Услуги
  1. Монтаж и установка систем пожарной сигнализации.
  2. Обслуживание систем пожарной сигнализации.
  3. Ремонт систем пожарной сигнализации.
  4. Монтаж и обслуживание охранно-пожарной сигнализации
  5. Монтаж и обслуживание сисем пожаротушения.
  6. Техническое обслуживание и монтаж СОУЭ.
  7. Монтаж и обслуживание системы СКУД

Как работает датчик пламени Ардуино?

Просмотров: 1 550

Сегодня на потребительском рынке предлагается большое количество различных готовых пожарных систем безопасности, которые практически все имеют стационарный набор функций и одинаковую логику действий в случае возникновения пожара. Зачастую этого вполне достаточно, чтобы гарантировать требуемый уровень пожарной безопасности, но бывают ситуации, когда нужно нетривиальное решение. В таком случае на помощь придут самодельные комплекты, которые способны реагировать на появление огня в той или иной зоне. Самостоятельно сделать такого рода систему можно, используя датчик пламени Ардуино.

Модуль Ардуино для датчика огня
Модуль Ардуино для датчика огня

Что собой представляет датчик огня Ардуино?

Датчики этого типа являются специальными устройствами, которые включают в свой состав фотодиод, который соединяется со входом компаратора, реализованного на микросхеме. Для возможности регулирования порога срабатывания чувствительного сенсора используется специальный подстроечный резистор. С его помощью можно настроить чувствительность датчика, чтобы он реагировал на пламя с минимальной яркостью – это позволит обеспечить выявление очагов возгорания на начальной стадии и избежать распространения огня на большие площади.

Датчики со светодиодом впоследствии соединяются с платформой Arduino, которая позволяет принимать сигналы, обрабатывать их и управлять внешними исполнительными устройствами.

Преимущества и недостатки

К основным преимуществам, которыми владеет датчик огня Arduino, относятся:

  • возможность самостоятельно проектировать систему слежения за очагами возгорания;
  • простота создания и настройки;
  • доступность требуемых деталей и их невысокая стоимость;
  • возможность управления различными вешними устройствами;
  • поддержка масштабирования создаваемой системы;
  • низкое питающее напряжение датчика, безопасное для человека.

К недостаткам таких самодельных систем пожарной безопасности относится:

  • ограниченные функциональные возможности;
  • для создания таких систем нужно знать электронику и азы программирования микроконтроллеров;
  • ограниченная область чувствительности;
  • такого типа самодельные системы нельзя подключать к пультам слежения пожарной службы.

Какое комплектующие Arduino необходимо для датчика пламени?

Чтобы создать датчик пламени на основе «электронного конструктора» Arduino потребуется один из модулей Arduino, который реализован в виде программируемой платформы с открытым кодом.

Модуль для датчика пламени Arduino
Модуль для датчика пламени Arduino

Также нужно иметь в наличии плату расширения, с помощью которой обеспечивается надежная коммутация между платформой Arduino и светодиодным датчиком, выполняющим роль чувствительного сенсора.

В зависимости от того, какие внешние устройства планируется подключать к модулю Ардуино, потребуется соответствующая связующая плата коммутации, которая обеспечит передачу сформированного микроконтроллером управляющего сигнала на внешние устройства.

Процесс создания датчика огня Ардуино

После того, как приобретены все необходимые компоненты, можно собирать датчик пламени Arduino.

 

Важно!

Светодиодный сенсор может иметь 4 или 3 выхода, с помощью которых он будет подключаться к платформе Ардуино.

При использовании четырехконтактных сенсоров они будут иметь аналоговый выход, напряжение на котором будет соответствовать величине освещенности датчика излучением от пламени, контакт заземления, контакт подачи питания 5 В и цифровой выход сигнала с логическими уровнями. Если используется трехконтактное устройство, оно будет иметь следующие контакты – питание, заземление и аналоговый выход.

Модуль светодиодного сенсора впоследствии соединяется с помощью жгута проводников с модулями расширения Arduino. Их применение оправдывает себя при построении сложных многоуровневых схем на основе платформы Ардуино. В зависимости от используемой базовой платформы могут применяться платы Sensor Shield V4.0 for Arduino, Arduino Nano V3.0 Prototype Shield I/O Extension Board или MEGA Sensor Shield V2.0 Dedicated Sensor Expansion Board for Arduino.

Плата Sensor Shield V4.0 for Arduino
Плата Sensor Shield V4.0 for Arduino

Соединение датчика с платой расширения может производиться с помощью проводников со специальными наконечниками или посредством Troyka Shield.

Собранный таким образом датчик огня Ардуино готов фиксировать появление очага возгорания и передавать управляющий сигнал на внешние устройства. Это могут быть световые элементы, звуковые системы или исполнительные механизмы различного оборудования.

 

Как это работает?

Сенсор наличия открытого огня способен фиксировать появление пламени, которое излучает свет с длинной волны 760…1100 нм. Величина угла, в котором датчик может определить наличие пламени, составляет около 60º.

Когда на фотодиод попадает свет, величина напряжения, которое снимается с выхода, будет пропорциональна освещенности и обратно пропорциональна удаленности огня от сенсора. При удалении 0,2 м величина напряжения составляет около 4,8 В, а при расположении источника пламени на удалении 1 м напряжение будет равно 1 В. Величина питающего напряжения, с которым работает датчик на основе Андуино, оставляет 5 В.

Тестирование датчика пламени

Заключение

Используя специальные платформы Arduino, можно самостоятельно создавать высокоэффективные датчики, которые позволят контролировать появление пламени в определенной области и оповещать об этом или приводить в действие какие-либо исполнительные системы. Благодаря модульному решению всех блоков, работающих с платформой Ардуино, можно создавать самые различные конфигурации, которые позволят контролировать ситуацию на объектах разной сложности и с разной структурой.