Mq2 arduino. Подключение датчика газа MQ-2 к Arduino: полное руководство

Как подключить датчик газа MQ-2 к Arduino. Какие функции имеет этот датчик. Как запрограммировать Arduino для работы с MQ-2. Каковы принципы работы датчика газа MQ-2. Какие газы может обнаруживать MQ-2.

Что такое датчик газа MQ-2 и для чего он используется

Датчик газа MQ-2 — это универсальный и широко применяемый сенсор для обнаружения различных горючих и токсичных газов. Он отличается высокой чувствительностью и быстрым откликом на изменение концентрации газов в воздухе.

Основные области применения MQ-2:

• Обнаружение утечек бытового газа в жилых помещениях
• Системы пожарной сигнализации (обнаружение дыма)
• Промышленные системы безопасности
• Портативные газоанализаторы
• Образовательные и hobby-проекты с Arduino

MQ-2 способен детектировать следующие газы: сжиженный природный газ (СПГ), пропан, метан, спирт, водород, дым. Это делает его универсальным решением для различных задач по контролю загазованности.

Технические характеристики и особенности датчика MQ-2

Рассмотрим ключевые технические параметры датчика газа MQ-2:

• Рабочее напряжение: 5В ±0.1В
• Потребляемая мощность: <800 мВт
• Диапазон измерения: 100-10000 ppm
• Время прогрева: >24 часа
• Рабочая температура: -20°C…+50°C
• Относительная влажность: <95% RH
• Размеры модуля: 51 x 24 x 18 мм

Каковы основные особенности датчика MQ-2? Во-первых, он имеет высокую чувствительность и быстрый отклик на изменение концентрации газов. Во-вторых, датчик обладает хорошей стабильностью и воспроизводимостью результатов измерений. В-третьих, MQ-2 имеет длительный срок службы при правильной эксплуатации.

Принцип работы датчика газа MQ-2

Как работает датчик MQ-2 на физическом уровне? Принцип действия основан на изменении проводимости чувствительного слоя при контакте с молекулами определяемого газа.

Основные этапы работы датчика:

1. Нагрев чувствительного элемента (оксид олова) до рабочей температуры 200-300°C
2. Адсорбция кислорода на поверхности, образование отрицательно заряженного слоя
3. При появлении целевого газа происходит его реакция с кислородом
4. Концентрация электронов в чувствительном слое увеличивается
5. Сопротивление датчика уменьшается пропорционально концентрации газа
6. Изменение сопротивления преобразуется в выходной сигнал

Таким образом, чем выше концентрация определяемого газа, тем ниже сопротивление датчика и выше выходное напряжение. Это позволяет определять наличие и примерную концентрацию газов в воздухе.

Подключение датчика MQ-2 к Arduino

Как правильно подключить MQ-2 к плате Arduino? Рассмотрим два основных способа:

Подключение через порт RJ25

Если вы используете модуль датчика с разъемом RJ25:

1. Подключите кабель RJ25 к черному порту на плате расширения Arduino (например, Makeblock Orion)
2. Другой конец кабеля подключите к разъему на модуле MQ-2
3. Убедитесь, что выбран порт с поддержкой аналогового ввода (например, A6, A7, A8 на Orion)

Подключение через провода Dupont

При подключении напрямую к Arduino UNO:

• VCC датчика → 5V Arduino
• GND датчика → GND Arduino
• DO датчика → любой цифровой пин Arduino
• AO датчика → любой аналоговый пин Arduino

Какой способ подключения выбрать? Использование RJ25 удобнее, но ограничивает выбор портов. Прямое подключение проводами дает больше гибкости, но требует аккуратности при монтаже.

