تشخیص نشت گاز و دود و اعلام توسط ارسال پیامک

همه ساله با شروع فصل سرما و برپایی اجاق گازهای خانگی شاهد اخبار ناگوار فوت هم میهنان عزیزمان به دلیل استعمال گاز و یا انفجار و آتش سوزی هستیم. در حالی که میتوان با استفاده از فناوری های جدید تا حدود زیادی با این حوادث ناگوار مقابله نماییم.

در این مقاله به آموزش ساخت یک دستگاه تشخیص نشت گاز پیشرفته با قابلیت فعال کردن آژیر و ارسال پیامک هشدار به صورت خیلی ساده می پردازیم.

تجهیزات مورد نیاز :

• دستگاه کاربردی صنعتی SMS کنترلر حرفه ای یا مینی
• ماژول سنسور تشخیص دود و گاز MQ-2
• ماژول مبدل DC-DC LM2596 کاهنده به همراه نمایشگر یا مدل ساده
• سیم برد بردی

ماژول تشخیص سنسور تشخیص گاز و دود MQ-2 از 4 پایه تشکیل شده است که دو ورودی VCC و GND آن مربوط به تغذیه 5 ولت و دوتای دیگر خروجی دیجیتال DO و خروجی آنالوگ AO هستند. برای تغذیه هیتر سنسور به ولتاژ 5 ولت با جریان حدود 100 میلی آمپر احتیاج داریم که در اینجا با استفاده از خروجی 12 ولت برد SMS کنترلر و ماژول مبدل DC کاهنده این ولتاژ را تامین میکنیم. به این ترتیب که خروجی 12 ولت برد را به ورودی ماژول کاهنده DC وصل کرده و  ولتاژ آنرا با تنطیم پتانسیومتر روی 5 ولت تنطیم مینماییم. در نهایت خروجی 5 ولت ماژول را به ورودی تغذیه ماژول سنسور MQ وصل مینماییم. در این باید حالت سنسور به دلیل وجود هیتر در داخلش گرم شود. دقت کنید که ولتاژ بیشتر از 5 ولت به سنسور وارد نشود.

خروجی دیجیتال DO توسط یک مقایسه کننده و پتانسیومتر کنترل میشود که در حالت عادی 5 ولت بوده و اگر مقدار گاز محیط از مقدار تنظیم شده توسط پتانسیومتر بیشتر شود به صفر ولت تغییر وضعیت میدهد. خروجی آنالوگ AO نیز مستقیما به سنسور وصل میباشد و در حالت عادی ولتاژی حدود 1 ولت دارد که با افزایش دود و گاز به سمت 5 ولت حرکت میکند.

برای اتصال این سنسور به برد SMS کنترلر میتوانیم از هر دو خروجی دیجیتال و آنالوگ استفاده نماییم. خروجی دیجیتال به ورودی های دیجیتال برد که با IN1 تا IN8 نامگذاری شده اند و خروجی آنالوگ نیز به ورودی های آنالوگ AIN1 تا AIN8 وصل میشوند. تفاوت این دو حالت در این است که با خروجی دیجیتال میزان حساسیت سنسور از طریق پتانسیومتر روی برد سنسور تنظیم میشود ولی در حالت آنالوگ این مقدار توسط برنامه GSM کنترلر تنظیم میشود و میتوان تنظیمات پیشرفته تری نظیر حالت اشمیت تریگیر یا انجام عملکردهای مختلف با تقسیم محدوده ولتاژ ورودی توسط چند ورودی آنالوگ را پیاده سازی کرد.

در ادامه آموزش اتصال این سنسور به ورودی های دیجیتال شرح داده میشوند.

اتصال سنسور به ورودی دیجیتال SMS کنترلر

مطابق شکل زیر خروجی DO ماژول سنسور MQ را به ورودی IN1 برد SMS کنترلر وصل می نماییم.

ولتاژ برد کاهنده را از قبل روی 5 ولت تنظیم کرده ایم. با روشن شدن تغذیه برد SMS کنترلر باید چراغ POWER_LED برد سنسور روشن شود. حدود 1 دقیقه صبر میکنیم تا هیتر سنسور به اندازی کافی گرم شود. بر روی سنسور یک عدد LED با اسم DOUT_LED وجود دارد که در حالت عادی خاموش است و با تشخیص گاز و یا دود روشن میشود. مقدار پتانسیومتر روی برد را با توجه به وضعیت این LED تنظیم مینماییم تا در آستانه مطلوب تشخیص گاز تنظیم شود. حال نیاز داریم برد SMS کنترلر را تنظیم نماییم تا با تشخیص گاز و 0  شدن ورودی IN1 پیامک هشدار را برای شماره مشخص ارسال کند.

نرم افزار ECA_SMS_Controller_v2 را اجرا کرده و در برگه Digital Inputs برای ورودی اول متن پیامک هشدار برای وضعیت Low Report و رفع آن در High Report را مشابه شکل زیر مشخص مینماییم.

در برگه Tel Numbers نیز شماره تلفن همراه خود یا آشنایان را ( تا 10 شماره) که نیاز داریم در مواقع اظطراری مطلع خطر شوند نوشته و تیک Report را برای همه آنها میزنیم. همچنین در برگه Config  تیک گزینه Report of Digital Inputs Change را فعال میکنیم تا گزارش پیامکی برای تغییرات ورودی های دیجیتال فعال شود. در نهایت با فشار کلید Export تنظیمات را روی برد اعمال مینماییم.

حال دستگاه آماده هست تا با تشخیص هر نشت گاز یا آتش سوزی توسط سنسور MQ خطر را به شماره همراه های مشخص شده پیامک کند.

ممکن است بخواهیم همزمان با ارسال پیامک یک یا چند عدد از خروجی های رله برد نیز برای فعال شدن آژیر یا لامپ فعال شود. برای اینکار نیز میتوانیم از قابلیت کنترل خودکار خروجی های برد SMS کنترلر از طریق تحریک ورودی ها استفاده کنیم. کافی است متن گزارش پیامک تنظیم شده برای ورودی IN1 را برای دستور فعال کردن هر کدام از خروجی ها قرار دهیم. بدین ترتیب با نشت گاز همزمان با ارسال پیامک خروجی مورد نظر نیز تغییر وضعیت خواهد داد و مثلا یک آژیر یا لامپ را روشن و خاموش میکند.

همان طور که تصویربالا مشخص است با تحریک سنسور رله اول تحریک و با رفع مشکل رله خاموش میشود. همین روش را برای بقیه رله ها نیز میتوانیم استفاده کنیم و یا با جابجایی این دو متن رله ای را به صورت برعکس کنترل کنیم.

نویسنده: مهندس جعفرپور