كشف تسرب الغاز باستخدام لوحة ESP32 وحساس MQ-4 وشاشة LCD

لوحة ESP32 22-03-24

69 0

محاور الدرس

1- كيف تكتشف لوحة ESP32 تسرب الغاز وتعرض رسالة تنبيه على شاشة LCD ؟

2- المكونات اللازمة لاستخدام حساس MQ-4 وشاشة LCD بواسطة لوحة ESP32

3-تركيب لوحة ESP32 باستخدام المستشعر MQ-4 وشاشة LCD

4-برمجة لوحة ESP32 للكشف عن تسرب الغاز وعرض رسالة تنبيه

كيف تكتشف لوحة ESP32 تسرب الغاز وتعرض رسالة تنبيه على شاشة LCD ؟

لتشغيل لوحة ESP32 ومستشعر MQ-4 وشاشة LCD 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 ESP32. 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 لوحة ESP32:

اكتب برنامجًا برمجيًا للوحة ESP32 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 لوحة ESP32 عند اكتشاف تسرب غاز.

3- توصيل شاشة LCD:

قم بتوصيل شاشة LCD باللوحة ESP32 باستخدام كابلات الأسلاك المناسبة. يجب توصيل السلكين الإيجابي والسلبي من الشاشة بالمداخل الرقمية على اللوحة.

قم بتشغيل شاشة LCD 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 لوحة ESP32.

استخدم هذه الإشارة لتشغيل رسالة تحذير على شاشة LCD، 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 LCD بواسطة لوحة ESP32

لوحة ESP32:

لوحة ESP32

لوحة ESP32 هي لوحة تطوير مصغرة تعتمد على شرائح ESP32 المتكاملة، والتي توفر إمكانيات متقدمة للاتصال بشبكات Wi-Fi و Bluetooth بالإضافة إلى إمكانيات الحوسبة الصغيرة. تمكّنك هذه اللوحة من بناء مشاريع الإنترنت الصغيرة (IoT) والتحكم في الأجهزة والروبوتات والتفاعل مع البيئة المحيطة بسهولة.

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.

شاشة LCD I2C 1602:

هي شاشة مسطحة يمكن استخدامها لعرض المعلومات بشكل نصي أو رسومي

وصلات الأسلاك (Jumper wires):

Fils de connexion

لتوصيل جهاز الاستشعار MQ-4 وشاشة LCD بلوحة ESP32.

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 ESP32 مع المستشعر MQ-4 وشاشة LCD

تركيب لوحة ESP32 باستخدام المستشعر MQ-4 وشاشة LCD

تفاصيل توصيلات حساس MQ-4 بلوحة ESP32:

قم بتوصيل طرف VCC الخاص بمستشعر MQ-4 بمنفذ 5V في لوحة ESP32

قم بتوصيل طرف GND الخاص بمستشعر MQ-4 بمنفذ GND الخاص بـلوحة ESP32

قم بتوصيل طرف DO الخاص بمستشعر MQ-4 إلى طرف GPIO34 الخاص بـلوحة ESP32

تفاصيل توصيلات لشاشة LCD بلوحة ESP32:

VCC: توصيله بمنفذ 5V على لوحة ESP32.

GND: توصيله بمنفذ GND على لوحة ESP32.

SDA: توصيله بمنفذ GPIO21 على لوحة ESP32.

SCL: توصيله بمنفذ GPIO22 على لوحة ESP32.

برمجة لوحة ESP32 للكشف عن تسرب الغاز وعرض رسالة تنبيه

أولًا، تأكد قبل استخدام البرنامج MicroPython من

1- تحميل مكتبة i2c_lcd و مكتبة lcd_api

2- استخدام البرنامج التالي: esp32-20210902-v1.17.bin

3- يمكنك استخدام الشفرة التالية لبرمجة اللوحة باستخدام لغة MicroPython لكشف تسرب الغاز وعرض الرسائل على شاشة LCD:

from machine import Pin, ADC, SoftI2C
from time import sleep
from lcd_api import LcdApi
from i2c_lcd import I2cLcd

I2C_ADDR = 0x27
totalRows = 2
totalColumns = 16
# تهيئة الشاشة I2C LCD
i2c = SoftI2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=10000)     
lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, totalRows, totalColumns)

<span class="hljs-comment"># استخدم الدبوس المناسب الذي تم توصيل الإشارة التماثلية إليه</span>
gaz = ADC(Pin(34))
gaz.atten(ADC.ATTN_11DB)       
while True:
  lcd.clear()
  <span class="hljs-comment"># قراءة قيمة التركيز على الغاز</span>
  gaz_value = gaz.read()
  <span class="hljs-comment"># التحقق مما إذا كانت قيمة التركيز تجاوزت العتبة</span>
  if (gaz_value<500):
    # عرض رسالة تنبيه
    lcd.putstr('Presence of gas')
  else:
    lcd.putstr('Absence of gas')
  # الانتظار لثانية قبل قراءة القيمة التالية
  sleep(1)

from machine import Pin, ADC, SoftI2C

from time import sleep

from lcd_api import LcdApi

from i2c_lcd import I2cLcd

I2C_ADDR = 0x27

totalRows = 2

totalColumns = 16

# تهيئة الشاشة I2C LCD

i2c = SoftI2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=10000)

lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, totalRows, totalColumns)

# استخدم الدبوس المناسب الذي تم توصيل الإشارة التماثلية إليه

gaz = ADC(Pin(34))

gaz.atten(ADC.ATTN_11DB)

while True:

lcd.clear()

# قراءة قيمة التركيز على الغاز

gaz_value = gaz.read()

# التحقق مما إذا كانت قيمة التركيز تجاوزت العتبة

if (gaz_value<500):

# عرض رسالة تنبيه

lcd.putstr('Presence of gas')

else:

lcd.putstr('Absence of gas')

# الانتظار لثانية قبل قراءة القيمة التالية

sleep(1)

بعد تحميل الشفرة على لوحة ESP32، ستبدأ اللوحة في قراءة قيمة مستشعر الغاز باستمرار. إذا تجاوزت القيمة العتبة المحددة ، ستعرض شاشة LCD رسالة "Presence of gas"، وإلا ستعرض "لا تسرب غاز".