Программирование Arduino для работы с MQ-2

Как написать скетч для считывания данных с MQ-2? Рассмотрим базовый пример кода:

#include <MeOrion.h>

int gasPin = A6;  // Аналоговый пин для подключения датчика
int threshold = 400;  // Пороговое значение для срабатывания

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(gasPin, INPUT);
}

void loop() {
  int gasValue = analogRead(gasPin);
  
  Serial.print("Значение газа: ");
  Serial.println(gasValue);
  
  if(gasValue >
  threshold) {
    Serial.println("Обнаружен газ!");
  } else {
    Serial.println("Газ не обнаружен");
  }
  
  delay(1000);
}

Что делает этот код? Он считывает аналоговое значение с датчика, выводит его в монитор порта и сравнивает с пороговым значением для определения наличия газа.

Калибровка и настройка чувствительности MQ-2

Как правильно откалибровать датчик MQ-2 для точных измерений? Это важный этап для корректной работы.

Основные шаги калибровки:

1. Прогрейте датчик в течение 24-48 часов в чистом воздухе
2. Определите базовое значение сопротивления датчика Rs в чистом воздухе
3. Проведите измерения при известных концентрациях калибровочного газа
4. Постройте калибровочную кривую
5. Настройте пороговые значения в коде

Для регулировки чувствительности можно использовать подстроечный резистор на модуле датчика. Поворачивая его, вы изменяете напряжение на выходе датчика при одной и той же концентрации газа.

Применение MQ-2 в проектах умного дома

Как использовать датчик MQ-2 в системах умного дома? Рассмотрим несколько практических примеров:

• Система оповещения об утечке газа: при превышении порогового значения включается сирена и отправляется SMS
• Умная вентиляция: автоматическое включение вытяжки при повышении уровня газов
• Мониторинг качества воздуха: сбор данных и построение графиков концентрации газов
• Автоматизация теплицы: контроль уровня CO2 для оптимального роста растений

Интеграция MQ-2 с другими компонентами умного дома позволяет создавать комплексные системы безопасности и мониторинга окружающей среды.

Сравнение MQ-2 с другими датчиками газа

Чем MQ-2 отличается от других популярных датчиков газа? Рассмотрим сравнение с несколькими аналогами:

Параметр	MQ-2	MQ-3	MQ-4	MQ-7
Определяемые газы	LPG, пропан, метан, водород, дым	Алкоголь	Метан	Угарный газ (CO)
Диапазон измерений	100-10000 ppm	0.05-10 mg/L	200-10000 ppm	20-2000 ppm
Чувствительность	Высокая	Очень высокая	Высокая	Средняя

Каждый из этих датчиков имеет свою специализацию. MQ-2 выделяется универсальностью и способностью определять широкий спектр газов, что делает его оптимальным выбором для общих задач обнаружения горючих и токсичных газов.

Преимущества и недостатки MQ-2

Каковы основные плюсы и минусы использования датчика MQ-2?

Преимущества:

• Широкий спектр определяемых газов
• Высокая чувствительность
• Простота использования с Arduino
• Доступная цена
• Долгий срок службы

Недостатки:

• Необходимость длительного прогрева
• Чувствительность к изменениям влажности и температуры
• Отсутствие селективности к конкретным газам
• Потребление значительной мощности

Несмотря на некоторые ограничения, MQ-2 остается одним из самых популярных датчиков газа для любительских и полупрофессиональных проектов благодаря своей универсальности и простоте использования.

Датчик газа

Me (MQ2) — проекты STEAM

Обзор

Датчик газа

Me включает в себя датчик дыма типа MQ2, который имеет хорошую воспроизводимость, долговременную стабильность, короткое время отклика и длительную работу. Он часто используется в качестве устройства контроля утечки газа в семье и на заводе и подходит для обнаружения сжиженного природного газа (СПГ), бутана, пропана, метана, спирта, водорода, дыма и т. д. Его черный идентификатор означает, что он имеет аналоговый порт. и должен быть подключен к порту с черным идентификатором на Makeblock Orion.

