- Détecteur de flamme
- Composants requis
- Schéma
- Fonctionnement du capteur de flamme avec Arduino
- Explication du code
Les systèmes d'alarme incendie sont très courants dans les bâtiments commerciaux et les usines, ces appareils contiennent généralement un groupe de capteurs qui surveille en permanence toute flamme, gaz ou incendie dans le bâtiment et déclenche une alarme s'il détecte l'un d'entre eux. L'un des moyens les plus simples de détecter un incendie consiste à utiliser un capteur de flamme IR, ces capteurs ont une photodiode IR qui est sensible à la lumière IR. Maintenant, en cas d'incendie, le feu ne produira pas seulement de la chaleur mais émettra également des rayons IR, oui chaque flamme brûlante émettra un certain niveau de lumière IR, cette lumière n'est pas visible aux yeux humains mais notre capteur de flamme peut la détecter et alerter un microcontrôleur comme Arduino qu'un incendie a été détecté.
Dans cet article, nous interagissons le capteur de flamme avec Arduino et apprenons toutes les étapes pour construire un système d'alarme incendie en utilisant Arduino et un capteur de flamme. Le module de capteur de flamme a une photodiode pour détecter la lumière et un ampli-op pour contrôler la sensibilité. Il est utilisé pour détecter un incendie et fournir un signal HAUT lors de la détection. Arduino lit le signal et fournit une alerte en allumant le buzzer et la LED. Le capteur de flamme utilisé ici est un capteur de flamme infrarouge. Nous avons également utilisé le même concept pour détecter le feu dans notre robot de lutte contre l'incendie, vous pouvez également le vérifier si vous êtes intéressé.
Détecteur de flamme
Un détecteur de flamme est un capteur conçu pour détecter et répondre à la présence d'une flamme ou d'un incendie. Les réponses à une flamme détectée dépendent de l'installation, mais peuvent inclure le déclenchement d'une alarme, la désactivation d'une conduite de carburant (telle qu'une conduite de propane ou de gaz naturel) et l'activation d'un système d'extinction d'incendie. Le capteur de flamme IR utilisé dans ce projet est illustré ci-dessous, ces capteurs sont également appelés module de capteur d'incendie ou capteur de détecteur de flamme parfois.
Il existe différents types de méthodes de détection de flamme. Certains d'entre eux sont: Détecteur ultraviolet, détecteur à matrice infrarouge proche, détecteur infrarouge (IR), caméras thermiques infrarouges, détecteur UV / IR, etc.
Lorsque le feu brûle, il émet une petite quantité de lumière infrarouge, cette lumière sera reçue par la photodiode (récepteur IR) sur le module du capteur. Ensuite, nous utilisons un ampli-op pour vérifier un changement de tension à travers le récepteur IR, de sorte que si un incendie est détecté, la broche de sortie (DO) donnera 0V (LOW), et si le n'est pas d'incendie, la broche de sortie sera 5V (HAUT).
Dans ce projet, nous utilisons un capteur de flamme infrarouge. Il est basé sur le capteur YG1006 qui est un phototransistor au silicium NPN haute vitesse et haute sensibilité. Il peut détecter la lumière infrarouge avec une longueur d'onde allant de 700 nm à 1000 nm et son angle de détection est d'environ 60 °. Le module de détection de flamme se compose d'une photodiode (récepteur IR), d'une résistance, d'un condensateur, d'un potentiomètre et d'un comparateur LM393 dans un circuit intégré. La sensibilité peut être réglée en faisant varier le potentiomètre intégré. La tension de fonctionnement est comprise entre 3,3 V et 5 V CC, avec une sortie numérique. Une logique élevée sur la sortie indique la présence de flamme ou d'incendie. Une logique basse sur la sortie indique l'absence de flamme ou de feu.
Vous trouverez ci-dessous la description des broches du module de capteur de flamme:
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Épingle |
La description |
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Vcc |
Alimentation 3,3 - 5V |
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GND |
Sol |
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Dout |
Sortie numérique |
Applications des capteurs de flamme
- Stations d'hydrogène
- Moniteurs de combustion pour brûleurs
- Oléoducs et gazoducs
- Installations de fabrication automobile
- Installations nucléaires
- Hangars d'avions
- Boîtiers de turbine
Composants requis
- Arduino Uno (n'importe quelle carte Arduino peut être utilisée)
- Module de détection de flamme
- LED
- Avertisseur sonore
- Résistance
- Fils de cavalier
Schéma
L'image ci-dessous est le schéma du circuit du capteur d'incendie Arduino, il montre comment interfacer le module de capteur d'incendie avec Arduino.
Fonctionnement du capteur de flamme avec Arduino
Arduino Uno est une carte microcontrôleur open-source basée sur le microcontrôleur ATmega328p. Il possède 14 broches numériques (dont 6 peuvent être utilisées comme sorties PWM), 6 entrées analogiques, des régulateurs de tension intégrés, etc. Arduino Uno a 32 Ko de mémoire flash, 2 Ko de SRAM et 1 Ko d'EEPROM. Il fonctionne à une fréquence d'horloge de 16 MHz. Arduino Uno prend en charge la communication série, I2C, SPI pour communiquer avec d'autres appareils. Le tableau ci-dessous présente les spécifications techniques d'Arduino Uno.
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Microcontrôleur |
ATmega328p |
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Tension de fonctionnement |
5V |
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Tension d'entrée |
7-12V (recommandé) |
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Broches d'E / S numériques |
14 |
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Broches analogiques |
6 |
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Mémoire flash |
32 Ko |
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SRAM |
2 Ko |
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EEPROM |
1 Ko |
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Vitesse de l'horloge |
16 MHz |
Le capteur de flamme détecte la présence de feu ou de flamme en fonction de la longueur d'onde infrarouge (IR) émise par la flamme. Il donne la logique 1 comme sortie si une flamme est détectée, sinon, il donne la logique 0 comme sortie. Arduino Uno vérifie le niveau logique sur la broche de sortie du capteur et effectue d'autres tâches telles que l'activation du buzzer et de la LED, l'envoi d'un message d'alerte.
Consultez également nos autres projets d'alarme incendie:
- Alarme incendie à l'aide d'une thermistance
- Système d'alarme incendie utilisant le microcontrôleur AVR
- Robot de lutte contre l'incendie basé sur Arduino
Explication du code
Le code Arduino complet pour ce projet est donné à la fin de cet article. Le code est divisé en petits morceaux significatifs et expliqué ci-dessous.
Dans cette partie du code, nous allons définir des broches pour le capteur de flamme, la LED et le buzzer qui sont connectés à Arduino. Le capteur de flamme est connecté à la broche numérique 4 d'Arduino. Le buzzer est connecté à la broche numérique 8 d'Arduino. La LED est connectée à la broche numérique 7 d'Arduino.
La variable « flamme_détectée » est utilisée pour stocker la valeur numérique lue par le capteur de flamme. Sur la base de cette valeur, nous détecterons la présence de flammes.
buzzer int = 8; int LED = 7; int flamme_sensor = 4; int flamme_detectée;
Dans cette partie du code, nous allons définir l'état des broches numériques d'Arduino et configurer
Vitesse de transmission pour la communication série avec le PC pour afficher l'état du circuit de détection de flamme.
void setup () { Serial.begin (9600); pinMode (buzzer, OUTPUT); pinMode (LED, SORTIE); pinMode (flamme_sensor, INPUT); }
Cette ligne de code lit la sortie numérique du capteur de flamme et la stocke dans la variable « flamme_détectée ».
flamme_detected = digitalRead (flamme_sensor);
Sur la base de la valeur stockée dans « flame_detected », nous devons activer le buzzer et la LED. Dans cette partie du code, nous comparons la valeur stockée dans « flame_detected » avec 0 ou 1.
S'il est égal à 1, cela indique que la flamme a été détectée. Nous devons activer le buzzer et la LED, puis afficher un message d'alerte dans le moniteur série de Arduino IDE.
S'il est égal à 0, cela indique qu'aucune flamme n'a été détectée, nous devons donc éteindre la LED et le buzzer. Ce processus est répété toutes les secondes pour identifier la présence de feu ou de flamme.
if (flame_detected == 1) { Serial.println ("Flamme détectée…! agir immédiatement."); digitalWrite (buzzer, HIGH); digitalWrite (LED, HAUT); retard (200); digitalWrite (LED, LOW); retard (200); } else { Serial.println ("Aucune flamme détectée. Restez au frais"); digitalWrite (buzzer, LOW); digitalWrite (LED, LOW); } retard (1000);
Nous avons construit un robot anti-incendie basé sur ce concept, qui détecte automatiquement le feu et pompe l'eau pour éteindre le feu. Maintenant que vous savez comment faire la détection d'incendie à l'aide d'Arduino et d'un capteur de flamme, j'espère que vous avez apprécié l'apprentissage, si vous avez des questions, laissez-les dans la section des commentaires ci-dessous.
Vérifiez le code complet et la vidéo de démonstration ci-dessous.