Raspberry Pi - Gas Sensor
Deze handleiding legt u uit hoe u de Raspberry Pi en de MQ2 gas sensor gebruikt om de luchtkwaliteit te beoordelen door het meten van de concentraties van gassen zoals LPG, rook, alcohol, propaan, waterstof, methaan en koolmonoxide. In detail leert u:
- Hoe u de MQ2 gas sensor aansluit op Raspberry Pi
- Hoe u Raspberry Pi programmeert om waarden van de MQ2 gas sensor uit te lezen
Hardware Nodig
Of u kunt de volgende kits kopen:
| 1 | × | DIYables Sensorkit (30 sensoren/displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensorkit (18 sensoren/displays) |
Over de MQ2 Gas Sensor
De MQ2 gas sensor kan de aanwezigheid detecteren van verschillende gassen zoals LPG, rook, alcohol, propaan, waterstof, methaan en koolmonoxide in de omgeving. Deze sensor biedt twee output opties: een digitale output pin en een analoge output pin.
Het is belangrijk op te merken dat de MQ2 gas sensor geen individuele specificatie geeft van elk gas. In plaats daarvan geeft het informatie over de combinatie van gassen of de aanwezigheid van gassen als geheel.
Met de MQ2 sensor kunnen we bepalen of er een gaslek is of dat de luchtkwaliteit slecht is. Deze informatie is waardevol om passende maatregelen te nemen voor onze veiligheid, zoals het activeren van een alarm of het inschakelen van ventilatiesystemen.
Pinout
De MQ2 gas sensor beschikt over vier pinnen met verschillende functies:
- VCC pin: Deze pin moet worden aangesloten op een 5V voeding (VCC).
- GND pin: Deze pin moet worden aangesloten op de massa (0V) voor correcte werking van het circuit.
- DO pin: Dit is een digitale output pin die de aanwezigheid van brandbare gassen aangeeft. Wanneer een bepaalde concentratie gassen wordt gedetecteerd, wordt deze pin LOW (laag). Als er geen gassen worden gedetecteerd, wordt de pin HIGH (hoog). De drempelwaarde voor het detecteren van gasconcentratie kan worden aangepast met een ingebouwde potentiometer.
- AO pin: Dit is een analoge output pin die een spanning genereert evenredig aan de gasconcentratie. Wanneer de gasconcentratie toeneemt, stijgt de spanning op deze pin. Evenzo daalt de spanning wanneer de gasconcentratie afneemt.
Samengevat leveren de VCC en GND pinnen voeding en aarding, terwijl de DO pin een digitale indicatie geeft van gasaanwezigheid en de AO pin een analoge spanning afgeeft die correspondeert met de gasconcentratie.
Daarnaast is de MQ2 gas sensor uitgerust met twee LED-indicatoren:
- PWR-LED indicator: Deze LED fungeert als stroomindicatie en licht op om aan te geven dat de sensor van stroom is voorzien.
- DO-LED indicator: Deze LED is verbonden met de DO pin en geeft visueel de gasconcentratie aan. Wanneer gas wordt gedetecteerd en de DO pin LOW is, gaat de DO-LED branden. Als er geen gas wordt gedetecteerd en de DO pin HIGH is, gaat de DO-LED uit.
Hoe Het Werkt
Met betrekking tot de DO pin:
- De MQ2 module bevat een ingebouwde potentiometer die het mogelijk maakt om de gevoeligheid of drempelwaarde van de gasconcentratie in te stellen.
- Wanneer de gasconcentratie in de omgeving hoger is dan de ingestelde drempelwaarde, wordt de output pin van de sensor LOW en gaat de DO-LED aan.
- Wanneer de gasconcentratie lager is dan de drempelwaarde, wordt de output pin HIGH en gaat de DO-LED uit.
Met betrekking tot de AO pin:
- Naarmate de gasconcentratie toeneemt, neemt de spanning op de AO pin proportioneel toe.
- Naarmate de gasconcentratie afneemt, vermindert de spanning dienovereenkomstig.
Belangrijk is dat de potentiometer geen invloed heeft op de waarde die op de AO pin wordt gemeten.
