MQ-3 Alkol Sensörü Nasıl Çalışır? & Arduino

MQ3 alkol sensörü modülüyle bir sonraki Arduino projenize alkol için bir burun verin. Bu sensör, havada bulunan alkolün varlığını ve konsantrasyonunu algılar. Bu nedenle, insan vücudundaki alkol miktarını ölçmek için kendi alkol ölçerinizi yapmayı planlıyorsanız, MQ3 alkol sensörü modülü harika bir seçenektir.

MQ3 Alkol Sensörü

MQ3, MQ sensör serisinde en sık kullanılan sensörlerden biridir. Metal Oksit Yarı İletken (MOS) tipi bir sensördür. Metal oksit sensörleri aynı zamanda Chemiresistörler olarak da bilinir , çünkü algılama, alkole maruz kaldığında algılama malzemesinin direncinin değişmesine dayanır. Böylece basit bir voltaj bölücü ağa yerleştirilerek alkol konsantrasyonları tespit edilebilir.

MQ3 alkol sensörü 5V DC ile çalışır ve yaklaşık 800mW çeker. Alkol konsantrasyonlarını 25 ila 500 ppm arasında tespit edebilir.

1 ppm neye eşittir?

Gazları ölçerken, konsantrasyon terimi havadaki hacme göre gaz miktarını tanımlamak için kullanılır. En yaygın iki ölçü birimi milyonda parça ve yüzde konsantrasyondur.

Milyonda parça (kısaltılmış ppm), bir gazın diğerine oranıdır. Örneğin, 500 ppm alkol, bir milyon gaz molekülünü sayabilirseniz, bunların 500'ünün alkol ve 999500 molekülünün başka gazlar olacağı anlamına gelir.

İşte tam teknik özellikler:MQ3 Alkol Sensörünün iç yapısı                              MQ3, ısıtıcı ile çalışan bir sensördür. Bu nedenle, patlama önleyici ağ adı verilen iki katmanlı ince paslanmaz çelik ağ ile çevrelenmiştir . Yanıcı gaz (alkol) algıladığımız için sensör içindeki ısıtıcı elemanın patlamaya neden olmamasını sağlar.

Ayrıca sensör için koruma sağlar ve asılı parçacıkları filtreler, böylece yalnızca gazlı elemanlar bölmenin içinden geçebilir.

Dış ağ çıkarıldığında sensör böyle görünüyor. Yıldız şeklindeki yapı, algılama elemanı ve Bakalit tabanın ötesine uzanan altı bağlantı ayağı tarafından oluşturulur. Altıdan iki uç ( H ), algılama elemanının ısıtılmasından sorumludur ve bir Nikel-Krom bobin (iyi bilinen bir iletken alaşım) ile bağlanır .

Çıkış sinyallerinden sorumlu kalan dört kablo ( A ve B ) Platin Teller kullanılarak bağlanır . Bu teller, algılama elemanının gövdesine bağlanır ve algılama elemanından geçen akımdaki küçük değişiklikleri iletir.

Boru şeklindeki algılama elemanı, Alüminyum Oksit (AL2O3) bazlı seramikten yapılmıştır ve bir Kalay Dioksit (SnO2) kaplamasına sahiptir . Kalay Dioksit, alkole duyarlı olan en önemli maddedir. Bununla birlikte, seramik alt tabaka sadece ısıtma verimliliğini arttırır ve sensör alanının sürekli olarak çalışma sıcaklığına ısıtılmasını sağlar.

Özetlemek gerekirse Nikel-Krom bobin ve Alüminyum Oksit esaslı seramik bir Isıtma Sistemi oluşturur ; Platin teller ve Kalay Dioksit kaplaması ise bir Algılama Sistemi oluşturur .

MQ3 Alkol Sensörü Nasıl Çalışır?

SnO2 yarı iletken tabakası yüksek sıcaklıkta ısıtıldığında yüzeyde oksijen adsorbe olur. Temiz havada, kalay dioksit içindeki iletim bandından elektronlar oksijen moleküllerine çekilir. Bu, SnO2 parçacıklarının yüzeyinin hemen altında bir elektron tükenme tabakası oluşturur ve potansiyel bir bariyer oluşturur. Sonuç olarak, SnO2 filmi oldukça dirençli hale gelir ve elektrik akımı akışını engeller.

