كشف تسرب الغاز باستخدام الاردوينو وحساس MQ-4 وشاشة SSD1306

الأردوينو 20-03-24

93 0

محاور الدرس

1- تعريف حساس الغاز MQ-4

2- كيف يكتشف الاردوينو تسرب الغاز ويعرض رسالة تنبيه على شاشة SSD1306 ؟

2- المكونات اللازمة لاستخدام حساس MQ-4 وشاشة SSD1306 بواسطة لوحة الاردوينو

3-تركيب لوحة الاردوينو باستخدام المستشعر MQ-4 وشاشة SSD1306

4-برمجة لوحة الاردوينو للكشف عن تسرب الغاز وعرض رسالة تنبيه

تعريف حساس الغاز MQ-4

حساس الغاز MQ-4 هو نوع من أجهزة الاستشعار الكيميائي التي تُستخدم لاكتشاف وقياس تركيز غاز الغاز الطبيعي (الميثان) في الجو. يتميز هذا الحساس بحساسيته للميثان، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في تطبيقات مثل كشف تسرب الغاز الطبيعي في البيئات المنزلية أو الصناعية.

يعتمد عمل حساس الغاز MQ-4 على تغيّر مقاومته الكهربائية بناءً على التركيز الغازي المحيط به. عندما يتم تعريض الحساس للميثان، يحدث تفاعل كيميائي يؤدي إلى تغيير في تركيب وتوزيع الكهرباء في الحساس، وبالتالي يتغير مستوى المقاومة الكلية. يمكن قياس هذا التغيير في مقاومة الحساس لتحديد مستوى تركيز الغاز في البيئة.

يمكن استخدام حساس الغاز MQ-4 في مجموعة متنوعة من التطبيقات مثل أجهزة إنذار الغاز في المنازل، وأجهزة كشف التسرب في المصانع أو المنشآت الصناعية، وفي أنظمة التحكم الصناعية الخاصة بمراقبة البيئة والسلامة.

كيف يكتشف الاردوينو تسرب الغاز ويعرض رسالة تنبيه على شاشة SSD1306 ؟

لتشغيل لوحة الأردوينو ومستشعر MQ-4 وشاشة SSD1306 معًا لكشف تسرب الغاز وعرض رسالة تنبيه على الشاشة، يتعين اتباع الخطوات التالية:

1- توصيل مستشعر الغاز MQ-4:

قم بتوصيل مستشعر الغاز MQ-4 باللوحة الأردوينو. يتم غالبًا توصيل مستشعر MQ-4 باستخدام الإخراج التناظري. يجب توصيل سلكين بالمستشعر MQ-4 وتوصيلهما بمداخل الإدخال التناظري على اللوحة.

يمكنك توصيل السلك الأول بمدخل التيار المتناوب (AC) والسلك الثاني بالأرض (GND) على اللوحة.

2- برمجة الأردوينو:

اكتب برنامجًا برمجيًا للأردوينو يقوم بقراءة قيمة التيار المتناوب من مستشعر الغاز MQ-4.

ضع قيمة عتبة لتحديد متى يتم اعتبار القراءة كإشارة لوجود تسرب للغاز.

استخدم بيانات الإخراج لتشغيل إشارة تنبيه على الأردوينو عند اكتشاف تسرب غاز.

3- توصيل شاشة SSD1306:

قم بتوصيل شاشة SSD1306 باللوحة الأردوينو باستخدام كابلات الأسلاك المناسبة. يجب توصيل السلكين الإيجابي والسلبي من الشاشة بالمداخل الرقمية على اللوحة.

قم بتشغيل شاشة SSD1306 وبرمجتها لعرض الرسائل التي تشير إلى حالة وجود تسرب للغاز.

4- التشغيل:

عندما يتم اكتشاف تسرب للغاز من خلال قراءة المستشعر MQ-4، قم بتشغيل إشارة تنبيه على الأردوينو.

استخدم هذه الإشارة لتشغيل رسالة تحذير على شاشة SSD1306، مثل "تسرب للغاز!".

استمر في مراقبة المستشعر وتحديث الشاشة بشكل دوري للكشف عن أي تغييرات في مستوى الغاز.

من المهم أن تكون عملية التوصيل والبرمجة دقيقة لضمان عملية الكشف والتنبيه بشكل صحيح. يُوصى بمراجعة وتحديث الكود بما يتناسب مع احتياجاتك الخاصة وتكوينات الأجهزة التي تستخدمها.

