Popis
MQ-7 Carbon Monoxide CO Gas Alarm Sensor Detection
Popis
Senzor MQ-7 je určený na detekciu oxidu uhoľnatého (CO) v ovzduší. Používa sa najmä na včasnú detekciu únikov CO v domácnostiach, priemyselných zariadeniach a vozidlách s pohonnými hmotami spaľujúcimi fosílne palivá.
Vlastnosti
- Detekcia oxidu uhoľnatého (CO)
- Analógový výstup
- Digitálny výstup
- Rýchla odozva
- Stabilita pri rôznych teplotách a vlhkostiach
Špecifikácie
| Parameter | Hodnota |
|---|---|
| Napájanie | 5V DC |
| Rozsah detekcie CO | 1-1000 ppm |
| Rozsah teploty | -10°C až 50°C |
| Rozsah vlhkosti | 5% až 95% RH |
Príklady použitia
Senzor MQ-7 môže byť použitý na rôzne účely, vrátane:
- Integrovanie do domáceho bezpečnostného systému na detekciu úniku CO
- Monitorovanie kvality ovzdušia v interiéroch
- Integrácia do systémov ventilácie a klimatizácie
Príkladový kód pre Arduino
#include
#define Ro 10
MQUnifiedsensor MQ7(A0, Ro);
void setup() {
Serial.begin(9600);
MQ7.begin();
}
void loop() {
Serial.print("CO: ");
Serial.print(MQ7.readSensor());
Serial.println(" ppm");
delay(1000);
}
Príkladový kód pre ESPHome
sensor:
- platform: adc
pin: A0
name: "MQ-7 CO Gas Sensor"
update_interval: 60s
filters:
- multiply: 3.3
- sliding_window_moving_average:
window_size: 20
send_every: 5
MQ-7 Senzor alarmu oxidu uhoľnatého CO
Táto doska má LED diódy TX a RX, vďaka ktorým je používanie cez kábel FTDI o niečo lepšie. V skutočnosti môžete vidieť sériovú prevádzku na LED diódach, aby ste si overili, či doska funguje
Charakteristika:
Veľkosť modulu: 30 × 19 × 15 mm / 1,18 * 0,74 * 0,59 ”
Vstupné napätie: DC 5V
Stratový výkon: 150mA
DO Výstup: 0,1-5V
AO výstup: 0,1-0,3V
Detegovateľná koncentrácia: 10-1000 ppm CO
Vlastnosti modulu:
Vysoko kvalitný dizajn s dvojitým panelom
Indikácia výkonu a výstupu signálu TTL
Má lepšiu citlivú detekciu oxidu uhoľnatého
Má dlhú životnosť a spoľahlivú stabilitu
Vhodné na detekciu oxidu uhoľnatého, plynu atď
/*
AnalogReadSerial
Reads an analog input on pin 0, prints the result to the Serial Monitor.
Graphical representation is available using Serial Plotter (Tools > Serial Plotter menu).
Attach the center pin of a potentiometer to pin A0, and the outside pins to +5V and ground.
This example code is in the public domain.
http://www.arduino.cc/en/Tutorial/AnalogReadSerial
*/
// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
// initialize serial communication at 9600 bits per second:
Serial.begin(9600);
}
// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
// read the input on analog pin 0:
int sensorValue = analogRead(A0);
// print out the value you read:
Serial.println(sensorValue);
delay(1); // delay in between reads for stability
}
_____________________________________________________________________________________________projekt : 2
V tomto projekte si prejdeme, ako zostaviť obvod snímača oxidu uhoľnatého pomocou arduina.
Senzor oxidu uhoľnatého, ktorý použijeme, je senzor MQ-7. Ide o senzor, ktorý je citlivý na účinky CO.
Oxid uhoľnatý (CO) je veľmi nebezpečný plyn, ktorý je bez zápachu, farby a chuti, takže ho nemožno cítiť, vidieť ani ochutnať. Človek by naozaj netušil, že dýcha CO, okrem toho, že by sa začal cítiť hrozne. Najčastejšími príznakmi otravy CO je bolesť hlavy, nevoľnosť, vracanie, závraty, únava a pocit slabosti. Neurologické príznaky zahŕňajú zmätenosť, dezorientáciu, poruchy videnia, synkopu a záchvaty.
Oxid uhoľnatý sa vyrába čiastočnou oxidáciou zlúčenín obsahujúcich uhlík; vzniká, keď nie je dostatok kyslíka na produkciu oxidu uhličitého (CO), ako napríklad pri prevádzke kachlí alebo spaľovacieho motora v uzavretom priestore. V presnosti kyslíka, vrátane atmosférických koncentrácií, horí oxid uhoľnatý modrým plameňom, pričom vzniká oxid uhličitý. Nebezpečenstvo tvorby oxidu uhoľnatého v domácnostiach alebo v podnikoch je teda skutočne v uzavretých priestoroch s čiastočnou oxidáciou uhlíkových produktov.