Ancak alkol varlığında adsorbe edilmiş oksijenin yüzey yoğunluğu alkollerle reaksiyona girdikçe azalır; potansiyel engeli düşürür. Elektronlar daha sonra kalay dioksite salınır ve akımın sensörden serbestçe akmasına izin verir.

MQ3 Alkol Sensörü Modülü Donanımına Genel Bakış

MQ3 alkol sensörü devre tahtası ile uyumlu olmadığından, bu kullanışlı küçük koparma kartını öneriyoruz. Kullanımı çok kolaydır ve iki farklı çıktıyla birlikte gelir. Alkol varlığının ikili bir göstergesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda havadaki konsantrasyonunun analog bir temsilini de sağlar.

Sensör (AO pininde) tarafından sağlanan analog çıkış voltajı, alkol konsantrasyonuyla orantılı olarak değişir. Havadaki alkol konsantrasyonu ne kadar yüksekse, çıkış voltajı o kadar yüksek olur; Düşük konsantrasyon ise daha düşük çıkış voltajı verir. Aşağıdaki animasyon, alkol konsantrasyonu ile çıkış voltajı arasındaki ilişkiyi göstermektedir.

Aynı analog sinyal, sayısallaştırmak için bir LM393 Yüksek Hassasiyet Karşılaştırıcısına beslenir ve Dijital Çıkış (DO) pininde bulunur.

Modül, dijital çıkışın (DO) hassasiyetini ayarlamak için dahili bir potansiyometreye sahiptir. Bunu bir eşik belirlemek için kullanabilirsiniz; böylece alkol konsantrasyonu eşik değerini aştığında, modül DÜŞÜK aksi takdirde YÜKSEK çıkacaktır.

Bu kurulum, belirli bir eşiğe ulaşıldığında bir eylemi tetiklemek istediğinizde çok kullanışlıdır. Örneğin nefesteki alkol konsantrasyonu bir eşiği aştığında, birinin sarhoş olup olmadığını anlayabilirsiniz. 

Hassasiyeti artırmak için düğmeyi saat yönünde, azaltmak için saat yönünün tersine çevirin.

Bunun dışında modülün iki LED'i vardır. Modüle güç verildiğinde Güç LED'i yanacaktır. Dijital çıkış DÜŞÜK olduğunda Durum LED'i yanacaktır.

MQ3 Alkol Sensörü Modülü Bağlantı Parçası

Şimdi pinout'a bir göz atalım.

VCCmodül için güç sağlar. Arduino'nuzdan 5V çıkışa bağlayabilirsiniz.

GND Ground Pin'dir ve Arduino'daki GND pinine bağlanması gerekir.

D0 alkol varlığının dijital bir temsilini sağlar.

A0 alkol konsantrasyonu ile orantılı olarak analog çıkış voltajı sağlar.

Analog Çıkışı kullanarak alkol konsantrasyonunun ölçülmesi

Modülün hem analog hem de dijital çıkış sağladığını bildiğiniz için, ilk deneyimiz için alkol konsantrasyonunu analog çıkışı okuyarak ölçeceğiz.

MQ3 alkol sensörünü Arduino ya bağlayalım.

VCC pinini Arduino'daki 5V pinine bağlayarak başlayın ve GND pinini Arduino'daki Ground pinine bağlayın. Son olarak, modül üzerindeki AO çıkış pinini Arduino'daki Analog pin # 0'a bağlayın.

Aşağıdaki çizim kablolamayı göstermektedir.

Kalibrasyon

Alkol sensörünüzden doğru okumalar almak için önce kalibre etmeniz önerilir. Bir alkol ölçer söz konusu olduğunda, hangi değerlerin belirli yüzdelere ve hatta kandaki alkol konsantrasyonuna eşit olduğunu bulmanız gerekir.

Alkol tükettikten sonra -vs- alkol tüketmeden sensöre nefes verdiğinizde sensörünüzün hangi değerleri çıkardığını not etmek için aşağıdaki çizimi kullanın.

