Взаимодействие датчика пламени с arduino для создания системы пожарной сигнализации

Особенности размещения беспроводных установок

Наряду с классическими моделями возможен монтаж приспособления без использования дополнительной проводки для обеспечения связи между несколькими измерителями и подачи питания. Это самые простые варианты устройства, поскольку для их установки и настройки не требуется специальных знаний.

Крепление производится на саморезы к деревянной балке. Пластинка прикрепляется к потолку. Выступы и пазы на элементах совмещаются, приспособление закручивается по часовой стрелке. Расстояние между измерителями и центральным блоком не должно превышать 100 метров.

Оборудование работает на батарее, срок действия которой составляет до 12 месяцев. Передача информации о тревожном событии на центральный блок сигнализации осуществляется с помощью радиосигнала. Внутри размещена звуковая сирена на 85 дБ, которая автоматически срабатывает после обнаружения факта возгорания.

Подсоединение датчиков к пожарно-охранным приборам своими руками

В первую очередь определите количество размещаемых датчиков исходя из площади пространства. Согласно правилам одно устройство способно обслуживать 80 кв. метров, если высота потолков не превышает 3.5 метров. В одном помещении должно располагаться не менее двух контроллеров.

Выше представлена схема подключения резистивных шлейфов с двумя датчиками. От элементов соответственно подключаются положительная и отрицательная линия к клеммам «+» и «-» на панели пожарно-охранного прибора. Количество и наименование входов зависит от модели сигнализационной системы.

Различия в тактике реагирования

Схема СПС подключения может различаться в зависимости от тактики реагирования. Различают четыре основных типа соединения противопожарного датчика:

С перезапросом на дымовых устройствах. После срабатывания одного из агрегатов в схеме питание со шлейфа будет снято для перезапуска на 3 секунды. Если при повторном подключении и анализе в течение 5 секунд механизм вновь среагирует, сформируется событие «Пожар».

Без перезапроса. В данном случае питание со шлейфа не снимается

При первой сработке создается запрос «Внимание», при второй — «Пожар». Если при тестовой проверке второй средство не срабатывает, сопротивление дополнительных резисторов можно снизить до 1.1 кОм.

Тепловой

В отличие от дымовых конструкций на тепловых приборах сообщение формируется в результате повышения температуры. При срабатывании первый измеритель создает сообщение «Внимание» и сразу приводит к событию «Пожар» на втором.

Ручной. Механизм ручного типа срабатывают при самостоятельном включении сигнала «Пожар» человеком.

Схема подключения ручных датчиков

Для подключения цепи ИПР к приемно-контрольному прибору используются оконечные резисторы номиналом 5 кОм. При нажатии кнопки на любом ручном извещаетеле резистор срабатывает. Компьютер воспринимает его активацию как знак тревоги и включает тревожный индикатор.

Порядок соединения проводов: от отрицательно заряженных клемм №3 к №4  датчиков последовательно проводится до крайнего устройства. От положительных выходов устанавливаются дополнительные резисторы на 2.5 кОм. Синий провод подводится к клемма «–» на приборе, красный — к «+».

Схема подключения автоматических датчиков

Подсоединение проводов на различных типах автоматических пожарных приборов — дымовых, тепловых — происходит по аналогичной схеме. Различия в датчиках имеются только в принципе работы.

Извещатели размещают в одну линию и подсоединяют к единому шлейфу. Для соединения используется два двухжильных негорючих кабеля: первый подводит питание, второй — отводится к контактам второго агрегата.

По аналогичному принципу необходимо последовательно подключить элементы к панели от +1- до +8-. В данном случае рекомендуется использовать резисторы с одинаковым номиналом 5 кОм на каждом датчике — на положительных проводах, отходящих от выходы №2. Цепь датчиков также проводится через отрицательные клеммы №3 и №4.

На последнем приборе параллельно цепи устанавливается оконечный резистор номиналов 10 кОм, который определяет целостность системы.