Otrava oxidom uhoľnatým je najbežnejším typom smrteľnej otravy ovzdušia v mnohých krajinách. Keďže je bezfarebný, bez zápachu a chuti, je veľmi ťažké ho zistiť, ale je vysoko toxický. Oxid uhoľnatý sa absorbuje dýchaním a do krvného obehu sa dostáva výmenou plynov v pľúcach. CO sa spája s hemoglobínom a vytvára karboxyhemoglobín, ktorý si uzurpuje priestor v hemoglobíne, ktorý normálne prenáša kyslík, ale je neúčinný na dodávanie kyslíka do telesných tkanív. To vedie k nedostatku kyslíka, čo môže byť smrteľné.
CO sa meria v častiach na milión (ppm). Aby ste mali trochu perspektívy, prirodzená atmosféra sa skladá z 0,1 ppm. Priemerná hladina v domácnostiach je 0,5 – 5 ppm. Hladina v blízkosti správne upravených plynových sporákov v domácnostiach a výfukových emisií moderných vozidiel je 5-15 ppm. Výfukové plyny z automobilov v centrálnej oblasti Mexico City sú 100-200 ppm. Množstvo CO, ktoré môže vzniknúť z výfukových plynov z domáceho dreveného krbu, je 5000 ppm. Už koncentrácie 667 ppm môžu spôsobiť, že až 50 % telesného hemoglobínu sa premení na karboxyhemoglobín. Hladina 50 % karboxyhemoglobínu môže viesť k záchvatu, kóme a úmrtiu.
V Spojených štátoch OSHA obmedzuje dlhodobú expozíciu na pracovisku nad 50 ppm.
Podľa floridského ministerstva zdravotníctva každý rok zomiera v Spojených štátoch viac ako 500 ľudí v dôsledku náhodného vystavenia oxidu uhoľnatému a tisíce ďalších v USA vyžadujú núdzovú lekársku starostlivosť pre nefatálnu otravu CO. Medzi tieto produkty patria nefunkčné spotrebiče spaľujúce palivo, ako sú pece, sporáky, ohrievače vody, plynové a petrolejové ohrievače, krby a drevené uhlie, ktoré sa spaľuje v domácnostiach a iných uzavretých priestoroch. Ďalší zomierajú na CO produkovaný nedomácimi produktmi, ako sú autá, ktoré jazdia v garáži. Centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb odhadujú, že niekoľko tisíc ľudí ročne chodí na pohotovosť do nemocníc, aby sa liečili na otravu oxidom uhoľnatým.
Oxid uhoľnatý možno merať laboratórnym testovaním vyžadujúcim odber krvi (arteriálnej alebo venóznej) a možno ho analyzovať aj na CO-oxymetri.
Tento prehľad oxidu uhoľnatého poskytuje určité informácie o tom, ako vzniká a aké skutočné vážne nebezpečenstvá môže predstavovať. Vytvára kontext toho, aké dôležité je byť schopný detekovať a merať množstvo CO, ktoré môže byť prítomné v životnom prostredí v akomkoľvek danom čase.
Keď to vieme, poďme k vytvoreniu nášho obvodu snímača oxidu uhoľnatého.
Potrebné komponenty
Senzor oxidu uhoľnatého MQ-7
Arduino
LED
MQ-7 sa dá zohnať veľmi lacno, len za pár dolárov. Dobré miesto, kde ho hľadať, je na eBay, kde sú vždy aukcie v rozmedzí 2 až 3 doláre.
Dôležité je, že sa odporúča, aby ste nezískali samostatný snímač, ale celú dosku MQ-7. Je to preto, že ak si kúpite samostatný senzor, budete musieť dokončiť zostavenie celej schémy, než ju budete môcť pripojiť k arduinu. Aby bolo potrebné menej práce na integráciu s arduino, odporúčame vám zakúpiť si kompletný obvod snímača MQ-7.
Pinout snímača oxidu uhoľnatého MQ-7
Existujú 4 vodiče sú +5V, AOUT, DOUT a GND.
Vodiče +5V a GND vytvárajú napájanie pre senzor alkoholu.