De MQ2 Sensor Warm-up
De MQ2 gas sensor heeft een opwarmperiode nodig voordat hij effectief gebruikt kan worden. Details zijn als volgt:
- Als de sensor lange tijd is opgeslagen (ongeveer een maand of langer) en u gebruikt hem voor het eerst, dan moet deze 24-48 uur opwarmen. Deze lange opwarmtijd zorgt voor nauwkeurige metingen.
- Als de sensor recent is gebruikt, duurt het ongeveer 5-10 minuten om volledig opgewarmd te zijn. Tijdens deze opwarmperiode kan de sensor aanvankelijk hoge waarden geven, welke geleidelijk dalen tot stabilisatie.
Om de MQ2 sensor op te warmen sluit u simpelweg de VCC en GND pinnen aan op een voeding of op de VCC en GND pinnen van de Raspberry Pi. Laat de sensor vervolgens gedurende de benodigde tijd aangesloten.
Aansluitschema
Aangezien het MQ2 gas sensormodule twee outputs heeft, kunt u afhankelijk van uw behoeften één of beide gebruiken.
- Het aansluitdiagram tussen Raspberry Pi en MQ2 gas sensor wanneer alleen DO wordt gebruikt.
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Om uw bekabelingsopstelling te vereenvoudigen en te organiseren, raden we het gebruik van een Schroevenklemaansluiting-shield voor Raspberry Pi aan. Deze shield zorgt voor veiligere en beter beheerbare verbindingen, zoals hieronder weergegeven:
LET OP:
- Raspberry Pi heeft geen analoge ingang, dus deze pin laat u ongebruikt. Wilt u de ADC waarde van de module uitlezen, dan heeft u een externe ADC module nodig. Zie voor details Hoe Raspberry Pi te gebruiken met ADC module
| Componentpin | Raspberry Pi Pin |
|---|---|
| VCC | 5V |
| GND | GND |
| DO | GPIO 17 (Pin 11) |
| AO | Niet aangesloten (gebruik externe ADC module voor uitlezen) |
Raspberry Pi Code - Waarde uitlezen van DO pin
Snelle Stappen
- Zorg dat Raspbian of een ander Raspberry Pi compatibel besturingssysteem geïnstalleerd is op uw Pi.
- Zorg dat uw Raspberry Pi verbonden is met hetzelfde lokale netwerk als uw PC.
- Zorg dat uw Raspberry Pi verbinding heeft met internet als u libraries moet installeren.
- Als dit de eerste keer is dat u Raspberry Pi gebruikt, bekijk dan hoe u Raspberry Pi instelt.
- Verbind uw PC met de Raspberry Pi via SSH met behulp van de ingebouwde SSH-client op Linux/macOS of PuTTY op Windows. Zie hoe u uw PC verbindt met Raspberry Pi via SSH.
- Zorg dat de RPi.GPIO library geïnstalleerd is. Zo niet, installeer deze met het volgende commando:
- Maak een Python-scriptbestand aan met de naam gas_sensor.py en voeg onderstaande code toe:
- Sla het bestand op en voer het Python-script uit met het volgende commando in de terminal:
- Plaats de MQ2 gas sensor in de buurt van de rook/gas die u wilt detecteren.
- Bekijk het resultaat in de Terminal.
Het script draait in een oneindige lus totdat u Ctrl + C indrukt in de terminal.
Houd er rekening mee dat als u merkt dat de LED status constant aan of uit blijft, u met de potentiometer de gevoeligheid van de sensor kunt bijstellen.
Raspberry Pi Code - Waarde uitlezen van AO pin
Om de waarde van de AO pin uit te lezen, heeft u de ADS1115 ADC Module nodig, omdat Raspberry Pi geen analoge ingangen heeft. Zie hoe u de ADS1115 ADC Module met Raspberry Pi gebruikt.
Video Tutorial
We overwegen het maken van videotutorials. Als u videotutorials belangrijk vindt, abonneer u dan op ons YouTube-kanaal om ons te motiveren de video's te maken.
Bekijk onze video-tutorial voor een visuele begeleiding bij dit project! De video biedt extra inzichten en praktische toepassingen die het gebruik van de MQ2 gas sensor met Raspberry Pi verder verduidelijken.