Дымовая сигнализация с Ардуино, ESP8266 и датчиком дыма

19 апреля в 14:26

В этом проекте мы собираемся создать систему обнаружения дыма, в которой за основу будет взять датчик дыма MQ-2. Если сенсор уловит дым зуммер начнет подавать звуковой сигнал и загорится красный светодиод, и на веб-странице будет отображаться предупреждение, которое мы создадим с помощью модуля ESP8266.

Эта веб-страница будет доступна с использованием любого подключенного устройства, такого как мобильный телефон, планшет или ПК.

Что нам нужно и где купить

Деталь
1	Arduino Uno
1	ESP8266 Wi-Fi модуль с адаптером
1	MQ-2 сенсор
1	Красный и зеленый светодиод
1	Зуммер
1	220 Ом резистор
1	Макет
Провода-перемычки

Как работает дымовая сигнализация?

Датчик дыма MQ-2 имеет  выход в форме аналогового сигнала. Мы установили в нашем коде условие, при котором, если выходное значение датчика больше 400 зуммер начнет подавать звуковой сигнал и загорится красный светодиод; и если выходное значение датчика меньше 400, то зуммер будет молчать, а загорится зеленый светодиод.

Используемый здесь ESP8266 создаст веб-страницу по IP-адресу и отправит данные на этотадрес и выведет там данные. После загрузки кода этот IP-адрес можно увидеть на последовательном мониторе, как показано ниже.

Когда вы вводите этот IP-адрес в своем браузере, то увидите страницу как на рисунке ниже:

Принципиальная схема

Прежде всего, подключите модуль ESP8266 к Ардуино. Чтобы правильно подключить ESP8266 к Arduino, мы использовали модуль адаптера ESP-01, который сделает соединение очень простым. Этот адаптерный модуль имеет встроенный регулятор 5В на 3,3 В, что означает, что вам не придется использовать резисторы.

Подключите контакт VCC адаптера ESP-01 к выходу 5V на Arduino и Землю (GND) на ESP-01 к GND на Arduino. Затем подключите вывод TX от адаптера к пину 2 на Ардуино и RX от адаптера к выходу 3 на Arduino.

После этого подключите Зуммер и светодиоды к Arduino. Подключите положительный сигнал к зуммеру с контактом 10 на Arduino и отрицательный сигнал на зуммере с GND на Arduino. Затем подключите отрицательную сторону светодиодов к заземлению через резистор 220 Ом и положительную сторону к контактам 8 и 9 на Arduino.

Код для проекта

Ниже приводим код для проекта целиком и дадим ряд пояснений.

#include #define DEBUG true SoftwareSerial wifi_module(2,3); // Подключите вывод TX esp к контакту 2 Arduino и RX esp к контакту 3 Arduino int red_led_pin = 9; int green_led_pin = 8; int buzzer_pin = 10; int smoke_sensor_pin = A0; void setup(){ Serial.begin(9600); wifi_module.begin(9600); // Установите скорость передачи в соответствии с вашим esp8266 pinMode(red_led_pin, OUTPUT); pinMode(green_led_pin, OUTPUT); pinMode(buzzer_pin, OUTPUT); pinMode(smoke_sensor_pin, INPUT); esp8266_command(“AT+RST
“,2000,DEBUG); // сброс модуля esp8266_command(“AT+CWMODE=2
“,1000,DEBUG); // настроить точку доступа esp8266_command(“AT+CIFSR
“,1000,DEBUG); // получить ip адрес esp8266_command(“AT+CIPMUX=1
“,1000,DEBUG); // настроить для нескольких подключений esp8266_command(“AT+CIPSERVER=1,80
“,1000,DEBUG); // включить сервер на порту 80 } void loop(){ int analogSensor = analogRead(smoke_sensor_pin); if (analogSensor > 400){ digitalWrite(red_led_pin, HIGH); digitalWrite(green_led_pin, LOW); tone(buzzer_pin, 1000, 200); } else { digitalWrite(red_led_pin, LOW); digitalWrite(green_led_pin, HIGH); noTone(buzzer_pin); } if(wifi_module.available()){ if(wifi_module.find(“+IPD,”)){ delay(1000); int connectionId = wifi_module.read()-48; String webpage = ”

Схемы

На основе контроллера Arduino

Для сборки схемы понадобится детский лазер и фоторезистор.

