SENSOREN/AKTOREN

Raspberry Pi - MQ3 Alkohol Sensor

Diese Anleitung zeigt Ihnen, wie Sie Raspberry Pi und den MQ3 Alkohol Sensor verwenden, um die Anwesenheit von Alkohol in der Luft durch Messung der Alkoholdampf-Konzentrationen zu erkennen. Im Detail werden wir lernen:

Wie Sie den MQ3 Alkohol Sensor mit Raspberry Pi verbinden
Wie Sie Raspberry Pi programmieren, um Werte vom MQ3 Alkohol Sensor zu lesen

Erforderliche Hardware

1	×	Raspberry Pi 5
1	×	MQ3 Alcohol Sensor
1	×	Jumper Wires (Verbindungskabel)
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmenblock-Shield für Raspberry Pi
1	×	(Empfohlen) Raspberry Pi Prototyping-Grundplatte & Breadboard-Kit
1	×	(Empfohlen) HDMI-Touchscreen-Monitor für Raspberry Pi

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

Offenlegung: Einige der in diesem Abschnitt bereitgestellten Links sind Amazon-Affiliate-Links. Wir können eine Provision für Käufe erhalten, die über diese Links getätigt werden, ohne zusätzliche Kosten für Sie. Wir schätzen Ihre Unterstützung.

Über den MQ3 Alkohol Sensor

Der MQ3 Alkohol Sensor ist in der Lage, die Anwesenheit von Alkoholdämpfen in der Umgebung zu erkennen. Er bietet zwei Optionen für die Ausgabe: einen digitalen Ausgangspin und einen analogen Ausgangspin.

Mit dem MQ3 Sensor können wir bestimmen, ob Alkohol in Atemalkoholmessgeräten vorhanden ist oder ob sich Alkoholdämpfe in der Luft befinden. Diese Information ist wertvoll und hilft uns, angemessene Maßnahmen zu ergreifen, wie das Auslösen eines Alarms oder das Aktivieren von Belüftungssystemen.

Pinbelegung

Der MQ3 Alkohol Sensor hat vier Pins, die verschiedene Zwecke erfüllen:

VCC-Pin: Dieser Pin muss mit einer 5V Stromquelle (VCC) verbunden werden.
GND-Pin: Dieser Pin muss für den ordnungsgemäßen Schaltungsbetrieb mit der Masse (0V) verbunden werden.
DO-Pin: Dies ist ein digitaler Ausgangspin, der die Anwesenheit von Alkohol anzeigt. Wenn eine Alkoholkonzentration erkannt wird, wird der Pin auf LOW gesetzt. Umgekehrt, wenn kein Alkohol erkannt wird, wird der Pin auf HIGH gesetzt. Der Schwellenwert für die Erkennung der Alkoholkonzentration kann mit einem eingebauten Potentiometer eingestellt werden.
AO-Pin: Dies ist ein analoger Ausgangspin, der eine Spannung proportional zur Alkoholkonzentration erzeugt. Mit steigender Alkoholkonzentration steigt auch die Spannung an diesem Pin. Entsprechend sinkt die Spannung, wenn die Alkoholkonzentration abnimmt.

Zusammengefasst stellen die VCC- und GND-Pins Strom und Erdung bereit, während der DO-Pin eine digitale Anzeige der Alkoholanwesenheit liefert und der AO-Pin eine analoge Spannung erzeugt, die der Alkoholkonzentration entspricht.

Zusätzlich ist der MQ3 Alkohol Sensor mit zwei LED-Anzeigen ausgestattet:

PWR-LED Anzeige: Diese LED dient als Stromindikator und leuchtet auf, um zu zeigen, dass der Sensor Strom erhält.
DO-LED Anzeige: Diese LED ist mit dem DO-Pin verbunden und bietet eine visuelle Anzeige der Alkoholkonzentration. Wenn eine Alkoholkonzentration erkannt wird und der DO-Pin auf LOW gesetzt ist, leuchtet die DO-LED Anzeige auf. Umgekehrt, wenn keine Alkoholkonzentration erkannt wird und der DO-Pin auf HIGH gesetzt ist, schaltet sich die DO-LED Anzeige aus.

Funktionsweise

Bezüglich des DO-Pins:

Das MQ3 Modul enthält ein eingebautes Potentiometer, das es Ihnen ermöglicht, die Empfindlichkeit oder den Schwellenwert für die Alkoholkonzentration einzustellen.
Wenn die Alkoholkonzentration in der Umgebung den eingestellten Schwellenwert überschreitet, wird der Ausgangspin des Sensors LOW, und die DO-LED leuchtet auf.
Umgekehrt, wenn die Alkoholkonzentration in der Umgebung unter den Schwellenwert fällt, wird der Ausgangspin des Sensors HIGH, und die DO-LED schaltet sich aus.

Bezüglich des AO-Pins:

Mit steigender Alkoholkonzentration steigt die Spannung am AO-Pin proportional an.
Umgekehrt sinkt die Spannung am AO-Pin entsprechend, wenn die Alkoholkonzentration abnimmt.

Es ist wichtig zu beachten, dass das Potentiometer den am AO-Pin beobachteten Wert nicht beeinflusst.