Alkollü içecek tüketmenize yasal olarak izniniz yoksa, testiniz için izopropil alkol şişesi veya herhangi bir el dezenfektanı şişesi kullanın. Sensörü alkolle ISLATMAYIN! Alkol buharlarını sensöre solumak için sıkmanız ve ölçümlerinizi almanız yeterlidir.

#define MQ3pin 0

float sensorValue;  //variable to store sensor value

void setup() {
	Serial.begin(9600); // sets the serial port to 9600
	Serial.println("MQ3 warming up!");
	delay(20000); // allow the MQ3 to warm up
}

void loop() {
	sensorValue = analogRead(MQ3pin); // read analog input pin 0

	Serial.print("Sensor Value: ");
	Serial.println(sensorValue);
	
	delay(2000); // wait 2s for next reading
}

MQ3'ün ısıtıcı ile çalışan bir sensör olduğunu unutmayın. Doğru ölçüm için sensörün tamamen ısıtılması gerekir. Yukarıdaki örnek kodda 20 saniyelik bir ısınma vardır, ancak maksimum doğruluk için ısınma süresini 24-48 saate çıkarın.

Çizimi çalıştırdığınızda, seri monitörde aşağıdaki okumalara yakın bir değer göreceksiniz:

• Nefeste alkol olmadığında (~ 120)
• Nefeste alkol olduğunda (~ 500)

Bu test biraz deneme yanılma alabilir. Bu okumaları iyi bir şekilde ele aldığınızda, bir eylemi tetiklemeyi düşünüyorsanız, bunları eşik olarak kullanabilirsiniz.

Kalibrasyon değerlerine bağlı olarak, aşağıdaki program alkol konsantrasyonunu belirlemek için aşağıdaki aralıkları tanımlar:

• <120 ayık
• 120-400 içiyor - ancak yasal sınırlar dahilinde
• > 400 sarhoş

/* Change these values based on your calibration values */
#define Sober 120   // Define max value that we consider sober
#define Drunk 400   // Define min value that we consider drunk

#define MQ3pin 0

float sensorValue;  //variable to store sensor value

void setup() {
	Serial.begin(9600); // sets the serial port to 9600
	Serial.println("MQ3 warming up!");
	delay(20000); // allow the MQ3 to warm up
}

void loop() {
	sensorValue = analogRead(MQ3pin); // read analog input pin 0

	Serial.print("Sensor Value: ");
	Serial.print(sensorValue);
	
	// Determine the status
	if (sensorValue < Sober) {
		Serial.println("  |  Status: Stone Cold Sober");
	} else if (sensorValue >= Sober && sensorValue < Drunk) {
		Serial.println("  |  Status: Drinking but within legal limits");
	} else {
		Serial.println("  |  Status: DRUNK");
	}
	
	delay(2000); // wait 2s for next reading
}

Her şey yolundaysa, aşağıdaki çıktıyı seri monitörde görmelisiniz.

Dijital çıkış kullanarak alkolün varlığını tespit edin

İkinci deneyimiz için dijital çıktı kullanarak alkolün varlığını tespit edeceğiz.Devreyi önceki örnekten kullanacağız. Bu sefer sadece ADC pinine olan bağlantıyı kaldırmamız ve modül üzerindeki DO pinini Arduino'daki dijital pin # 8'e bağlamamız gerekiyor.

Devrenizi aşağıda gösterildiği gibi bağlayın:

Kalibrasyon

Modül, dijital çıkışı (DO) kalibre etmek için dahili bir potansiyometreye sahiptir.

Potansiyometrenin düğmesini çevirerek bir eşik ayarlayabilirsiniz. Böylece, alkol konsantrasyonu eşik değerini aştığında, Durum LED'i yanacak ve modül YÜKSEK çıkacaktır.

Şimdi sensörü kalibre etmek için, sensöre alkollü nefesinizi üfleyin veya izopropil alkol şişesini sıkarak alkolün buharlarını sensöre soluyun ve tencereyi saat yönünde ayarlayın, böylece Durum LED'i AÇIK olacak ve ardından tencereyi saat yönünün tersine ayarlayın. LED söner.

İşte bu, sensörünüz artık kalibre edilmiş ve kullanıma hazırdır.

Arduino Kodu

Devre kurulduktan sonra, aşağıdaki çizimi Arduino'nuza yükleyin.

