Système d’alarme de fuite de gaz basé sur Micro:bit, capteur MQ-4 et afficheur LCD

Plan du Tutoriel

Introduction

1- Description du Fonctionnement du système d'alarme de fuite de gaz

2- Montage du système

3- Programmer la carte Micro:bit avec Makecode pour contrôler le système

Introduction

Un système d'alarme de fuite de gaz est un dispositif conçu pour détecter la présence de gaz potentiellement dangereux dans un environnement, tels que le gaz naturel, le propane, le monoxyde de carbone, etc. Ces systèmes sont utilisés pour protéger les occupants d'un bâtiment contre les risques d'empoisonnement ou d'explosion dus à une fuite de gaz.

Voici comment fonctionne généralement un système d'alarme de fuite de gaz :

1- Capteurs de gaz :

Le cœur du système est composé de capteurs de gaz qui surveillent en permanence l'air ambiant à la recherche de concentrations anormalement élevées de gaz. Ces capteurs peuvent être spécifiques à un type de gaz ou polyvalents pour détecter plusieurs types de gaz.

2- Analyse des données :

Les capteurs transmettent en continu les données de concentration de gaz à une unité de contrôle centrale. Cette unité analyse les données et détermine si les niveaux de gaz présents représentent un danger.

3- Alarme :

Si des niveaux de gaz dangereux sont détectés, le système déclenche une alarme sonore et/ou visuelle pour avertir les occupants du bâtiment du danger. Certains systèmes peuvent également envoyer des alertes à distance à des services d'urgence ou à des propriétaires via des moyens de communication comme le Wi-Fi ou les réseaux cellulaires.

4- Arrêt de la source de gaz :

Certains systèmes plus avancés sont capables de couper automatiquement l'alimentation en gaz en cas de détection de fuite, ce qui contribue à réduire le risque d'incident grave.

5- Maintenance et tests :

Comme pour tout équipement de sécurité, les systèmes d'alarme de fuite de gaz nécessitent un entretien régulier pour assurer leur bon fonctionnement. Cela peut inclure des tests périodiques des capteurs, le remplacement des batteries et d'autres composants, ainsi que la vérification de la calibration du système.

En résumé, un système d'alarme de fuite de gaz est essentiel pour assurer la sécurité des occupants d'un bâtiment en détectant rapidement les fuites de gaz potentiellement dangereuses et en déclenchant des alarmes pour avertir les personnes concernées.

Description du Fonctionnement du système d'alarme de fuite de gaz

Voici une description générale de chaque composant et de son rôle dans le système

1- Capteur de gaz MQ-4 :

Le capteur MQ-4 est placé dans l'environnement où vous souhaitez détecter la présence de gaz.

Ce capteur est sensible à certains types de gaz, tels que le gaz naturel, le propane et le butane.

Lorsqu'il détecte la présence d'un gaz au-dessus d'un seuil prédéfini, sa résistance électrique change.

2- Carte Micro:bit :

La carte Micro:bit est utilisée comme le cerveau du système. Elle reçoit les données du capteur MQ-4 et prend des décisions en conséquence.

La carte Micro:bit est programmée pour surveiller en continu les valeurs lues par le capteur de gaz.

3- 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.

4- Afficheur LCD :

L'afficheur LCD est utilisé pour afficher des informations supplémentaires sur la détection de gaz.

Il peut afficher la valeur de la concentration de gaz en temps réel ou des messages d'alerte pour informer l'utilisateur sur la situation.

5- LED :

La LED est utilisée comme indicateur visuel pour alerter l'utilisateur en cas de détection de gaz.

Lorsque le capteur MQ-4 détecte un niveau de gaz au-dessus du seuil défini, la LED s'allume pour avertir visuellement l'utilisateur du danger potentiel.

6- Buzzer interne de la carte Micro:bit:

Le Buzzer est utilisé comme indicateur sonore pour alerter l'utilisateur en cas de détection de gaz.

Lorsque le niveau de gaz dépasse le seuil défini, le Buzzer émet un son d'alarme pour attirer l'attention de l'utilisateur sur le danger.

7- Breadboard (Plaque d'essai) :

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

8- Fils de connexion :

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

Fonctionnement général du système :

1- La carte Micro:bit surveille en permanence les données du capteur de gaz MQ-4.

2- Lorsque la carte Micro:bit détecte que la valeur mesurée par le capteur dépasse un seuil prédéfini, elle active à la fois la LED et le Buzzer pour avertir l'utilisateur et affiche un message d'alerte sur l'afficheur LCD .

Montage du système

Connexion 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

- 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

Connexion de la LED rouge à la carte Micro:bit :

- Connectez  la borne positive (anode) de la LED à la broche P1 de la carte Micro:bit.

- Connectez la borne négative (cathode) de chaque LED à la masse (GND) de la carte Micro:bit.

Détail des connexions de l'écran LCD à la carte Arduino :

- Connecter la broche VCC de l'écran à 5V de la carte Micro:bit

- Connecter la broche GND de l'écran à GND de la carte Micro:bit

- Connecter la broche SDA de l'écran à la broche P19 de la carte Micro:bit

- Connecter la broche SCL de l'écran à la broche P20 de la carte Micro:bit

Programmer la carte Micro:bit avec Makecode pour contrôler le système

Pour programmer le système d'alarme de fuite de gaz basé sur la carte Micro:bit, le capteur de gaz MQ-4, la LED, le Buzzer et l'afficheur LCD avec MakeCode, nous allons suivre les étapes suivantes :

1- Ouvrez l'éditeur MakeCode en ligne : https://makecode.microbit.org/.

2- Commencez un nouveau projet.

3- Ajoutez les extensions nécessaires pour utiliser un écran LCD. Pour cela, cliquez sur l'icône de la roue dentée en bas à gauche de l'éditeur, puis sélectionnez "Extensions". Recherchez et ajoutez l'extension "LCD I2C".

4- Utilisez les blocs disponibles dans l'éditeur pour écrire le code du système d'alarme. Voici un exemple de code pour démarrer :

Une fois le code téléchargé sur votre carte Micro:bit et tous les composants correctement connectés, le système sera prêt à détecter les fuites de gaz et à déclencher les alarmes appropriées en fonction des niveaux de concentration de gaz détectés. Assurez-vous de tester le système dans un environnement sûr et bien ventilé.