Технические характеристики

● Рабочее напряжение: 5,0 В ± 0,1 В
● Напряжение нагрева: 5,0 В ± 0,1 В
● Нагревательное сопротивление: 33 Ом ± 5 % (при комнатной температуре)
● Мощность нагрева: <800 мВт
● Прогрев время: >24 ч
● Диапазон обнаружения: 100-10000 ppm
● Рабочая температура: 20 ± 2℃ (при стандартных условиях)
● Рабочая температура: -20 ℃-50 ℃
● Относительная влажность: < 95% RH
● Кислород концентрация: 21% (при стандартных условиях)
● Размер модуля: 51 x 24 x 18 мм (Д x Ш x В)

Функциональные характеристики

● Белая область этого модуля является эталонной зоной для контакта с металлическими балками
● Предусмотрен регулируемый резистор для регулировки чувствительности
● Предварительно прогрейте некоторое время перед использованием, чтобы он оставался теплым после предварительного нагрева
● Синий индикатор загорается, когда накапливается и обнаруживается определенное количество горючего газа
● Обеспечьте выходной порт для цифрового и аналогового сигнала
● Высокая стабильность и быстрое обнаружение
● Поддержка программирования графического интерфейса пользователя mBlock, применимого для пользователей всех возрастов
● Используйте порт RJ25 для легкого подключения
● Обеспечьте штыревой порт для поддержки большинства плат разработки, включая серию Arduino

Режим проводки

● Подключение с помощью RJ25
Поскольку порт датчика газа Me имеет черный идентификатор, вам необходимо подключить порт с черным идентификатором на Makeblock Orion при использовании порта RJ25. Взяв в качестве примера Makeblock Orion, вы можете подключиться к портам № 6, 7 и 8 следующим образом:

● Подключение с помощью провода Dupont
Когда провод Dupont используется для подключения модуля к базовой плате Arduino UNO, его вывод DO должен быть подключен к цифровому порту следующим образом:

Определение контактов

Порт Me Gas Sensor имеет три контакта, и их функции следующие:

Руководство по программированию

● Программирование Arduino
Если вы используете Arduino для написания программы, библиотека Makeblock-Library -master следует вызывать для управления Me Gas Sensor. Эта программа считывает цифровые и аналоговые выходные значения датчика с помощью программирования Arduino и выводит их на последовательный порт для отображения.

Сегмент кода выполняет следующие функции: Если Me Gas Sensor обнаруживает дым, выводится «Газ»; если дым не обнаружен, вывод «Нет газа». Затем выводится аналоговое значение обнаруженного дыма, и результаты отображаются на последовательном мониторе в Arduino IDE. Загрузите сегмент кода в Makeblock Orion и щелкните последовательный монитор Arduino, и вы увидите следующие результаты:

Принципиальный анализ

Датчик газа Me снабжен регулируемым резистором для регулировки чувствительности датчика дыма. Концентрация дыма зависит от расстояния между датчиком и источником дыма. В одной и той же среде, чем ближе расстояние, тем выше концентрация дыма; чем дальше расстояние, тем ниже концентрация дыма. Поэтому необходимо установить значение напряжения, соответствующее соответствующему порогу концентрации дыма.

Принцип обнаружения: датчик дыма типа MQ-2 использует оксид олова в качестве полупроводникового чувствительного к газам материала, который представляет собой поверхностный ионный полупроводник N-типа. Когда температура находится в диапазоне 200–300 ℃, оксид олова адсорбирует кислород в воздухе, образуя отрицательные ионы кислорода, так что электронная плотность полупроводника уменьшается, а его сопротивление увеличивается. При контакте с дымом, если потенциальный энергетический барьер на границе зерна модулируется дымом, его изменение вызовет изменение проводимости. Это можно использовать для получения информации о том, существует ли дым или нет. Чем больше концентрация дыма, тем больше проводимость и меньше выходное сопротивление. Уменьшение объемного сопротивления датчика приведет к увеличению его выходного напряжения относительно земли. Сравнивая выходное напряжение и пороговое напряжение с помощью компаратора на модуле, можно определить концентрацию обнаруженного дыма.