На лазере есть кнопка, которая включает свечение. Вот пошаговая инструкция сборки настоящей, вполне работоспособной сигнализации.

1. Разберите лазер, сняв насадку. Выньте батарейки и вытащите само устройство.
2. Кнопку необходимо отпаять, после чего продеть в отверстие на корпусе провод и припаять его к кнопке.

Важно! Не допускайте перегрева контактов, все детали очень хрупкие.

4. Соберите приборчик в обратном порядке.
5. Фоторезистор необходимо поместить в закрытое  пространство, чтобы исключить попадание лучей света (иначе не будет работать днём). Можно использовать коробок или тёмный пластиковый контейнер, укрепив изолентой.
6. Фоторезистор монтируйте к контроллеру по приведёной схеме. Сопротивление резистора 10 кОм.
7. Подключите контроллер к компьютеру и запустите  среду Arduino IDE .
8. Залейте следующий скетч

#define foto 0 //Фотоэлемент подключен к пину 0 (аналоговый вход)

void setup()

{

Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

Serial.println(analogRead(foto)); //Выводим на монитор последовательного порта значения с фоторезистора

delay(20);

}

8. Установите датчик напротив лазера, добившись прямого попадания луча на фотоэлемент.
9. В программаторе откройте “монитор последовательного порта” и отследите полученные значения. На их основе определите пороговую величину срабатывания сигнализации.
10. Светодиод подключите к пину №5 контроллера и добавьте новый скетч.

#define foto 0 //Фотоэлемент подключен к пину 0 (аналоговый вход)

#define led 5 //светодиод подключен к 5 пину

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(led, OUTPUT);

}

void loop()

{

if (analogRead(foto) < 930) //Значение меньше порогового

{

for (int i=0 ; i < 10 ; i++)

{

digitalWrite(led , HIGH);

delay(500);

digitalWrite(led , LOW);

delay(500);

}

}

else digitalWrite(led , LOW);

}

Итог. При прерывании луча значение сигнала на последовательном порте падает ниже пороговой величины. При этом контроллер выдаёт сигнал на светодиод, тот начинает мигать.

Смотрите видео демонстрацию работы устройства

Дальнейшее наращивание схемы и подключение дополнительных элементов проводите по вкусу. Отличный вариант – добавить модули GSM для получения сигнала на свой сотовый.

На тиристоре BT169

Для сборки потребуются следующие элементы.

• тиристор BT169;
• конденсатор;
• резисторы 47k;
• фоторезистор или LDR;
• светодиод;
• бытовой лазер;

Монтаж осуществляется согласно приведенной схеме.

Принцип действия аналогичен предыдущей модели – при прерывании луча фоторезистор блокирует схему. Тиристор работает как переключатель, подавая сигнал на звуковой сигнал или светодиод. Подробности монтажа и использования смотрите на ролике.

На микросхеме NE555

Необходимые элементы

• piezo buzzer (пищалка);
• резистор 750 Ом;
• резистор 130 кОм;
• микропереключатель;
• фоторезистор;
• микросхема интегрального таймера NE555.

Микросхема  имеет широкий диапазон питающих напряжений: от 4.5 до 18 В, выходной ток достигает 200 мА. Сопротивление резисторов R1 и R2 рассчитывается в зависимости от напряжения питания.

Сборка по схеме не представляет особых затруднений. Следует учесть порядок выводов NE555, чтобы не сжечь микросхему.

За запуск отвечает вторая ножка, на неё нельзя подавать более 30% напряжения питания, за останов шестая ножка (не более 70% напряжения питания).

В остальном схема работает по классическому принципу – при отсутствие сигнала на фоторезисторе, повышается напряжение на шестой ножке, в результате подаётся питание на звуковой сигнал. Выключение с помощью микропереключателя.

Как починить огниво

Здесь можно узнать, как починить огниво в Майнкрафте, то есть как восстановить прочность огниво в Minecraft.