#define MQ3pin 8

int sensorValue;  //variable to store sensor value

void setup() {
	Serial.begin(9600); // sets the serial port to 9600
	Serial.println("MQ3 warming up!");
	delay(20000); // allow the MQ3 to warm up
}

void loop() {
	sensorValue = digitalRead(MQ3pin); // read digital output pin
	Serial.print("Digital Output: ");
	Serial.print(sensorValue);
	
	// Determine the status
	if (sensorValue) {
		Serial.println("  |  Alcohol: -");
	} else {
		Serial.println("  |  Alcohol: Detected!");
	}
	
	delay(2000); // wait 2s for next reading
}

Aşağıdaki çıktıyı seri monitörde görmelisiniz.

ANA SAYFAYA DÖN
Bahadır ÖZGEN
Electronic Robotic Coding Research and Development 1975 - ∞
Learn Forever
If you want, let's learn together...
https://roboticcode2020.blogspot.com/
bahadirozgen1975@gmail.com
facebook    robotic.code
instagram    @roboticcode

Sayfalarımı ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederim.Bu sitede mevcut olan içerikler kendi oluşturduğum projeler yazı,resim ve videolardan oluşmaktadır.İçerik oluşturmak çok uzun sürdüğü için bazı projelerde yurtdışı kaynaklardan faydalandım.Buradaki amacım ticari değildir.Kaynağı belli olan ve bizim kaynağına ulaşabildiğimiz materyal (yazı, fotoğraf, resim, video v.b.) için ilgili konularda fotoğraflarda logo varsa v.b. not olarak gösterilecektir.Sitemizde yayınlanan tüm içerik, bizim tarafımızdan ve internet üzerinden youtube, facebook ve blog gibi paylaşıma sunulmuş kaynak sitelerden alındığı için, sitemiz yasal yükümlülüğe tabi tutulamaz. Sitemizde telif haklarının size ait olduğu bir içerik varsa ve bunu kaldırmamızı isterseniz, iletişim sayfamızdan bizimle iletişime geçtiğiniz takdirde içerik yayından kaldırılacaktır.Bu konu ve modüller ile uğraşarak, ileride çok güzel makine ve elektronik aletler yapabilirsiniz.

 

Arduino ile Tek Kanal Röle Modülü

Bazen Arduino'nuzun lambalar, fanlar veya diğer ev cihazları gibi AC ile çalışan cihazları kontrol etmesini istersiniz. Ancak Arduino 5 voltta çalıştığı için bu yüksek voltajlı cihazları doğrudan kontrol edemez.

Röle modülünün devreye girdiği yer burasıdır. AC şebekesini kontrol etmek için bir röle modülü ve röleyi kontrol etmek için Arduino kullanabilirsiniz.

Röleler Nasıl Çalışır ?

Röle, çok daha büyük akımı kontrol edebilen nispeten küçük bir akımla çalıştırılan elektromanyetik bir anahtardır .İşte rölenin bir devreyi başka bir devreyi açmak için nasıl kullandığını gösteren basit bir animasyon.

Başlangıçta birinci devre kapatılır ve bir şey (bir sensör veya anahtarın kapanması) onu açana kadar içinden akım geçmez. İkinci devre de kapatılır.

İlk devreden küçük bir akım geçtiğinde, çevresinde bir manyetik alan oluşturan elektromıknatısı etkinleştirir.

Enerji verilen elektromıknatıs, ikinci devrede kendisine doğru bir kontak çeker, anahtarı kapatır ve ikinci devreden çok daha büyük bir akımın akmasına izin verir.

Akımın akışı durduğunda, kontak orijinal konumuna geri döner ve ikinci devreyi tekrar kapatır.

Röle Temelleri

Tipik olarak rölenin 5 pini vardır, bunlardan üçü kontrol etmek istediğiniz cihaza bağlanan yüksek voltaj terminalleridir (NC, COM ve NO).

Şebeke elektriği, ortak (COM) terminalindeki röleye girer. NC & NO terminallerinin kullanımı, cihazı AÇIK veya KAPALI konuma getirmek isteyip istemediğinize bağlıdır.

Kalan iki pim (bobin1 ve bobin2) arasında elektromıknatıs görevi gören bir bobin vardır.