Ďalšie 2 vodiče sú AOUT (analógový výstup) a DOUT (digitálny výstup). Ako snímač funguje je, že svorka AOUT poskytuje výstup analógového napätia úmerne množstvu oxidu uhoľnatého, ktoré snímač deteguje. Čím viac CO deteguje, tým väčšie bude analógové napätie na výstupe. Naopak, čím menej CO deteguje, tým menšie analógové napätie bude na výstupe. Ak analógové napätie dosiahne určitú prahovú hodnotu, vyšle digitálny kolík DOUT vysoko. Akonáhle sa tento kolík DOUT dostane vysoko,
arduino to zistí a spustí rozsvietenie LED, čo signalizuje, že prah CO bol dosiahnutý a teraz je nad limitom. Ako môžete zmeniť túto prahovú úroveň, je nastavenie potenciometra na zvýšenie alebo zníženie úrovne.
Schéma obvodu snímača oxidu uhoľnatého MQ-7
Obvod snímača oxidu uhoľnatého, ktorý vytvoríme so snímačom MQ-7 integrovaným s arduino, je zobrazený nižšie.
Obvod snímača oxidu uhoľnatého MQ-7
Spojenia sú dosť základné.

Na pripojenie snímača slúžia 4 vodiče. 2 z nich sú na napájanie. Svorka +5V snímača sa pripája do svorky 5V dosky arduino. Konektor GND snímača sa pripája ku konektoru GND arduina. Tým sa vytvorí napájanie snímača.
Ďalšie 2 pripojenia sú analógový a digitálny výstup snímača. Tieto sa pripájajú k analógovému kolíku A0 a digitálnemu kolíku D8.
Code
The code which we need to upload to the arduino so that it can measure carbon monoxide levels is shown below.
/* MQ-7 Carbon Monoxide Sensor Circuit with Arduino */
const int AOUTpin=0;//the AOUT pin of the CO sensor goes into analog pin A0 of the arduino
const int DOUTpin=8;//the DOUT pin of the CO sensor goes into digital pin D8 of the arduino
const int ledPin=13;//the anode of the LED connects to digital pin D13 of the arduino
int limit;
int value;
void setup() {
Serial.begin(115200);//sets the baud rate
pinMode(DOUTpin, INPUT);//sets the pin as an input to the arduino
pinMode(ledPin, OUTPUT);//sets the pin as an output of the arduino
}
void loop()
{
value= analogRead(AOUTpin);//reads the analaog value from the CO sensor’s AOUT pin
limit= digitalRead(DOUTpin);//reads the digital value from the CO sensor’s DOUT pin
Serial.print(“CO value: “);
Serial.println(value);//prints the CO value
Serial.print(“Limit: “);
Serial.print(limit);//prints the limit reached as either LOW or HIGH (above or underneath)
delay(100);
if (limit == HIGH){
digitalWrite(ledPin, HIGH);//if limit has been reached, LED turns on as status indicator
}
else{
digitalWrite(ledPin, LOW);//if threshold not reached, LED remains off
}
}
Prvý blok kódu definuje všetky pinové spojenia snímača a LED. Keďže sa AOUTpin pripája na analógový kolík A0, je inicializovaný na 0. Keďže sa DOUTpin pripája na digitálny kolík D8, je inicializovaný na 8. Keďže sa LED pripája na digitálny kolík D13, inicializuje sa na 13. 2 premenné, limit a hodnotu, sú tiež deklarované. Tie sa použijú na uloženie hodnoty analógového pinu AOUT a digitálneho pinu DOUT.
Ďalší blok kódu nastavuje prenosovú rýchlosť a deklaruje DOUTpin ako vstup a ledPin ako výstup. Je to preto, že snímač je vstupom do arduina, aby arduino čítal a spracovával hodnotu snímača. A LED je výstup, ktorý bude slúžiť ako indikátor, ak senzor detegoval alkohol.
Ďalší blok kódu načíta kolík snímača AOUT a uloží hodnotu do celočíselnej hodnoty. Číta tiež kolík snímača DOUT a ukladá hodnotu do celočíselného limitu. Potom vytlačíme hodnotu alkoholu, ktorá bude číselnou hodnotou v rozsahu od 0 (nezistený alkohol) po 1023 (maximálna odčítateľná hladina oxidu uhoľnatého). Vytlačíme aj limit, ktorý bude buď VYSOKÝ alebo NÍZKY. Ak je detekovaný CO pod prahovou úrovňou, vrátená hodnota limitu bude nízka. Ak je detekovaný CO nad prahovou hodnotou, vrátená hodnota limitu bude VYSOKÁ.
Ak je hodnota VYSOKÁ, LED sa rozsvieti. Ak je hodnota nízka, LED zostane vypnutá.
Súvisiace zdroje
How to Use the LM741 Op Amp as a Comparator
How to Build an LM339 Quad Voltage Comparator Circuit
How to Build a Dark-activated Switch
How to Build a Hall Effect Sensor Circuit
How to Build a Touch Sensor Circuit
How to Build an Accelerometer Circuit
How to Build a Motion Detector Circuit
How to Build a Motion Detector Alarm Circuit





