Arduino Nano - Gassensor
Dieses Tutorial zeigt dir, wie man Arduino Nano und den MQ2-Gassensor verwendet, um die Luftqualität zu bewerten, indem man die Konzentrationen von Gasen wie LPG (Flüssiggas), Rauch, Alkohol, Propan, Wasserstoff, Methan und Kohlenmonoxid misst. Im Detail werden wir lernen:
- Wie man den MQ-2-Gassensor mit dem Arduino Nano verbindet
- Wie man den Arduino Nano programmiert, um den Wert des MQ-2-Gassensors auszulesen
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
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Über MQ2-Gassensor
Der MQ2-Gassensor ist ein Modul, das die Konzentrationen von LPG, Rauch, Alkohol, Propan, Wasserstoff, Methan und Kohlenmonoxid in der Umgebungsluft messen kann. Es bietet zwei Ausgabemöglichkeiten: einen digitalen Ausgangspin und einen analogen Ausgangspin.
Es ist wichtig zu beachten, dass der MQ-2-Gassensor keine individuellen Informationen über jedes Gas liefert. Stattdessen vermittelt er uns eine grobe Vorstellung vom allgemeinen Vorhandensein von Gasen oder Gasgemischen.
Mit dem MQ-2-Sensor können wir feststellen, ob eine Gasleckage vorliegt oder ob die Luftqualität schlecht ist. Diese Informationen sind wertvoll, um geeignete Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen, wie zum Beispiel das Auslösen eines Alarms oder das Einschalten von Lüftungssystemen.
Pinbelegung
Der MQ-2-Gassensor besteht aus vier Anschlüssen, die verschiedene Funktionen erfüllen:
- VCC-Pin: Dieser Pin muss mit der VCC-Stromversorgung (5 V) verbunden werden.
- GND-Pin: Dieser Pin muss mit der Masse-Verbindung (0 V) verbunden werden.
- DO-Pin: Dies ist ein digitaler Ausgabepin, der das Vorhandensein brennbarer Gase anzeigt. Wenn brennbare Gaskonzentrationen erkannt werden, wird der DO-Pin-Ausgang auf LOW gesetzt. Werden keine brennbaren Gase erkannt, wird der Ausgang auf HIGH gesetzt. Der Schwellenwert zur Erkennung der Gaskonzentration kann mit einem eingebauten Potentiometer angepasst werden.
- AO-Pin: Dies ist ein analoger Ausgangspin, der eine analoge Spannung erzeugt. Die Spannung ändert sich proportional zur Gaskonzentration. Wenn die Gaskonzentration zunimmt, steigt die Spannung ebenfalls an, und wenn die Gaskonzentration abnimmt, sinkt die Spannung entsprechend.
Zusätzlich ist der MQ2-Gassensor mit zwei LED-Indikatoren ausgestattet:
- PWR-LED-Indikator: Diese LED zeigt den Stromstatus des Sensors an. Sie ist typischerweise eingeschaltet, wenn der Sensor mit Strom versorgt wird.
- DO-LED-Indikator: Diese LED ist direkt mit dem DO-Pin des Sensors verbunden. Sie gibt die Gaskonzentration basierend auf dem Wert des DO-Pins wieder. Wenn eine Gaskonzentration erkannt wird, geht die LED an, und wenn keine Gaskonzentration vorhanden ist, geht die LED aus. Die DO-LED dient als visuelle Anzeige des Vorhandenseins oder Fehlens einer Gaskonzentration.
So funktioniert es
Bezüglich des DO-Pins:
- Das MQ2-Modul verfügt über ein eingebautes Potentiometer, mit dem Sie die Empfindlichkeit oder den Schwellenwert für die Gaskonzentration einstellen können.
- Wenn die Gaskonzentration in der umliegenden Umgebung den festgelegten Schwellenwert überschreitet, wird der Ausgangspin des Sensors auf LOW gesetzt, und die DO-LED-Anzeige leuchtet auf.
