bir değişiklik olup olmadığını kontrol etmek için bir Op-Amp kullanırız, böylece bir yangın tespit edilirse çıkış pini (DO) 0V (DÜŞÜK) verir ve yangın yoksa çıkış pini olur 5V (YÜKSEK).

Bu projede IR tabanlı bir alev sensörü kullanıyoruz. Yüksek hızlı ve yüksek hassasiyetli bir NPN silikon fototransistör olan YG1006 sensörüne dayanmaktadır. 700nm ile 1000nm arasında değişen dalga boyuna sahip kızılötesi ışığı algılayabilir ve algılama açısı yaklaşık 60 ° dir. Alev sensörü modülü, entegre bir devrede bir fotodiyot (IR alıcı), direnç, kapasitör, potansiyometre ve LM393 karşılaştırıcısından oluşur. Hassasiyet, yerleşik potansiyometreyi değiştirerek ayarlanabilir. Çalışma voltajı, dijital çıkışlı 3.3v ile 5v DC arasındadır. Çıkışta yüksek bir mantık, alev veya ateşin varlığını gösterir. Çıkışta düşük bir mantık, alev veya ateş olmadığını gösterir.

Alev sensörü Modülünün Pim Açıklaması aşağıdadır:

Toplu iğne	Açıklama
Vcc	3.3 - 5V güç kaynağı
GND	Zemin
Dout	Dijital çıktı

Alev sensörlerinin uygulamaları

• Hidrojen istasyonları
• Brülörler için yanma monitörleri
• Petrol ve gaz boru hatları
• Otomotiv üretim tesisleri
• Nükleer tesisler
• Uçak hangarları
• Türbin muhafazaları

Gerekli Bileşenler

• Arduino Uno (herhangi bir Arduino kartı kullanılabilir)
• Alev sensörü modülü
• LED
• Buzzer
• Direnç
• Atlama telleri

Devre şeması

Aşağıdaki resim Arduino yangın sensörü devre şemasıdır, yangın sensörü modülünün Arduino ile nasıl arayüzleneceğini gösterir.

Alev Sensörünün Arduino ile Çalışması

Arduino Uno, ATmega328p mikrodenetleyiciye dayanan açık kaynaklı bir mikro denetleyici kartıdır. 14 dijital pin (6 pin PWM çıkışı olarak kullanılabilir), 6 analog giriş, yerleşik voltaj regülatörleri vb. Vardır. Arduino Uno'nun 32KB flash bellek, 2KB SRAM ve 1KB EEPROM vardır. 16MHz saat frekansında çalışır. Arduino Uno, diğer cihazlarla iletişim kurmak için Seri, I2C, SPI iletişimini destekler. Aşağıdaki tablo Arduino Uno'nun teknik özelliklerini göstermektedir.

Mikrodenetleyici	ATmega328p
Çalışma gerilimi	5V
Giriş gerilimi	7-12V (önerilir)
Dijital I / O pimleri	14
Analog pimler	6
Flash bellek	32 KB
SRAM	2 KB
EEPROM	1 KB
Saat hızı	16 MHz

Alev sensörü yangının varlığının tespit alev tarafından yayılan kızılötesi (IR) dalga boyuna göre, alev. Alev algılandığında çıkış olarak mantık 1'i, aksi takdirde çıkış olarak mantık 0'ı verir. Arduino Uno, sensörün çıkış pinindeki mantık seviyesini kontrol eder ve sesli uyarıyı ve LED'i etkinleştirmek, bir uyarı mesajı göndermek gibi diğer görevleri gerçekleştirir.

Ayrıca diğer yangın alarmı projelerimizi de kontrol edin:

• Termistör kullanarak Yangın Alarmı
• AVR Mikrodenetleyicisini kullanan Yangın Alarm Sistemi
• Arduino Tabanlı Yangın Söndürme Robotu

Kod açıklaması

Bu proje için eksiksiz Arduino kodu bu makalenin sonunda verilmiştir. Kod küçük anlamlı parçalara bölünmüş ve aşağıda açıklanmıştır.

Kodun bu bölümünde Arduino'ya bağlı olan Alev sensörü, LED ve buzzer için pinler tanımlayacağız. Alev sensörü Arduino'nun dijital pin 4'üne bağlanır. Buzzer, Arduino'nun 8 numaralı dijital pinine bağlıdır. LED, Arduino'nun dijital 7. pinine bağlanır.

Alev sensöründen okunan dijital değeri saklamak için değişken " alev algılandı " kullanılır. Bu değere dayanarak alevin varlığını tespit edeceğiz.

int buzzer = 8; int LED = 7; int flame_sensor = 4; int flame_detected;

Kodun bu bölümünde , Arduino'nun dijital pinlerinin durumunu ayarlayacağız ve yapılandıracağız.

Alev algılama devresinin durumunu görüntülemek için PC ile seri iletişim için baud hızı.

geçersiz kurulum () { Serial.begin (9600); pinMode (sesli uyarı, ÇIKIŞ); pinMode (LED, OUTPUT); pinMode (flame_sensor, INPUT); }

Bu kod satırı, alev sensöründen gelen dijital çıktıyı okur ve bunu " alev algılandı " değişkeninde saklar.

flame_detected = digitalRead (flame_sensor);

" Flame_detected " de saklanan değere bağlı olarak, buzzer ve LED'i açmalıyız . Kodun bu bölümünde, " flame_detected " de depolanan değeri 0 veya 1 ile karşılaştırıyoruz.

1'e eşitse, alevin tespit edildiğini gösterir. Buzzer ve LED'i açmalı ve ardından Arduino IDE'nin Seri monitöründe bir uyarı mesajı görüntülemeliyiz.

0'a eşitse, alev algılanmadığını gösterir, bu nedenle LED'i ve sesli uyarıyı kapatmamız gerekir. Bu işlem, ateş veya alevin varlığını belirlemek için her saniye tekrarlanır.

if (flame_detected == 1) { Serial.println ("Alev algılandı…! hemen harekete geçin."); digitalWrite (zil, YÜKSEK); digitalWrite (LED, YÜKSEK); gecikme (200); digitalWrite (LED, DÜŞÜK); gecikme (200); } else { Serial.println ("Alev algılanmadı. Soğuk kal"); digitalWrite (zil, DÜŞÜK); digitalWrite (LED, DÜŞÜK); } gecikme (1000);

Bu konsepte dayanarak, yangını otomatik olarak algılayan ve yangını söndürmek için suyu pompalayan bir yangınla mücadele robotu yaptık. Artık Arduino ve alev sensörünü kullanarak yangın algılamayı nasıl yapacağınızı biliyorsunuz, öğrenmekten keyif aldığınızı umuyoruz, herhangi bir sorunuz varsa aşağıdaki yorum bölümünde bırakın.

Aşağıdaki tam kodu ve tanıtım videosunu kontrol edin.