Существует 3 способа, как можно починить огниво:

Как починить огниво в инвентаре или на верстаке

Верстак

Если огниво не зачарована, то можно прямо в инвентаре объединить 2 огниво, чтобы получить 1, но с большим остатком прочности. Если же при объединении на одном из предметов были чары, то после объединения чары исчезнут. При данном способе починки ни опыт, ни дополнительные ресурсы не расходуются.

При починке огниво в инвентаре к суммарной прочности добавляется 5%.

Как починить огниво на наковальне

Наковальня

Если огниво зачарована, то ремонт лучше проводить на наковальне, чтобы сохранились или добавились чары. Ремонтировать можно с помощью огниво, огниво с чарами или соответствующего материала, который используется в крафте предмета.

При данном способе починки расходуется опыт и дополнительные ресурсы.

Также нужно учитывать, что при использовании наковальни, теряется её прочность. Поэтому на наковальне лучше сразу объединять огниво и зачарованную огниво или книгу.

И не стоит забывать, что каждая новая починка огниво на наковальне будет стоить всё больше опыта. Поэтому лучше сразу объединять зачарованные предметы.

При починке огниво на наковальне рекомендуем попробовать поменять предметы местами, т.к. это может сократить количество опыта, необходимого для ремонта.

Как починить огниво с помощью чар

Чародейский стол

Чтобы прочность огниво восстанавливалась, можно наложить чары «Починка». Тогда при получении опыта прочность предмет будет автоматически восстанавливаться.

Стоит обратить внимание, что игрок не будет получать опыт, который идёт на починку огниво. Но как только прочность достигнет максимального уровня, опыт снова будет накапливаться игроком

Книгу с чарами починки можно сделать на столе зачарования, выловить удочкой или найти в судуках сокровищниц, крепостей, шахт и т.д.

Самый быстрый способ починить огниво с чарами «Починка» — положить предмет в левую руку, а правой добывать уголь в шахте, ловить рыбу, убивать мобов или разводить животных.

Общий принцип

Лазерная сигнализация – это специальное чувствительное устройство, простая схема которого основывается на взаимодействии лазерного луча и сирены. Пересекая лазерную «растяжку» срабатывает сигнализация, которую слышно в радиусе 100 метров. Она предназначена как для сигнала тревоги для охраны, так и для отпугивания преступников. Ещё существует смс-информирование или отправка голосового сообщения в качестве уведомления об опасности. Отметим, что системы периметральной сигнализации редко используют лазерный сигнал из-за потери мощности и зависимости от метеоусловий.

Шаг 1: Цепь светодиодного резистора

Начинаем работу с эмулятором Ардуино с цепи светодиода и резистора.

Ножки светодиода соединены с двумя контактами на Arduino: земля и пин 13. Компонент между светодиодом и выводом 13 резистор, который помогает ограничить ток, чтобы светодиод не загорелся сам. Без этого вы эмуляторе получите предупреждение о том, что светодиод может вскоре сгореть. Не имеет значения, идет ли резистор до или после светодиода в цепи. Цветовые полосы идентифицируют значение резистора и для схемы проекта подойдут от 100 до 1000 Ом.

С другой стороны, светодиод поляризован, что означает, что он работает только тогда, когда ножки соединены определенным образом.

• Положительная нога, называемая анодом, обычно имеет более длинную ногу и подключается к питанию, в данном случае с выходного вывода Arduino.
• Отрицательная нога, называемая катодом, с более короткой ножкой, соединяется с землей.

На панели компонентов эмулятор Ардуино Tinkercad перетащите резистор и светодиод на рабочую область. Измените значение резистора, отрегулировав его на 220 Ом в инспекторе компонентов, который появляется, когда выбран резистор.

Вернитесь на панель компонентов, найдите и перенесите плату Arduino Uno. Кликните один раз, чтобы подключить провод к компоненту или пину и нажмите еще раз, чтобы подключить другой конец. Подключите резистор к любой стороне светодиода. Если вы подключили резистор к аноду светодиода (положительный, более длинный), подключите другую ногу резистора к цифровому выходу 13 Arduino. Если вы подключили резистор к катоду светодиода (отрицательная, более короткая нога), подключите другую ногу резистора к земле Arduino (GND). Создайте еще одно соединение между незакрепленной ножкой светодиода и контактом 13 или заземлением, в зависимости от того, что еще не подключено.