Die MQ3 Sensor Aufwärmzeit

Der MQ3 Alkohol Sensor benötigt einen Aufwärmprozess, bevor er effektiv verwendet werden kann. Hier sind die Details:

Wenn der Sensor lange gelagert wurde (etwa einen Monat oder länger) und Sie ihn zum ersten Mal verwenden, muss er für 24-48 Stunden aufgewärmt werden. Diese verlängerte Aufwärmzeit gewährleistet genaue Messwerte.
Wenn der Sensor jedoch kürzlich verwendet wurde, dauert es nur etwa 5-10 Minuten, bis er seinen vollständig aufgewärmten Zustand erreicht. Während dieser Aufwärmperiode kann der Sensor anfangs hohe Werte liefern, die aber allmählich abnehmen, bis sich der Sensor stabilisiert.

Um den MQ3 Sensor aufzuwärmen, verbinden Sie einfach seine VCC- und GND-Pins mit einer Stromversorgung oder verbinden Sie sie mit den VCC- und GND-Pins des Raspberry Pi. Lassen Sie dann den Sensor für die erforderliche Zeit in diesem verbundenen Zustand.

Schaltdiagramm

Da das MQ3 Alkohol Sensor Modul zwei Ausgänge hat, können Sie je nach Ihren Anforderungen einen oder beide verwenden.

Das Schaltdiagramm zwischen Raspberry Pi und dem MQ3 Alkohol Sensor bei ausschließlicher Verwendung von DO.

Raspberry Pi MQ3 alcohol sensor wiring diagram

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Um Ihren Verdrahtungsaufbau zu vereinfachen und zu organisieren, empfehlen wir die Verwendung eines Schraubklemmenblock-Shields für Raspberry Pi. Dieses Shield gewährleistet sicherere und besser verwaltbare Verbindungen, wie unten gezeigt:

BEACHTEN SIE:

Raspberry Pi hat keinen analogen Eingangspin, daher können Sie ihn unverbunden lassen. Wenn Sie ADC-Werte vom Modul lesen möchten, müssen Sie ein externes ADC-Modul verwenden. Details finden Sie unter Wie Sie Raspberry Pi mit ADC-Modul verwenden

Raspberry Pi Code - Wert vom DO-Pin lesen

Schnelle Schritte

Stellen Sie sicher, dass Sie Raspbian oder ein anderes Raspberry Pi-kompatibles Betriebssystem auf Ihrem Pi installiert haben.
Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit demselben lokalen Netzwerk wie Ihr PC verbunden ist.
Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit dem Internet verbunden ist, wenn Sie Bibliotheken installieren müssen.
Wenn Sie Raspberry Pi zum ersten Mal verwenden, siehe Wie Sie den Raspberry Pi einrichten
Verbinden Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi mit dem integrierten SSH-Client unter Linux und macOS oder PuTTY unter Windows. Siehe Wie Sie Ihren PC über SSH mit Raspberry Pi verbinden.
Stellen Sie sicher, dass Sie die RPi.GPIO Bibliothek installiert haben. Falls nicht, installieren Sie sie mit folgendem Befehl:

sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio

Erstellen Sie eine Python-Skriptdatei mq3_alcohol_sensor.py und fügen Sie folgenden Code hinzu:

# Dieser Raspberry Pi Code wurde von newbiely.de entwickelt # Dieser Raspberry Pi Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. # Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: # https://newbiely.de/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-mq3-alcohol-sensor import RPi.GPIO as GPIO import time # Set up the GPIO mode GPIO.setmode(GPIO.BCM) # Set up the GPIO pin for reading the DO output DO_PIN = 7 # The Raspberry Pi GPIO7 pin connected to the DO pin of the MQ3 alcohol sensor module GPIO.setup(DO_PIN, GPIO.IN) # Warm up the sensor print("Warming up the MQ3 sensor...") time.sleep(20) # Wait for 20 seconds print("The MQ3 sensor is ready") try: while True: # Read the state of the DO pin alcohol_present = GPIO.input(DO_PIN) # Determine if alcohol is present or not if alcohol_present == GPIO.LOW: alcohol_state = "Alcohol Present" else: alcohol_state = "No Alcohol" # Print the alcohol state print(f"Alcohol State: {alcohol_state}") time.sleep(0.5) # Wait for a short period before reading again except KeyboardInterrupt: print("Alcohol detection stopped by user") finally: # Clean up GPIO settings GPIO.cleanup()

Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Skript aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal ausführen:

python3 mq3_alcohol_sensor.py

Platzieren Sie den MQ3 Alkohol Sensor in der Nähe von Alkoholdämpfen oder ausgeatmetem Atem
Sehen Sie das Ergebnis im Terminal.

PuTTY - Raspberry Pi

Warming up the MQ3 sensor... The MQ3 sensor is ready No Alcohol No Alcohol No Alcohol No Alcohol Alcohol Present Alcohol Present Alcohol Present Alcohol Present

Das Skript läuft in einer Endlosschleife kontinuierlich, bis Sie Ctrl + C im Terminal drücken.

Bitte beachten Sie, dass wenn Sie feststellen, dass der LED-Status konstant an oder aus bleibt, Sie das Potentiometer verstellen können, um die Empfindlichkeit des Sensors feinzutunen.

Raspberry Pi Code - Wert vom AO-Pin lesen

Um den Wert vom AO-Pin zu lesen, müssen Sie das ADS1115 ADC Module verwenden, da Raspberry Pi keinen ADC-Pin hat. Siehe Wie Sie das ADS1115 ADC Module mit Raspberry Pi verwenden

Video Tutorial

Wir erwägen die Erstellung von Video-Tutorials. Wenn Sie Video-Tutorials für wichtig halten, abonnieren Sie bitte unseren YouTube-Kanal , um uns zu motivieren, die Videos zu erstellen.