كشف تسرب الغاز باستخدام لوحة ESP32 وحساس MQ-4 وشاشة SSD1306

لوحة ESP32 23-03-24

50 0

محاور الدرس

1- كيف تكتشف لوحة ESP32 تسرب الغاز وتعرض رسالة تنبيه على شاشة SSD1306 ؟

2- المكونات اللازمة لاستخدام حساس MQ-4 وشاشة SSD1306 بواسطة لوحة ESP32

3-تركيب لوحة ESP32 باستخدام المستشعر MQ-4 وشاشة SSD1306

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

كيف تكتشف لوحة ESP32 تسرب الغاز وتعرض رسالة تنبيه على شاشة SSD1306 ؟

لتشغيل لوحة ESP32 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 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 SSD1306:

قم بتوصيل شاشة SSD1306 باللوحة ESP32 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 لوحة ESP32.

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 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.

3- 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 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 باستخدام المستشعر MQ-4 وشاشة SSD1306

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 SSD1306 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 ssd1306.py

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 SSD1306:

from machine import Pin, ADC, I2C
import ssd1306
from time import sleep
# تهيئة الشاشة SSD1306
i2c = I2C(-1, scl=Pin(22), sda=Pin(21))
oled_width = 128
oled_height = 64
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)
# استخدم الدبوس المناسب الذي تم توصيل الإشارة التماثلية إليه
gaz = ADC(Pin(34))
gaz.atten(ADC.ATTN_11DB)       
while True:
  oled.fill(0)
  oled.show()   
  gaz_value = gaz.read() # قراءة قيمة التركيز على الغاز
  if (gaz_value<500):
    oled.text('Presence of gas', 0, 0) # عرض رسالة تنبيه
    oled.show()
  else:
    oled.text('Absence of gas', 0, 0)
    oled.show()
  sleep(1) # الانتظار لثانية قبل قراءة القيمة التالية

from machine import Pin, ADC, I2C

import ssd1306

from time import sleep

# تهيئة الشاشة SSD1306

i2c = I2C(-1, scl=Pin(22), sda=Pin(21))

oled_width = 128

oled_height = 64

oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)

# استخدم الدبوس المناسب الذي تم توصيل الإشارة التماثلية إليه

gaz = ADC(Pin(34))

gaz.atten(ADC.ATTN_11DB)

while True:

oled.fill(0)

oled.show()

gaz_value = gaz.read() # قراءة قيمة التركيز على الغاز

if (gaz_value<500):

oled.text('Presence of gas', 0, 0) # عرض رسالة تنبيه

oled.show()

else:

oled.text('Absence of gas', 0, 0)

oled.show()

sleep(1) # الانتظار لثانية قبل قراءة القيمة التالية

بعد تحميل الشفرة على لوحة ESP32، ستبدأ اللوحة في قراءة قيمة مستشعر الغاز باستمرار. إذا تجاوزت القيمة العتبة المحددة ، ستعرض شاشة SSD1306 رسالة "Presence of gas"، وإلا ستعرض "لا تسرب غاز".