Bobinden akım geçtiğinde, elektromıknatıs yüklenir ve anahtarın dahili kontaklarını hareket ettirir. Bu sırada normalde açık (NO) terminal ortak (COM) terminaline bağlanır ve normalde kapalı (NC) terminal bağlantısı kesilir.

Bobinden akım akışı durduğunda, dahili kontak başlangıç ​​durumuna geri döner, yani normalde kapalı (NC) terminal ortak (COM) 'a bağlanır ve normalde açık (NO) terminal yeniden açılır.Bu, tek kutuplu, çift yönlü anahtar ( SPDT ) olarak bilinir .

Tek Kanal Röle Modülü

Bu eğitim için tek kanallı röle modülü kullanacağız. Ancak iki, dört ve sekiz kanallı başka modüller de vardır. İhtiyaçlarınıza en uygun olanı seçebilirsiniz.

Bu modül, Arduino'nuzdan yalnızca tek bir yüksek güçlü cihazı değiştirmek için tasarlanmıştır. 250VAC veya 30VDC'de kanal başına 10A'ya kadar derecelendirilmiş bir röleye sahiptir.

LED'ler

Röle modülünde rölenin konumunu gösteren iki adet LED bulunmaktadır.

Modüle güç verildiğinde Güç LED'i yanacaktır. Röle etkinleştirildiğinde Durum LED'i yanacaktır.

Çıkış Terminal Bloğu

Mavi vidalı pim terminallerine bölünmüş rölenin üç kanalı var. Kanallar işlevlerine göre etiketlenmiştir: ortak (COM), normalde kapalı (NC) ve normalde açık (NO)

İsimler, hareketsiz durumdaki anahtarla ilgili olarak kanalın durumunu açıklar.

COM (Ortak): Değiştirmeyi planladığınız sinyale (bizim durumumuzda şebeke elektriği) bağlamanız gereken pindir.

NC (Normal Olarak Kapalı): Varsayılan olarak röleyi kapatmak istediğinizde normalde kapalı bir konfigürasyon kullanılır. Bu konfigürasyonda röle her zaman kapalıdır ve siz devreyi açmak için Arduino'dan röle modülüne bir sinyal gönderene kadar kapalı kalır.

HAYIR (Normalde Açık): Normalde açık bir konfigürasyon, siz devreyi kapatmak için Arduino'dan röle modülüne bir sinyal gönderene kadar rölenin her zaman açık olduğu diğer şekilde çalışır.

Kontrol Pinleri

Modülün diğer tarafında, üç pim vardır - modüle güç sağlamak için bir Toprak pimi ve bir VCC pimi ve röleyi kontrol etmek için bir giriş pimi IN.

Giriş pini aktif düşüktür, yani pini DÜŞÜK çektiğinizde röle etkinleştirilecek ve YÜKSEK pimi çektiğinizde devre dışı kalacaktır.

Tek Kanal Röle Modülü Pin Çıkışı

Tek kanallı röle modülünün pin çıkışına bir göz atalım.

Kontrol Pinleri:

İÇİNDEpin, röleyi kontrol etmek için kullanılır. Bu, aktif bir düşük pindir, yani pimi DÜŞÜK çektiğinizde röle etkinleştirilir ve YÜKSEK pimi çektiğinizde devre dışı kalır.

GND toprak bağlantısıdır.

VCC pin modüle güç sağlar.

Çıkış Terminali:

COM pin, değiştirmeyi planladığınız sinyale bağlıdır.

NC Bağlantıyı kesmek için Arduino'dan röle modülüne bir sinyal göndermediğiniz sürece pin COM pinine varsayılan olarak bağlanır.

HAYIR Bağlantıyı yapmak için Arduino'dan röle modülüne bir sinyal göndermediğiniz sürece pin varsayılan olarak açıktır.

Arduino ile Tek Kanallı Röle Modülünü Bağlantıları

Artık röle modülü hakkında her şeyi bildiğimize göre, onu kullanmaya başlama zamanı!

Uyarı: Bu kart YÜKSEK AC voltajı ile etkileşim halindedir. Yanlış veya uygunsuz kullanım, ciddi yaralanmalara veya ölüme neden olabilir. Bu nedenle, etrafta deneyimli ve YÜKSEK AC voltajı hakkında bilgi sahibi kişiler için tasarlanmıştır.

