MQ9 giao tiếp Arduino, Cảm biến khí dễ cháy MQ9 + Loa + Arduino

cam-bien-khi-de-chay-mq9-giao-tiep-arduino-hien-thi-lcd1602-kich-loa-2

MQ9 giao tiếp Arduino là dùngCảm biến khí dễ cháy MQ-9 được dùng trong cá hệ thống phát hiện rò rỉ khí gas trong gia đình và công nghiệp.  Cảm Biến Khí MQ9 sử dụng để cảm biến khí gas trong môi trường. Cảm biến có độ nhạy cao khả năng phản hồi nhanh, độ nhạy có thể điều chỉnh được bằng biến trở. Cảm biến MQ9 có thể phát hiện khí CO và gas.   

Liên hệ làm Đồ án và Mạch điện tử

 

1. Linh kiện cần thiết làm mạch đọc cảm biến khí Hydro (H2) MQ8 giao tiếp Arduino

1.1 Vi điều khiển Arduino trong mạch đọc cảm biến khí dễ cháy MQ9 giao tiếp Arduino

a. Giới thiệu

Arduino Uno R3 (Dip) có 14 chân digital dùng để đọc hoặc xuất tín hiệu. Chúng chỉ có 2 mức điện áp là 0V và 5V với dòng vào/ra tối đa trên mỗi chân là 40mA. Ở mỗi chân đều có các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong vi điều khiển ATmega328 (mặc định thì các điện trở này không được kết nối).

Các chức năng khác

Arduino Uno R3 là một bảng mạch vi điều khiển nguồn mở dựa trên vi điều khiển Microchip ATmega328 được phát triển bởi Arduino.cc. Bảng mạch được trang bị các bộ chân đầu vào/ đầu ra Digital và Analog có thể giao tiếp với các bảng mạch mở rộng khác nhau. Mạch Arduino Uno thích hợp cho những bạn mới tiếp cận và đam mê về điện tử, lập trình…Dựa trên nền tảng mở do Arduino.cc cung cấp các bạn dễ dàng xây dựng cho mình một dự án nhanh nhất ( lập trình Robot, xe tự hành, điều khiển bật tắt led…). Mach-dieu-khien-dong-co-buoc-DC-step-Arduino-uno-r3-1các ứng dụng của vi điều khiển

b. Chức năng của Arduino R3:

  • 2 chân Serial: 0 (RX) và 1 (TX): dùng để gửi (transmit – TX) và nhận (receive – RX) dữ liệu TTL Serial. Arduino Uno có thể giao tiếp với thiết bị khác thông qua 2 chân này. Kết nối bluetooth thường thấy nói nôm na chính là kết nối Serial không dây. Nếu không cần giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng 2 chân này nếu không cần thiết
  • Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, và 11: cho phép bạn xuất ra xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ 0 → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) bằng hàm analogWrite(). Nói một cách đơn giản, bạn có thể điều chỉnh được điện áp ra ở chân này từ mức 0V đến 5V thay vì chỉ cố định ở mức 0V và 5V như những chân khác.

Các chức năng khác

  • Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK).  Ngoài các chức năng thông thường, 4 chân này còn dùng để truyền phát dữ liệu bằng giao thức SPI với các thiết bị khác.
  • LED 13: trên Arduino UNO có 1 đèn led màu cam (kí hiệu chữ L). Khi bấm nút Reset, bạn sẽ thấy đèn này nhấp nháy để báo hiệu. Nó được nối với chân số 13. Khi chân này được người dùng sử dụng, LED sẽ sáng.
  • Arduino Uno R3 có 6 chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit (0 → 210-1) để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V → 5V. Với chân AREF trên board, bạn có thể để đưa vào điện áp tham chiếu khi sử dụng các chân analog. Tức là nếu bạn cấp điện áp 2.5V vào chân này thì bạn có thể dùng các chân analog để đo điện áp trong khoảng từ 0V  → 2.5V với độ phân giải vẫn là 10bit. Đặc biệt, Arduino UNO có 2 chân A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với các thiết bị khác.