- Umgekehrt, wenn die Gaskonzentration unter den festgelegten Schwellenwert fällt, wird der Ausgangspin des Sensors auf HIGH gesetzt, und die DO-LED-Anzeige geht aus.
Bezüglich des AO-Pins:
- Die Spannung am AO-Pin des Sensors steigt, wenn die Gaskonzentration zunimmt.
- Umgekehrt sinkt die Spannung am AO-Pin, wenn die Gaskonzentration abnimmt.
Es ist wichtig zu beachten, dass das Potentiometer den am AO-Pin beobachteten Wert nicht beeinflusst.
Beachten Sie, dass das Potentiometer den Wert am AO-Pin nicht beeinflusst.
Die Aufwärmzeit des MQ2-Sensors
Der MQ2-Gassensor benötigt eine Aufwärmzeit, bevor er effektiv verwendet werden kann.
- Wenn der Sensor über einen längeren Zeitraum gelagert wurde (etwa einen Monat oder länger) ohne Nutzung, muss er kontinuierlich für 24–48 Stunden aufgewärmt werden. Dieses verlängerte Aufwärmen sorgt dafür, dass der Sensor präzise arbeitet.
- Wenn der Sensor jedoch in letzter Zeit verwendet wurde, ist lediglich eine Aufwärmphase von 5–10 Minuten erforderlich. Während dieser Zeit kann der Sensor zunächst hohe Messwerte liefern, doch diese Messwerte werden allmählich abnehmen, bis sich der Sensor stabilisiert.
Um den MQ-2-Sensor aufzuwärmen, verbinden Sie einfach seine VCC- und GND-Pins mit einer Stromversorgung oder mit den VCC- und GND-Pins eines Arduino Nano-Boards, und lassen Sie ihn für die angegebene Aufwärmzeit stehen.
Verdrahtungsdiagramm
Da das MQ2-Gassensor-Modul zwei Ausgänge hat, können Sie je nach Bedarf einen oder beide davon verwenden.
- Der Schaltplan zwischen dem Arduino Nano und dem MQ-2-Gassensor, wenn nur DO verwendet wird.
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
- Das Verdrahtungsdiagramm zwischen dem Arduino Nano und dem MQ-2-Gassensor, wenn ausschließlich AO verwendet wird.
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- Das Verdrahtungsdiagramm zwischen dem Arduino Nano und dem MQ-2-Gassensor, wenn sowohl AO als auch DO verwendet werden.
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Siehe Der beste Weg, den Arduino Nano und andere Komponenten mit Strom zu versorgen.
Arduino Nano Code - Wert vom DO-Pin auslesen
Schnelle Schritte
- Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino-IDE
- Klicken Sie auf die Hochladen-Schaltfläche in der Arduino-IDE, um den Code auf den Arduino Nano hochzuladen
- Platzieren Sie den MQ2-Gassensor in der Nähe des Rauchs oder Gases, das Sie erkennen möchten
- Überprüfen Sie das Ergebnis im seriellen Monitor.
Bitte beachten Sie, dass Sie das Potentiometer einstellen können, um die Empfindlichkeit des Sensors feinabzustimmen, falls Ihnen auffällt, dass der LED-Status konstant an ist oder ausgeschaltet bleibt.
Arduino Nano Code – Wert vom Analogausgangspin lesen
Schnelle Schritte
- Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn in der Arduino IDE.
- Klicken Sie in der Arduino IDE auf die Schaltfläche Hochladen, um den Code auf den Arduino Nano hochzuladen.
- Platzieren Sie den MQ-2-Gassensor in der Nähe des Rauchs oder Gases, das Sie erkennen möchten.
- Überprüfen Sie das Ergebnis im Serial Monitor.
Aus Werten, die von DO oder AO gelesen werden, lässt sich die Luftqualität gemäß Ihrem Standard ableiten, oder es kann ein Alarm ausgelöst bzw. Lüftungssysteme eingeschaltet werden.
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