مقدمه
در این پست شما نحوه راه اندازی سنسورهای حساس به گازهای مختلف که به سری MQ معروف هستند، نظیر گاز متان، مونوکسید کرین و … را آموزش خواهید دید. در ابتدا به آشنایی با گونه های مختلف هر سنسور و کاربرد آن ها می پردازیم.
| شماره سنسور | گازهای مورد تشخیص سنسور |
| MQ-2 | کلیه گارهای مشتعل و دود نظیر LPG، ایزوبوتان (متیل پروپان)، پروپان، متان، الکل، هیدروژن، دود سیگار و … |
| MQ-3 | گازهای الکل، الکل مصرفی در مشروبات الکلی |
| MQ-4 | گازهای متان و گاز طبیعی و گازهای طبیعی مایع |
| MQ-5 | گازهای LPG، طبیعی و گاز شهری |
| MQ-6 | گازهای LPG، ایزوبوتان، پروپان و گاز مایع طبیعی |
| MQ-7 | گاز مونواکسید کربن |
| MQ-8 | گاز هیدروژن |
| MQ-9 | گازهای مونواکسید کربن، LPG و متان |
| MQ-214 | گازهای متان LPG، ایزوبوتان و پروپان |
| MQ-216 | گازهای LPG، ایزوبوتان، پروپان، متان، الکل و دود سیگار |
| MQ-306A | گازهای LNG و LPG، ایزوبوتان، پروپان و هیدروژن |
| MQ-307A | گاز مونواکسید کربن |
| MQ-309A | گازهای مونواکسید کربن و متان |
داخل این سنسورها هیتری تعبیه شده است که سنسور را گرم می کند و ولتاژ مصرفی این هیتر 5 ولت می باشد. لذا اگر سنسور گرم و یا حتی داغ شد به معنی خراب شدن سنسور نیست و این کاملا طبیعی است. این سنسورها بر اساس تغییرات غلظت گاز تغییر ولتاژ می دهند که می توان با استفاده از ADC میکروکنترلرها این غلظت را اندازه گیری کرد. لازم به ذکر است موقع روشن شدن سنسور ولتاژ خروجی سنسور 5 ولت است و رفته رفته این ولتاژ کاهش پیدا کرده و بعد از حدود یک ساعت به ولتاژ حدود 1.2 الی 2.4 ولت می رسد که این ولتاژ بعد از 24 ساعت به تدریج کاهش و در آخر به مقدار تقریبا ثابتی خواهد رسید که بعد از آن می توان سنسور را مورد استفاده قرار داد.
یکی از مسائل مهم در این سنسور، اندازه گیری مقدار PPM گاز است و معادله مشخصی برای تبدیل مقدار آنالوگ ولتاژ خروجی سنسور به PPM وجود ندارد ولی معادله هایی را تعیین کرده اند که به طور تقریبی این مقدار قابل اندازه گیری شده است. معادله برخی از سنسورها در زیر قرار گرفته است:
سنسورهای مخصوص گازهای مشتعل و دود (LPG & Smoke):
PPM = 26.572 × e^(1.2894 × V_RL)
سنسور گاز متان (CH4):
PPM = 10.938 × e^(1.7742 × V_RL)
سنسور گاز مونواکسید کربن (CO):
PPM = 3.027 × e^(1.0698 × V_RL)
توضیحات مدار
این مدار با میکروکنترلر ATMEGA32 ساخته شده و کد آن به زبان بیسیک (Basic) و با استفاده از نرم افزار بسکام (Bascom AVR) نوشته شده است. این مدار از سه عدد LED برای نمایش وضعیت که LED آبی رنگ وضعیت آمادگی دستگاه، LED سبز رنگ وضعیت عادی و LED قرمز رنگ نیز برای اعلام هشدار و وضعیت خطر و اورژانسی را نمایش می دهد، استفاده شده است. یک عدد بازر (Buzzer) و رله (Relay) در خروجی مدار تعبیه شده است و به رله می توان آژیر و یا لامپ و هر وسیله برقی را متصل کرد و آن را فعال کرد. دو عدد سوئیچ فشاری قرار داده شده است تا مقدار مجاز PPM را برای مدار تعیین کنید تا به محض تجاوز کردن از آن حد، مدار به حالت هشدار رود. این مدار در نرم افزار پروتیوس (Proteus Professional) شبیه سازی شده است و بایستی به چند نکته توجه کرد که یکی این است که به دلیل ناموجود بودن کتابخانه سنسورهای MQ، بجای آن از یک پتانسیومتر استفاده شده است که بتوان مدار را در شبیه سازی ارزیابی کرد.
عملکرد مدار
در ابتدا که مدار روشن شود، همانطور که در مقدمه گفته شد، به حالت تاخیر می رود و پس از آن مدار در حالت آماده به کار قرار می گیرد. لازم به ذکر است مقدار تاخیر را می توانید داخل برنامه مشخص کنید. پس از آن LED آبی رنگ از حالت چشمک زن به حالت روشن در خواهد آمد که به معنای آماده به کار است و از این زمان به بعد مدار به بررسی مقدار PPM می کند و وضعیت ها را نمایش می دهد.
تصاویری از نحوه عملکر مدار
بخش دانلود
شامل موارد زیر:
- فایل شبیه سازی Proteus
- سورس کد کامل برنامه
- کد هگز مخصوص پروگرام کردن میکروکنترلر
توجه: برای طراحی این مدار زحمت فراوانی کشیده شده است؛ لذا، کپی برداری ممنوع می باشد!
سلام ممنون از مطالب خوبتون این مدار برای تمام سنسور های سری mq قابل استفاده است ؟با میکرو ۳۲؟
با درود؛
بله، می‌توانید این مدار را برای تمامی سنسورهای MQ تعمیم داده و با توجه به منحنی تغییرات غلظت به ولتاژ — که در دیتاشیت سنسور موجود است — معادله مخصوص هر سنسور را در سورس کد برنامه لحاظ کنید؛ که به‌عنوان مثال، معادله سه نوع مختلف از این سنسورها در انتهای بخش مقدمه آورده شده است.
سلام.
چطور می توان از روی نمودار داخل دیتاشیت نقاط روی منحنی را بدست اورد تا بتوان برای مابقی گازها قابل استفاده باشد؟
سلام ممنون از بابت این پروژه واقعا کارمو سبک کردین