Если у вас есть физическая плата Arduino Uno (или совместимая), вы можете подключить светодиод непосредственно к контакту 13 (положительный, более длинный анод) и заземлить (отрицательный, более короткий катод), потому что контакт 13 фактически имеет встроенный резистор именно для таких тестов.

Тест. Как это работает:

Принцип работы организован по внешнему прерыванию, изначально пин 2 замкнут на VCC и тем самым на выводе поддерживается логический 1, а контроллер спит. Как только контакт нарушается и на пине 2 появляется 0, микроконтроллер просыпается, опускает 3-й пин (к которому через резистор подключен BOOT модема) к земле — запускается модуль, МК периодически опрашивает модуль на готовность, и как только он поймает сеть, сразу посылает вызов на указанный в коде номер телефона хозяина. После отклонения вызова, девайс отключается, не посылая больше бесконечных вызовов, чем грешат многие китайские сигнализации.

Дополнительная информация

Пожарная сигнализация на arduino

В России ежегодно погибает при пожарах несколько тысяч человек. Большинство людей погибает не в огне, а задохнувшись угарным дымом. Зачастую люди  при пожарах в крупных зданиях не могут найти путь эвакуации и задыхаются от угарного дыма.

Кроме того пожарные , приехавшие на место пожара, часто не знают в каких помещениях находятся люди и могут просто не успеть их спасти,  кроме того часто сами пожарные  подвергаются большому риску при разведке и спасении людей.

Поэтому стало актуальным разработка автоматизированной системы, которая позволяла бы не просто обнаруживать сам факт пожара и его источник, но и строить оптимальный маршрут для спасения людей,  включать световые и звуковые сигналы вдоль пути спасения.

также данная система должна позволять дистанционно  передавать информацию пожарным о месте нахождения людей.

Поэтому целью проекта стала разработка прототипа автоматизированной  системы пожарной сигнализации,  которая позволяла бы определять местонахождение людей при пожаре,  передавать эту информацию дистанционно с помощью радиосигнала и строить оптимальные  маршруты эвакуации.

Описание системы

 Система состоит из двух подсистем. Первая подсистема непосредственно пожарной сигнализации. Вторая – это радиоприемник,   для информирования пожарных.

Подсистема пожарной сигнализации состоит из микроконтроллера Arduino,   к которому  подключены датчики пламени, дыма, движения системы сигнальных светодиодов.

В коридорах размещались датчики дыма и огня, а также датчики движения . Также в коридорах размещались сигнальные светодиоды двух цветов зеленого и красного. Красные зажигаются для предупреждения , что проход закрыт. Зеленые зажигаются вдоль маршрута безопасной эвакуации.

К микроконтроллеру  подключен радиомодуль,  который периодически  шлет информацию о ситуации в помещении.

Подсистема  радиоприемника состоит из микроконтроллера,   блока питания,  дисплея для отражения информации.

Если  пожар перекрывает проход к выходу 1,  но при этом нет пожара по центральному коридору , то срабатывает  первый датчик огня   и не срабатывает датчик дыма 2, путь к первому выходу перекрывается красным сигналом.

Каждая ситуация имеет свой код,  микроконтроллер  регулярно производит считывание с датчиков  и зажигает соответствующие светодиоды а также формирует код ситуации и пересылает данный код через радиомодуль.

Код принимается радиоприемником и расшифровывается, информация о ситуации  выводится на экран.

Принципиальная схема  пожарной сигнализации приведена на рисунке  

Описание используемых компонентов.

Arduino – это платформа, предназначенная для проектирования электронных устройств, с открытым программным кодом, построенная на простой печатной плате с современной средой для написания программного обеспечения.

Эти приёмопередатчики помогают организовать беспроводной опрос датчиков, или отправку команд к исполнительным устройствам.

Датчик для контроля качества воздуха MQ-135. Также является датчиком углекислого газа.

Применяются для постоянного контроля качества воздуха в промышленных или бытовых помещениях. Характеризуются высокой чувствительностью к озону в широком диапазоне, длительным сроком службы датчика и низкой стоимостью, простой схемой.