Mach-dieu-khien-dong-co-buoc-DC-step-Arduino-uno-r3-2 BH1750 giao tiếp Arduino  

 

c.Thông số kỹ thuật Arduino Uno R3 (Dip)

DatasheetsAtmega328
Standard Package27
CategoryIntegrated Circuits (ICs)
FamilyEmbedded – Atmel
SeriesAtmega
PackagingTube
Core ProcessorAVR
Core Size8-Bit
Speed16MHz
ConnectivityI²C, SPI, UART / USART, USB
PeripheralsBrown-out Detec t/ Reset, HLVD, POR, PWM, WDT
Number of I /O14
Program Memory Size32KB
Program Memory TypeFLASH
EEPROM Size1KB
RAM Size2K
Voltage – Supply (Vcc/Vdd)4.2 V ~ 5.5 V
Data ConvertersA/D 6 x 10bit
Oscillator TypeInternal
Operating Temperature-40°C ~ 85°C
Package / Case28-SOIC (0.295″, 7.50mm Width)
Other NamesAtmega328

d. Power

  • LED: Có 1 LED được tích hợp trên bảng mạch và được nối vào chân D13. Khi chân có giá trị mức cao (HIGH) thì LED sẽ sáng và LED tắt khi ở mức thấp (LOW).
  • VIN: Chân này dùng để cấp nguồn ngoài (điện áp cấp từ 7-12VDC).
  • 5V: Điện áp ra 5V (dòng điện trên mỗi chân này tối đa là 500mA).
  • 3V3: Điện áp ra 3.3V (dòng điện trên mỗi chân này tối đa là 50mA).
  • GND: Là chân mang điện cực âm trên board.
  • IOREF: Điệp áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO và có thể đọc điện áp trên chân IOREF. Chân IOREF không dùng để làm chân cấp nguồn.

e.Bộ nhớ

Vi điều khiển ATmega328:
  • 32 KB bộ nhớ Plash: trong đó bootloader chiếm 0.5KB.
  • 2 KB cho SRAM: (Static Random Access Menory): giá trị các biến khai báo sẽ được lưu ở đây. Khai báo càng nhiều biến thì càng tốn nhiều bộ nhớ RAM. Khi mất nguồn dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất.
  • 1 KB cho EEPROM: (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): Là nơi có thể đọc và ghi dữ liệu vào đây và không bị mất dữ liệu khi mất nguồn.

f. Các chân đầu vào và đầu ra

Trên Board Arduino Uno có 14 chân Digital được sử dụng để làm chân đầu vào và đầu ra và chúng sử dụng các hàm pinMode(), digitalWrite(), digitalRead(). Giá trị điện áp trên mỗi chân là 5V, dòng trên mỗi chân là 20mA và bên trong có điện trở kéo lên là 20-50 ohm. Dòng tối đa trên mỗi chân I/O không vượt quá 40mA để tránh trường hợp gây hỏng board mạch. Ngoài ra, một số chân Digital có chức năng đặt biệt:
  • Serial: 0 (RX) và 1 (TX): Được sử dụng để nhận dữ liệu (RX) và truyền dữ liệu (TX) TTL.
  • Ngắt ngoài: Chân 2 và 3.
  • PWM: 3, 5, 6, 9 và 11 Cung cấp đầu ra xung PWM với độ phân giải 8 bit bằng hàm analogWrite ().
  • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Các chân này hỗ trợ giao tiếp SPI bằng thư viện SPI.
  • LED: Có 1 LED được tích hợp trên bảng mạch và được nối vào chân D13. Khi chân có giá trị mức cao (HIGH) thì LED sẽ sáng và LED tắt khi ở mức thấp (LOW).
  • TWI/I2C: A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với các thiết bị khác.

1.2 Cảm biến khí dễ cháy MQ9 giao tiếp Arduino

a. Giới thiệu khí dễ cháy MQ9

Cảm biến khí dễ cháy MQ-9 được dùng trong cá hệ thống phát hiện rò rỉ khí gas trong gia đình và công nghiệp.  Cảm Biến Khí MQ9 sử dụng để cảm biến khí gas trong môi trường. Cảm biến có độ nhạy cao khả năng phản hồi nhanh, độ nhạy có thể điều chỉnh được bằng biến trở. Cảm biến MQ9 có thể phát hiện khí CO và gas.

cam-bien-khi-de-chay-mq9-giao-tiep-arduino-hien-thi-lcd1602-kich-loa-1

b. Thông số kỹ thuật cảm biến khí dễ cháy MQ9

  • Chip chính: cảm biến khí LM393, MQ-8
  • Điện áp làm việc: 5 VDC
  • Có LED hiển thị trạng thái ngõ ra.
  • Đầu ra tín hiệu kép (đầu ra mức TTL và đầu ra analog)
  • Tín hiệu đầu ra TTL cho mức thấp. (đèn tín hiệu đầu ra chớp 4 lần thời gian thông thường, có thể trực tiếp nhận SCM)
  • Tín hiệu Analog 0 ~ 5 VDC, nồng độ càng cao thì điện áp càng cao.
  • Dải phát hiện từ 10 đến 1000ppm.
  • Độ nhạy cao với hydro
  • Công suất tiêu thụ: khoảng 350mW.
  • Nhiệt độ hoạt động: -10C đến 50C.
  • Kích thước module MQ8 32x22x27mm.

