- Sensor Api
- Komponen Diperlukan
- Diagram Sirkuit
- Cara Kerja Flame Sensor dengan Arduino
- Penjelasan kode
Sistem Alarm Kebakaran sangat umum di gedung komersial dan pabrik, perangkat ini biasanya berisi sekumpulan sensor yang secara konstan memantau setiap nyala api, gas, atau kebakaran di dalam gedung dan memicu alarm jika mendeteksi salah satu dari ini. Salah satu cara paling sederhana untuk mendeteksi kebakaran adalah dengan menggunakan sensor Flame IR, sensor ini memiliki fotodioda IR yang peka terhadap cahaya IR. Nah pada saat terjadi kebakaran, api tersebut tidak hanya akan menghasilkan panas tetapi juga akan memancarkan sinar IR, ya setiap nyala api yang terbakar akan mengeluarkan beberapa tingkat cahaya IR, cahaya ini tidak terlihat oleh mata manusia tetapi sensor api kita dapat mendeteksinya. dan mengingatkan mikrokontroler seperti Arduino bahwa api telah terdeteksi.
Pada artikel ini kami menghubungkan Flame Sensor dengan Arduino dan mempelajari semua langkah untuk membangun Sistem Alarm Kebakaran dengan menggunakan Arduino dan sensor api. Modul sensor api memiliki fotodioda untuk mendeteksi cahaya dan op-amp untuk mengontrol sensitivitas. Ini digunakan untuk mendeteksi kebakaran dan memberikan sinyal TINGGI setelah deteksi. Arduino membaca sinyal dan memberikan peringatan dengan menyalakan bel dan LED. Sensor nyala yang digunakan di sini adalah sensor nyala berbasis IR. Kami juga telah menggunakan konsep yang sama untuk mendeteksi api di Robot Pemadam Kebakaran kami, Anda juga dapat memeriksa apakah kami tertarik.
Sensor Api
Sebuah detektor nyala adalah sensor yang dirancang untuk mendeteksi dan merespon kehadiran api atau kebakaran. Respons terhadap nyala api yang terdeteksi bergantung pada pemasangan tetapi dapat mencakup membunyikan alarm, menonaktifkan saluran bahan bakar (seperti propana atau saluran gas alam), dan mengaktifkan sistem pemadaman kebakaran. Sensor Api IR yang digunakan dalam proyek ini ditunjukkan di bawah, sensor ini juga disebut modul sensor api atau kadang-kadang sensor detektor api.
Ada berbagai jenis metode deteksi nyala api. Beberapa di antaranya adalah: Detektor ultraviolet, detektor dekat IR, detektor inframerah (IR), kamera termal inframerah, detektor UV / IR dll.
Saat api menyala, ia memancarkan sedikit sinar Infra merah, lampu ini akan diterima oleh Photodiode (penerima IR) pada modul sensor. Kemudian kami menggunakan Op-Amp untuk memeriksa perubahan tegangan pada Penerima IR, sehingga jika api terdeteksi pin keluaran (DO) akan memberi 0V (RENDAH), dan jika tidak ada api maka pin keluaran akan menjadi 5V (TINGGI).
Dalam proyek ini, kami menggunakan sensor api berbasis IR. Ini didasarkan pada sensor YG1006 yang merupakan phototransistor silikon NPN berkecepatan tinggi dan sensitif tinggi. Ia dapat mendeteksi cahaya inframerah dengan panjang gelombang mulai dari 700nm hingga 1000nm dan sudut deteksi sekitar 60 °. Modul sensor api terdiri dari fotodioda (penerima IR), resistor, kapasitor, potensiometer, dan komparator LM393 dalam satu rangkaian terintegrasi. Sensitivitas dapat disesuaikan dengan memvariasikan potensiometer onboard. Tegangan kerja antara 3.3v dan 5v DC, dengan keluaran digital. Logika yang tinggi pada keluaran menunjukkan adanya nyala api atau api. Logika rendah pada keluaran menunjukkan tidak adanya nyala api atau api.
Di bawah ini adalah Deskripsi Pin dari Flame sensor Module:
|
Pin |
Deskripsi |
|
Vcc |
Catu daya 3,3 - 5V |
|
GND |
Tanah |
|
Dout |
Hasil digital |
Aplikasi sensor api
- Stasiun hidrogen
- Monitor pembakaran untuk pembakar
- Pipa minyak dan gas
- Fasilitas manufaktur otomotif
- Fasilitas nuklir
- Hangar pesawat terbang
- Penutup turbin
Komponen Diperlukan
- Arduino Uno (papan Arduino apa saja dapat digunakan)
- Modul sensor api
- LED
- Bel
- Penghambat
- Kabel jumper
Diagram Sirkuit
Gambar di bawah ini adalah diagram rangkaian sensor kebakaran Arduino, ini menunjukkan bagaimana antarmuka modul sensor api dengan Arduino.
