Détecter la fuite de gaz utilisant la carte Micro:bit et le capteur MQ-4

Plan du tutoriel

1- Définition du capteur de gaz MQ-4

2- Comment la carte Micro:bit contrôle le capteur de gaz MQ-4 ?

3- Les composants du système de détection du gaz

4- Montage de la carte Micro:bit avec le capteur MQ-4

5- Programmer la carte Micro:bit pour détecter la fuite de gaz

Définition du capteur de gaz MQ-4

Le capteur de gaz MQ-4 est un type de capteur de gaz utilisé pour détecter la présence de gaz combustibles dans l'air, en particulier le méthane (CH4) et le gaz naturel. Ce capteur est largement utilisé dans diverses applications telles que la détection de fuites de gaz dans les systèmes de chauffage, la surveillance de la qualité de l'air intérieur, et la sécurité industrielle.

Le capteur MQ-4 utilise un élément chauffant pour chauffer l'air ambiant, et une couche de matériau semi-conducteur sensible au gaz pour détecter les variations de concentration de gaz dans l'air. Lorsque le gaz combustible est présent, il réagit chimiquement avec le matériau semi-conducteur, modifiant ainsi sa résistance électrique. Cette variation de résistance est mesurée par le capteur et convertie en une lecture de concentration de gaz.

Les capteurs MQ-4 sont souvent utilisés dans des dispositifs de détection de gaz portables ou intégrés dans des systèmes de surveillance en continu. Ils sont appréciés pour leur sensibilité, leur faible coût et leur facilité d'utilisation. Cependant, il est important de noter que ces capteurs peuvent également être sensibles à d'autres gaz en plus du méthane, ce qui peut nécessiter une calibration appropriée pour des applications spécifiques.

Comment la carte Micro:bit contrôle le capteur de gaz MQ-4 ?

La carte Micro:bit peut contrôler le capteur de gaz MQ-4 en utilisant les broches d'entrée/sortie disponibles pour lire les données du capteur et effectuer des actions en conséquence. Voici une approche générale pour contrôler le capteur de gaz MQ-4 avec une carte Micro:bit :

1- Connexion physique : Connectez le capteur MQ-4 à la carte Micro:bit. Habituellement, le capteur MQ-4 nécessite une connexion à une source d'alimentation (comme le 5V ou 3.3V) et à une broche analogique ou numérique pour lire les données du capteur.

2- Configuration du port : Choisissez une broche appropriée sur la carte Micro:bit pour lire les données analogiques ou numériques du capteur MQ-4. Vous pouvez utiliser une broche analogique si le capteur MQ-4 fournit une sortie analogique pour une mesure plus précise.

3- Lecture des données : Utilisez le langage de programmation approprié pour la carte Micro:bit (par exemple, MicroPython ou MakeCode) pour lire les données du capteur MQ-4 à partir de la broche connectée. Pour un capteur analogique, vous utiliserez probablement une fonction de lecture analogique pour obtenir une valeur de tension proportionnelle à la concentration de gaz détectée.

4- Traitement des données : Une fois les données lues, vous pouvez les traiter selon vos besoins. Par exemple, vous pouvez les afficher sur l'écran LED du Micro:bit.

En résumé, la carte Micro:bit peut contrôler le capteur de gaz MQ-4 en lisant ses données à partir des broches appropriées et en prenant des décisions en fonction des valeurs lues.

Les composants du système de détection du gaz

Carte Micro:bit

La carte Micro:bit est un petit ordinateur programmable conçu pour l'éducation des enfants et des débutants en informatique. Elle a été développée par la BBC au Royaume-Uni en 2015 dans le but d'encourager l'apprentissage de la programmation et de l'électronique.

Carte d'extension pour Micro:bit

Pour étendre les fonctionnalités de la carte Micro:bit, vous pouvez utiliser une carte d'extension, également appelée "shield", conçue spécifiquement pour Micro:bit. Ces cartes d'extension offrent des connecteurs supplémentaires, des composants intégrés et des fonctionnalités supplémentaires pour faciliter l'ajout de capteurs, d'actionneurs et d'autres modules électroniques.

Capteur de gaz MQ-4 :

Le capteur de gaz MQ-4 est un capteur de gaz à semi-conducteur sensible au méthane (CH4), ainsi qu'à d'autres gaz inflammables comme le propane et le butane. Il est souvent utilisé dans des applications de détection de fuites de gaz domestiques ou industrielles.

Breadboard (Plaque d'essai) :

Une breadboard est utile pour créer un circuit temporaire et connecter facilement les composants entre eux.

Fils de connexion :

Des fils de connexion sont nécessaires pour relier les différents composants ensemble, tels que la connexion entre la carte Micro:bit et capteur MQ-4.

Montage de la carte Mico:bit avec le capteur MQ-4

Détail des connexions du capteur MQ-4 à la carte Micro:bit :

Connecter la broche VCC du capteur MQ-4 à la broche 5V de la carte GPIO pour Micro:bit ou une autre source d'énergie

Connecter la broche GND du capteur MQ-4 à la broche GND de la carte Micro:bit

Connecter la broche DO du capteur MQ-4 à la broche P0 de la carte Micro:bit

Programmer la carte Micro:bit pour détecter la fuite de gaz

Pour programmer la carte Micro:bit pour détecter une fuite de gaz avec le capteur MQ-4 en utilisant MakeCode, vous pouvez suivre ces étapes simples :

1- Ouvrir l'éditeur MakeCode : Accédez à l'éditeur MakeCode en ligne à l'adresse makecode.microbit.org.

2- Lire les données du capteur : Utilisez les blocs de mesure pour lire les données du capteur MQ-4. Si vous utilisez une sortie analogique, utilisez le bloc "lire la broche analogique P0" (ou remplacez P0 par le numéro de la broche que vous utilisez).

3- Configurer une condition : Utilisez un bloc de condition pour comparer les lectures du capteur à un seuil prédéfini. Par exemple, si la lecture dépasse un certain niveau, cela pourrait indiquer la présence de gaz. Vous pouvez utiliser un bloc "si... alors... sinon" pour cela.

4- Actions en cas de détection de fuite de gaz : Si la condition est vraie (c'est-à-dire si une fuite de gaz est détectée), vous pouvez programmer des actions appropriées: afficher un message sur l'écran Micro:bit.

Voici un exemple simple de programme MakeCode pour détecter une fuite de gaz avec le capteur MQ-4 :