Bir lambayı yakması için röle modülümüzü ayarlayalım.

Modül üzerindeki VCC pinini Arduino'daki 5V'a ve GND pinini toprağa bağlayarak başlayın. Röleyi kontrol etmek için dijital pim # 6'yı IN giriş pimine bağlayın.

Ayrıca, röle modülünü, kontrol etmeye çalıştığınız AC enerjili cihaz (bizim durumumuzda lamba) ile aynı hizaya yerleştirmeniz gerekecektir. Cihazınızın dinlenme durumunun ne olmasını istediğinize bağlı olarak canlı AC hattınızı kesmeniz ve kesilen telin bir ucunu (duvardan gelen) COM'a ve diğerini NC veya NO'ya bağlamanız gerekir.

AC aygıtınız çoğu zaman kapalı olacaksa ve ara sıra açmak istiyorsanız, diğerini HAYIR'a bağlamalısınız. Cihaz çoğu zaman açık olacaksa NC'ye bağlanın.

Bu proje için lambamızın dinlenme durumunda sönmesini ve röleyi aktive ettiğimizde yanmasını istiyoruz, böylece bir ucunu COM'a diğerini NO'ya koyacağız.

Aşağıdaki çizim kablolamayı göstermektedir.

Arduino Kodu

Artık donanımımızın tamamı kurulduğuna göre, lambayı açan koda bir göz atalım.İşte lambayı 3 saniye boyunca açacak ve sonraki 3 saniye boyunca kapalı tutacak basit kod.

int RelayPin = 6;

void setup() {
	// Set RelayPin as an output pin
	pinMode(RelayPin, OUTPUT);
}

void loop() {
	// Let's turn on the relay...
	digitalWrite(RelayPin, LOW);
	delay(3000);
	
	// Let's turn off the relay...
	digitalWrite(RelayPin, HIGH);
	delay(3000);
}

Kod Açıklaması:

Arduino ile bir röle modülünü kontrol etmek, bir LED'i kontrol etmek kadar basittir. Çizim, röle modülünün giriş pininin bağlı olduğu pini bildirmekle başlar.

int RelayPin = 6;

Kurulum fonksiyonunda bu pini çıkış olarak tanımlarız.

pinMode(RelayPin, OUTPUT);

Şimdi döngü fonksiyonunda, sırasıyla LOW / HIGH röle pinini çekerek cihazı ON / OFF konumuna getiriyoruz.

digitalWrite(RelayPin, LOW)pimi DÜŞÜK digitalWrite(RelayPin, HIGH)çekerken, pimi YÜKSEK çeker.

digitalWrite(RelayPin, LOW);
delay(3000);

digitalWrite(RelayPin, HIGH);
delay(3000);




ANA SAYFAYA DÖN
Bahadır ÖZGEN
Electronic Robotic Coding Research and Development 1975 - ∞
Learn Forever
If you want, let's learn together...
https://roboticcode2020.blogspot.com/
bahadirozgen1975@gmail.com
facebook    robotic.code
instagram    @roboticcode

Sayfalarımı ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederim.Bu sitede mevcut olan içerikler kendi oluşturduğum projeler yazı,resim ve videolardan oluşmaktadır.İçerik oluşturmak çok uzun sürdüğü için bazı projelerde yurtdışı kaynaklardan faydalandım.Buradaki amacım ticari değildir.Kaynağı belli olan ve bizim kaynağına ulaşabildiğimiz materyal (yazı, fotoğraf, resim, video v.b.) için ilgili konularda fotoğraflarda logo varsa v.b. not olarak gösterilecektir.Sitemizde yayınlanan tüm içerik, bizim tarafımızdan ve internet üzerinden youtube, facebook ve blog gibi paylaşıma sunulmuş kaynak sitelerden alındığı için, sitemiz yasal yükümlülüğe tabi tutulamaz. Sitemizde telif haklarının size ait olduğu bir içerik varsa ve bunu kaldırmamızı isterseniz, iletişim sayfamızdan bizimle iletişime geçtiğiniz takdirde içerik yayından kaldırılacaktır.Bu konu ve modüller ile uğraşarak, ileride çok güzel makine ve elektronik aletler yapabilirsiniz.