Cara Kerja Flame Sensor dengan Arduino
Arduino Uno adalah papan mikrokontroler open source berbasis mikrokontroler ATmega328p. Ini memiliki 14 pin digital (di mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, regulator tegangan on-board, dll. Arduino Uno memiliki memori flash 32KB, SRAM 2KB dan EEPROM 1KB. Ini beroperasi pada frekuensi clock 16MHz. Arduino Uno mendukung komunikasi Serial, I2C, SPI untuk berkomunikasi dengan perangkat lain. Tabel di bawah ini menunjukkan spesifikasi teknis Arduino Uno.
|
Mikrokontroler |
ATmega328p |
|
Tegangan operasi |
5V |
|
Tegangan Input |
7-12V (disarankan) |
|
Pin I / O digital |
14 |
|
Pin analog |
6 |
|
Memori flash |
32 KB |
|
SRAM |
2 KB |
|
EEPROM |
1 KB |
|
Kecepatan jam |
16MHz |
The sensor api mendeteksi adanya kebakaran atau api berdasarkan Infrared (IR) panjang gelombang yang dipancarkan oleh api. Ini memberikan logika 1 sebagai keluaran jika nyala api terdeteksi, jika tidak, ini memberikan logika 0 sebagai keluaran. Arduino Uno memeriksa level logika pada pin keluaran sensor dan melakukan tugas lebih lanjut seperti mengaktifkan bel dan LED, mengirimkan pesan peringatan.
Juga, periksa proyek alarm kebakaran kami yang lain:
- Alarm Kebakaran menggunakan Thermistor
- Sistem Alarm Kebakaran menggunakan Mikrokontroler AVR
- Robot Pemadam Kebakaran Berbasis Arduino
Penjelasan kode
Kode Arduino lengkap untuk proyek ini diberikan di akhir artikel ini. Kode tersebut dibagi menjadi beberapa bagian kecil yang berarti dan dijelaskan di bawah ini.
Di bagian kode ini, kita akan menentukan pin untuk sensor Flame, LED dan buzzer yang terhubung ke Arduino. Sensor api terhubung ke pin digital 4 Arduino. Bel terhubung ke pin digital 8 Arduino. LED terhubung ke pin 7 digital Arduino.
Variabel “ flame_detected ” digunakan untuk menyimpan nilai digital yang dibaca dari sensor api. Berdasarkan nilai ini kami akan mendeteksi keberadaan nyala api.
int buzzer = 8; int LED = 7; int flame_sensor = 4; int flame_detected;
Di bagian kode ini, kita akan mengatur status pin digital Arduino dan mengkonfigurasi
Baud rate untuk komunikasi Serial dengan PC untuk menampilkan status sirkuit deteksi nyala.
void setup () { Serial.begin (9600); pinMode (buzzer, OUTPUT); pinMode (LED, OUTPUT); pinMode (flame_sensor, INPUT); }
Baris kode ini membaca keluaran digital dari sensor api dan menyimpannya dalam variabel “ flame_detected ”.
flame_detected = digitalRead (flame_sensor);
Berdasarkan nilai yang disimpan di " flame_detected ", kita harus menyalakan bel dan LED. Di bagian kode ini, kami membandingkan nilai yang disimpan di " flame_detected " dengan 0 atau 1.
Jika sama dengan 1, ini menunjukkan bahwa nyala api telah terdeteksi. Kita harus menyalakan buzzer dan LED dan kemudian menampilkan pesan peringatan di monitor Serial dari Arduino IDE.
Jika nilainya 0, berarti tidak ada nyala api yang terdeteksi sehingga kita harus mematikan LED dan buzzer. Proses ini diulangi setiap detik untuk mengidentifikasi keberadaan api atau nyala api.
if (flame_detected == 1) { Serial.println ("Flame terdeteksi…! segera ambil tindakan."); digitalWrite (buzzer, HIGH); digitalWrite (LED, TINGGI); penundaan (200); digitalWrite (LED, LOW); penundaan (200); } else { Serial.println ("Tidak ada nyala api yang terdeteksi. tetap dingin"); digitalWrite (buzzer, LOW); digitalWrite (LED, LOW); } penundaan (1000);
Kami telah membangun robot pemadam kebakaran berdasarkan konsep ini, yang secara otomatis mendeteksi api dan memompa keluar air untuk memadamkan api. Sekarang Anda tahu cara melakukan deteksi kebakaran menggunakan Arduino dan sensor api, semoga Anda menikmati mempelajarinya, jika Anda memiliki pertanyaan, tinggalkan di bagian komentar di bawah.
Cek Kode Lengkap dan Video Demo di bawah ini.