c. Các loại khí phát hiện của cảm biến khí dễ cháy MQ9

  • Khí Hydro (H2)
  •  i-butane
  •  Propane
  •  Methane
  •  Alcohol
  •  Smoke
  •  Khí gas
  •  Khói.

d. Nguyên lý hoạt động cảm biến khí dễ cháy MQ9 giao tiếp Arduino

Khi cảm biến hoạt động nó sẽ truyền tín hiệu từ các chân DOUT và AOUT của mình về vi điều khiển. –  Tín hiệu DOUT: + Tín hiệu thấp : có khí gas, khí hóa lỏng hoặc khí than. + Tín hiệu cao : không có khí gas, khí hóa lỏng hoặc khí than.. – Tín hiệu AOUT: cho tín hiệu tương tự. Và khi có khí gas 2 đèn LED trên module sẽ phát sáng. Ứng dụng minh họa: Thiết bị cảnh báo khi có khí Gas. Chuẩn bị phần cứng – 1 Arduino Uno R3. – 1 Module khí Hydro (H2)(MQ – 8). – Phụ kiện: loa, đèn led, trở, dây kết nối…

e. Sơ đồ chân cảm biến khí dễ cháy MQ9

  •  Chân DOUT : digital output.
  • Chân AOUT : analog output.
  •  Chân GND: đất chung.
  •  Chân VCC: kết nối nguồn 2.5 V ~ 5V.

1.3 Loa 5V cho đề tài đọc cảm biến khí dễ cháy MQ9 giao tiếp Arduino

a. Giới thiệu

Còi Buzzer 5VDC có tuổi thọ cao, hiệu suất ổn định, chất lượng tốt, được sản xuất nhỏ gọn phù hợp thiết kế với các mạch còi buzzer nhỏ gọn, mạch báo động.

cam-bien-lua-flame-giao-tiep-arduino-hien-thi-lcd1602-1

b. Thông số kỹ thuật

  • Nguồn : 3.5V – 5.5V
  • Dòng điện tiêu thụ: <25mA
  • Tần số cộng hưởng: 2300Hz ± 500Hz
  • Biên độ âm thanh: >80 dB
  • Nhiệt độ hoạt động:-20 °C đến +70 °C
  • Kích thước : Đường kính 12mm, cao 9,7mm

2. Hướng dẫn đồ án cảm biến khí dễ cháy MQ9 giao tiếp Arduino kích loa

Phần này chưa được chia sẻ.

LIÊN HỆ thông tin ở TẠI ĐÂY để được hổ trợ tốt hơn.

Phần cứng

cam-bien-khi-de-chay-mq9-giao-tiep-arduino-hien-thi-lcd1602-kich-loa

Phần mềm

const int LED = 2; 
const int DO = 8; 
void setup() { 
 Serial.begin(9600); 
 pinMode(LED, OUTPUT); 
 pinMode(DO, INPUT); 
} 
void loop() { 
 int alarm = 0; 
 float sensor_volt; 
 float RS_gas; 
 float ratio; 
//-Replace the name "R0" with the value of R0 in the demo of First Test -/ 
 float R0 = 0.91; 
 int sensorValue = analogRead(A0); 
 sensor_volt = ((float)sensorValue / 1024) * 5.0; 
RS_gas = (5.0 - sensor_volt) / sensor_volt; // Depend on RL on yor module 
 ratio = RS_gas / R0; // ratio = RS/R0 
//------------------------------------------------------------/ 
 Serial.print("sensor_volt = "); 
 Serial.println(sensor_volt); 
 Serial.print("RS_ratio = "); 
 Serial.println(RS_gas); 
 Serial.print("Rs/R0 = "); 
 Serial.println(ratio); 
 Serial.print("\n\n"); 
 alarm = digitalRead(DO); 
 if (alarm == 1) digitalWrite(LED, HIGH); 
 else if (alarm == 0) digitalWrite(LED, LOW); 
 delay(1000); 
}

3. Hoạt động của mạch đọc cảm biến khí dễ cháy MQ9

Khi cấp điện hệ thống hoạt động, vi điều khiển đưa tín hiệu ban đầu cho lcd1602 hiển thị thông tin người dùng, lúc này vi điều khiển chờ tín hiệu được gửi vào từ cảm biến khí dễ cháy MQ9 về giá trị Analog và Digital. Khi nhận được tín hiệu vi điều khiển xử lý và gửi giá trị nồng độ đọc được từ khí ga ra ngoài màn hình để hiển thị giá trị, và hiển thị chỉ số cảnh báo khi quá ngưỡng.

4. Cụ thể hoạt động của mạch đọc cảm biến khí dễ cháy MQ9 giao tiếp Arduino:

Chúc các bạn thành công…!!!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *