Sensor de gas IoT: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Quería crear un sensor de gas que pueda detectar la fuga de gas en la casa. El uso práctico de esto es para asegurarse de que no deje la estufa encendida sin fuego, lo que resultará en una intoxicación por gas. Otro uso puede ser asegurarse de no cocinar demasiado o de no dejar la sartén en el fuego durante demasiado tiempo, lo que da como resultado la comida de carbón. Esto último parece más difícil en la práctica y es necesario reflexionar más sobre esto. Así que estoy reutilizando un concepto similar al del sensor de temperatura de IoT, para generar datos más adelante en el servidor web para evitar la molestia de abrir puertos en el enrutador.

Paso 1: el concepto

La idea es conectar el sensor al ESP8266 y controlar la cantidad de gas en el aire. Cuando la cantidad de gas alcanza un cierto umbral, esto disparará la alarma (Buzzer). Los datos del gas también se cargarán periódicamente en la nube (servidor web), lo que permite el acceso remoto y el monitoreo del gas. Si los datos se capturan en la base de datos durante el período, esto se puede trazar en un gráfico para mostrar la tendencia.

Paso 2: Materiales utilizados

Aquí está la lista de los materiales utilizados en esta compilación:

- ESP8266 - Este será el cerebro que nos permitirá conectar cosas a Internet

- Sensor de gas MQ-5

- zumbador

El ESP8266 es un módulo fabuloso que permite que las cosas se conecten a internet, el sensor de gas utilizado MQ5 permite 2 modos de funcionamiento, modo digital y modo analógico. También nos permite ajustar la sensibilidad del gas a través de la resistencia variable a bordo del sensor.

Paso 3: diagrama de conexión

Estamos conectando el sensor de gas MQ-5 a la entrada analógica (AD0) del ESP8266 como se muestra en el diagrama. El zumbador está conectado a Pin GND y D3.

En este ejemplo, estamos usando la salida analógica del sensor que nos permite monitorear un rango de gas mucho mayor. También se puede utilizar la salida digital del sensor, pero debe calibrarse correctamente para garantizar que dará el disparo deseado cuando se detecte una determinada composición de gas.

La segunda imagen muestra la conexión utilizando la placa prototipo. Conectamos el sensor y el zumbador. ESP8266 funciona con 3.3 V. La placa permitió la conexión USB que convierte los 5V a 3.3 V utilizados por la placa.

Una vez que esté conectado, puede conectar la conexión USB a una PC o Mac para permitir cargar el código a través de Arduino IDE. Si no está familiarizado con el IDE de Arduino, puede consultar mi otra publicación de Instructables que puede ayudarlo a comenzar.

Paso 4: configuración del servidor web

Requisito previo: está familiarizado con la configuración de un servidor web, la carga de archivos a través de ftp, la creación de directorios virtuales y la creación de secuencias de comandos del servidor. Si no está familiarizado, no se preocupe, siempre puede pedirle a su amigo geek que lo ayude con este paso.

Descargue el archivo "IoTGasSensorWebserver.zip" y extráigalo a la raíz de su servidor web usando su software ftp favorito, o en cualquier directorio virtual que desee. En este ejemplo, supongo que el servidor web es "https://arduinotestbed.com"

El script php que llamará el ESP8266 se llama "gasdata_store.php". en este ejemplo asumimos que la ruta completa a este archivo es "https://arduinotestbed.com/gasdata_store.php"

Si ha subido los archivos correctamente puede comprobar que todo funciona apuntando su navegador web al siguiente enlace "https://arduinotestbed.com/GasData.php"

Debería aparecer un sitio similar al de la imagen de arriba con el dial de datos de gas.

Una cosa más de la que deberá asegurarse es que el archivo "gas.txt" debe ser escribible, por lo que debe establecer el permiso de este archivo en "666" mediante el siguiente comando de Unix:

chmod 666 gas.txt

Esto también se puede hacer usando su software ftp o el administrador de archivos en su alojamiento web.

Este archivo es donde el ESP8266 cargará los datos del sensor.

Paso 5: el código

Una vez que lo haya configurado, puede abrir el IDE de Arduino y descargar el boceto de arriba. Extraiga el archivo zip y debería tener 2 archivos en total:

- ESP8266GasSensor.ino

- mainPage.h

- settings.h

Colóquelos todos en la misma carpeta y abra "ESP8266GasSensor.ino" en el IDE de Arduino, luego haga una pequeña modificación en el código para apuntar a la ubicación correcta del servidor web que se muestra en la imagen de arriba.

También modifique la siguiente línea para que coincida con el archivo en la ubicación de su servidor web.

Cadena weburi = "/gasdata_store.php"

Luego compiló el boceto seleccionando el botón "marcar" en la parte superior de Arduino IDE. Si todo va bien, su código debería compilarse correctamente.

El siguiente paso es cargar el código en el ESP8266, para hacer esto puede hacer clic en el botón "=>" en la interfaz de Arduino, y esto debería cargar su código en el ESP8266. Si todo va bien, debería tener un AP (punto de acceso) que funcione desde el ESP8266 la primera vez que ejecute esto. El nombre del AP se llama "ESP-GasSensor".

Intente conectarse a este AP usando su computadora portátil o teléfono móvil, luego averigüe cuál es la dirección IP que se le asignó, esto se puede hacer usando el comando "ipconfig" en Windows o el comando "ifconfig" si está en Linux o Mac. Si está utilizando un iPhone, puede hacer clic en el botón "i" junto al ESP-GasSensor al que está conectado. Abra su navegador web y apunte a la dirección IP de ESP-GasSensor, si se le asigna 192.168.4.10 como su up, el ESP-GasSensor tiene la IP de 192.168.4.1, por lo que puede apuntar su navegador web a http: / /192.168.4.1 Debería aparecer la página de configuración donde puede ingresar su configuración wifi. Una vez que haya ingresado su punto de acceso WiFi que se conecta a Internet, marque la casilla de verificación "actualizar Wifi Config" y haga clic en "actualizar" para guardar la configuración en el ESP8266.

El ESP8266 ahora se reiniciará e intentará conectarse a su enrutador WiFi. Si todo va bien, debería ver que los datos de gas se actualizan en su servidor web a intervalos regulares. En este ejemplo, puede apuntar su navegador a "https://arduinotestbed.com/GasData.php"

¡¡Felicidades!! si logras llegar a esta parte. Deberías darte una palmadita en la espalda. Ahora puedes contarles a tus amigos sobre el sensor de gas que tienes.

Paso 6: ¿Qué sigue?

Es posible que desee volver a calibrar la alarma del sensor para que se adapte a sus necesidades.

Esto no es solo para mostrar, debería dispararse y alarmarse cuando el umbral de gas alcance un cierto nivel. Depende del tipo de sensor que esté utilizando, deberá calibrarlo. Así que vaya a buscar un encendedor y apunte el encendedor hacia el sensor, y sin encender el encendedor, presione el botón de liberación de gas en el encendedor, para que el gas fluya hacia el sensor. Esto debería disparar el timbre. De lo contrario, debe verificar si la lectura aumenta mirando el servidor web. Si esto no funciona, debe verificar la conexión, el sensor y el zumbador. Si todo va bien, el timbre debería hacer ruido.

El umbral en el código está establecido en 100, debería poder encontrarlo en la siguiente sección del código:

doble umbral = 100;

Siéntase libre de cambiar el umbral a mayor o menor dependiendo de su necesidad.

Espero que les guste este proyecto. Si lo hace, por favor escríbame y vote por mí en el concurso de IoT, y suscríbase a mi blog para proyectos Arduino más simples.

Algunos pensamientos finales, puede registrar la lectura de gas en una base de datos usando sqllite o algo más poderoso. Esto le permitirá trazar un gráfico similar al anterior. No solo para lucir ordenado, sino también para ayudarlo a calibrar los sensores. Por ejemplo, si desea poner esto para monitorear la fuga de gas en su estufa, es posible que desee dejarlo leyendo la medición durante un par de días y luego descargar la lectura para ver cómo se ven los patrones para el uso normal. y luego puede configurar el disparador para las excepciones a la regla, cuando la lectura está fuera de lo normal.