Пироэлектрический сенсор позволяет фиксировать движение тёплых объектов: людей и животных. Подобные датчики используются на раздвижных дверях, открывающихся автоматически при приближении человека.

Выводом с сенсора является простой бинарный цифровой сигнал: пока движения нет, сигнальный контакт установлен в логический ноль. Как только фиксируется движение, сигнальный контакт устанавливается в логическую единицу на небольшой промежуток времени.

Дымовые пожарные датчики — «нюх» как у собаки!

Датчики дыма определяют возгорание по косвенным признакам, таким как изменение прозрачности и химического состава воздуха.

Официальное название этих устройств – пожарные дымовые извещатели, но большинство людей продолжает называть их датчиками дыма, что позволяет отделить их от других типов датчиков пожарной сигнализации.

Прочитав статью, вы узнаете, как работают различные варианты датчиков дыма, как их устанавливают и применяют.

Типы датчиков дыма

Пожарные извещатели, реагирующие на дым, в отличии от датчиков пламени, разделяются на следующие типы:

• оптические;
• точечные;
• линейные.

Оптические (оптико-электронные) извещатели дыма

Этот вид извещателей наиболее распространен из-за невысокой цены и небольших габаритов. В основе его работы лежит разная отражающая способность чистого воздуха и дыма. Светодиод небольшой мощности излучает узконаправленный пучок света. Под углом 90º к этому лучу установлен фотоэлемент.

Пока в воздухе нет дыма, на фотоэлемент не попадает света и извещатель не подает сигнал тревоги. Когда задымленный воздух попадает внутрь извещателя и оказывается на пути светового луча, часть света отражается от него и попадает на фотоэлемент.

Средняя площадь, на которой извещать обеспечивает надежную охрану и быструю реакцию на возгорание не превышает 50 квадратных метров.

Точечный пожарный дымовой извещатель

Этот тип извещателей работает по принципу радара. Специальный светодиод наполняет охраняемое помещение инфракрасным излучением. Из-за малой мощности излучения, его энергии не хватает для того, чтобы вернуться к фотоэлементу, отразившись от стен. Когда в помещении происходит возгорание, в воздух попадают частицы, отражающие инфракрасное излучение.

Достигнув уровня установки датчика, они отражают сигнал светодиода, возвращая его на фотоэлемент, после чего извещатель подает сигнал контроллеру пожарной сигнализации. Средняя цена такого датчика составляет 4500 рублей. Средняя площадь, на которой он обеспечивает надежную охрану составляет 100 квадратных метров (ширина не более 5 метров).

Линейные датчики дыма

В основе работы этого извещателя лежит эффект отражения дымом инфракрасных лучей. На одной из стен комнаты установлен мощный узконаправленный излучатель, работающий в инфракрасном диапазоне. На противоположной стене установлен приемник с фотоэлементом.

Контроллер определяет уровень сигнала с фотоэлемента, соответствующий чистому воздуху, а также допустимое снижение сигнала, связанное с пыльностью и другими факторами. Когда сигнал с фотоэлемента становится слабей минимально допустимого, извещатель передает сигнал тревоги на контроллер пожарной сигнализации. Средняя стоимость такого датчика 6 тысяч рублей.

Средняя площадь, на которой датчик обеспечивает эффективное обнаружение дыма, составляет 1 тысячу квадратных метров (ширина не больше 10 метров).

Как выбрать датчик дыма

В большинстве случаев площадь, на которой любой тип извещателя обеспечивает эффективную защиту, не превышает 50 квадратных метров. В жилом доме в каждой комнате устанавливают самостоятельный датчик. Это связано с особенностями распространения дыма. Для установки в комнатах наиболее подходят оптические датчики – они занимают мало места.

К тому же, радиоканальные устройства работают долгое время от одного комплекта батареек. Для гаража квадратной формы и площадью более 50 квадратных метров наиболее эффективная защита обеспечивается несколькими оптическими датчиками. Если же гараж прямоугольной формы, то тип датчика выбирают исходя из его длины и ширины.

Смотрите как подключить датчики к Arduino на видео ниже.