Схема

Модуль датчика газа метана MQ-2 Arduino Rapberry Pi MQ2, 2,90 €

Настройки конфиденциальности данных

Указанные здесь настройки сохраняются в «локальной памяти» вашего устройства. Настройки будут запомнены при следующем посещении нашего интернет-магазина. Вы можете изменить эти настройки в любое время (значок отпечатка пальца в левом нижнем углу).

Для получения дополнительной информации о сроке действия файлов cookie и необходимых основных файлах cookie см. Уведомление о конфиденциальности.

Выбрать/Отменить все

---

YouTube

Дополнительная информация

Чтобы просмотреть содержимое YouTube на этом веб-сайте, вам необходимо дать согласие на передачу данных и хранение сторонних файлов cookie Ютуб (гугл). Это позволяет нам улучшить ваш пользовательский опыт и сделать нашу сайт лучше и интереснее. Без вашего согласия никакие данные не будут переданы на YouTube. Однако вы также не сможете пользоваться услугами YouTube на этом веб-сайте.

Описание:

Встраивание видео

Процессинговая компания:

Google Inc.

Условия эксплуатации: Ссылка

---

Vimeo

Дополнительная информация

Для просмотра контента Vimeo на этом веб-сайте вам необходимо согласиться с передача данных и хранение сторонних файлов cookie Vimeo. Это позволяет нам улучшить опыт и сделать наш сайт лучше и интереснее. Без вашего согласия никакие данные не будут быть перенесены на Vimeo. Однако вы также не сможете пользоваться услугами Vimdeo на этом веб-сайте.

Описание:

Встраивание видео

Процессинговая компания:

Vimeo

Условия эксплуатации: Ссылка

---

ReCaptcha

Дополнительная информация

Чтобы отправлять формы на этой странице, вам необходимо дать согласие на передачу данных и хранение сторонних файлов cookie компанией Google. С вашего согласия будет встроена reCAPTCHA, служба Google, позволяющая избежать спам-сообщений через контактные формы. Эта услуга позволяет нам предоставить нашим клиентам безопасный способ связаться с нами через онлайн-формы. В то же время сервис предотвращает компрометацию наших сервисов спам-ботами. После того, как вы дали свое разрешение, вас могут попросить ответить на запрос безопасности для отправки формы. Если вы не согласны, к сожалению, вы не можете использовать форму. Пожалуйста, свяжитесь с нами другим способом.

Описание:

Остановка спам-ботов

Процессинговая компания:

Google Inc.

Условия эксплуатации: Ссылка

---

PayPal Express Checkout и Ratenzahlung

Дополнительная информация

Чтобы разблокировать предложения по расширенным вариантам оплаты, в частности экспресс-оплате и оплате в рассрочку, нам требуется ваше согласие на передачу данных и хранение сторонних файлов cookie платежной системы PayPal. Это позволяет нам также предложить вам экспресс-оформление заказа и оплату в рассрочку. Без вашего согласия будет происходить только технически необходимая передача данных в PayPal, но тогда вы не сможете воспользоваться экспресс-оплатой или расширенными предложениями по оплате в рассрочку на этом сайте.

Описание:

Использование экспресс-кассы и Отображение предложений оплаты в рассрочку для отдельных товаров или всей покупки.

Процессинговая компания:

PayPal

Условия эксплуатации: Ссылка

---

Выбрать/Отменить все

Настройки конфиденциальности данных

Хотите увидеть это содержимое? Активируйте желаемое содержимое только для одного сеанса или разрешите веб-сайту запомнить эти настройки. После того, как вы дали свое согласие, сторонние данные могут быть загружены. Для этого на вашем устройстве могут храниться сторонние файлы cookie.