المكونات اللازمة لاستخدام حساس MQ-4 وشاشة SSD1306 بواسطة لوحة الاردوينو

لوحة الاردوينو:

لوحة التطوير الأردوينو

لوحة الأردوينو هي لوحة إلكترونية تستخدم في تطوير الأجهزة الإلكترونية التفاعلية والمشاريع البرمجية. توفر الأردوينو بيئة برمجية واجهة سهلة للمبتدئين والمحترفين لتطوير الأجهزة والمشاريع المختلفة.

حساس الغاز MQ-4

يستخدم جهاز الاستشعار MQ-4 للكشف عن تسرب الغاز

شاشة SSD1306:

شاشة SSD1306 هي شاشة صغيرة الحجم تعتمد على تقنية OLED، وهي شاشة عرض تستخدم لعرض النصوص والرسوميات بدقة عالية على مساحة صغيرة. تعتبر شاشات SSD1306 شائعة الاستخدام في العديد من المشاريع الإلكترونية، مثل الروبوتات الصغيرة، أجهزة الاستشعار، وأجهزة القياس.

وصلات الأسلاك (Jumper wires):

Fils de connexion

لتوصيل جهاز الاستشعار MQ-4 وشاشة SSD1306 بالأردوينو.

لوحة الاختبار:

plaque d'essai

هو مكون إلكتروني شائع الاستخدام لأداء النماذج الأولية السريعة والتجريب. يجعل من السهل توصيل المكونات الإلكترونية دون الحاجة إلى لحام.

تركيب لوحة الاردوينو باستخدام المستشعر MQ-4 وشاشة SSD1306

تفاصيل توصيلات حساس MQ-4 بلوحة الاردوينو:

قم بتوصيل طرف VCC الخاص بمستشعر MQ-4 بمنفذ 5V في الاردوينو

قم بتوصيل طرف GND الخاص بمستشعر MQ-4 بمنفذ GND الخاص بـالاردوينو

قم بتوصيل طرف DO الخاص بمستشعر MQ-4 إلى طرف A0 الخاص بـالاردوينو

تفاصيل توصيلات لشاشة SSD1306 بلوحة الاردوينو:

VCC: توصيله بمنفذ 3.3V على لوحة االأردوينو.

GND: توصيله بمنفذ GND على لوحة الأردوينو.

SDA: توصيله بمنفذ A4 على لوحة الأردوينو.

SCL: توصيله بمنفذ A5 على لوحة الأردوينو.

برمجة لوحة الاردوينو للكشف عن تسرب الغاز وعرض رسالة تنبيه

لبرمجة لوحة الأردوينو للكشف عن تسرب الغاز وعرض رسالة تنبيه على شاشة SSD1306، يمكنك استخدام الكود التالي كنموذج:

تحميل مكتبة Adafruit_SSD1306 أولًا، تأكد قبل استخدام البرنامج من

#include <SoftwareSerial.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

//OLED   define
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT   64 // OLED display height, in pixels
// Declaration for an SSD1306 display connected   to I2C (SDA, SCL pins)
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT,   &Wire, -1);

int analogPin = A0; // مدخل التيار المتناوب لمستشعر الغاز MQ-4
int analogVal; //analog readings


void setup(){
   // تهيئة شاشة SSD1306
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C))   { // Address 0x3D for 128x64
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
     for(;;);
  }
  display.display(); //Display logo
  delay(1000); 
   display.clearDisplay();
}

void loop(){
  <span class="hljs-comment">// قراءة قيمة التيار المتناوب من مستشعر الغاز</span>
 analogVal = analogRead(analogPin);
    display.clearDisplay();
    display.display(); 
     //Serial.print("message received= "); 
     //Serial.println(message);
    display.setTextSize(2);
    display.setTextColor(WHITE);
    display.setCursor(0, 14);
// التحقق مما إذا كانت قيمة التيار المتناوب تتجاوز العتبة     
if (analogVal<=60)  // Si le capteur détecte un fuite de gaz
{
 // عرض رسالة تنبيه على شاشة SSD1306 في حالة كشف تسرب غاز
display.print("Presence  of gaz");
   
}
else {
 <span class="hljs-comment">// إظهار رسالة عادية إذا لم يتم الكشف عن تسرب غاز</span>
  display.print("Absence   of gaz");
}
   display.display(); 
  delay(1000);
}