Système d’alarme de fuite de gaz contrôlé par Arduino UNO
Plan du tutoriel
Introduction
1- Fonctionnement du système d’alarme de fuite de gaz commandé par Arduino
2- Les composants du système
3- Montage du système
4- Programmation de la carte Arduino UNO
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.
Fonctionnement du système d’alarme de fuite de gaz commandé par Arduino
Le système d’alarme de fuite de gaz basé sur la carte Arduino UNO, le capteur MQ-4, la LED et le Buzzer est conçu pour détecter la présence de gaz dans l’environnement et alerter l’utilisateur en conséquence. Voici comment il fonctionne :
1- Capteur de gaz MQ-4 : Le capteur MQ-4 est un capteur de gaz inflammable qui détecte la présence de gaz dans l’air, généralement des gaz comme le méthane, le propane, le butane, etc. Il a une résistance variable en fonction de la concentration de gaz détectée.
2- Carte Arduino UNO : La carte Arduino UNO est le cerveau du système. Elle est programmée pour lire les données du capteur de gaz MQ-4 à intervalles réguliers.
3- LED : La LED est utilisée comme indicateur visuel pour signaler la présence de gaz. Lorsqu’une concentration de gaz dangereuse est détectée, la LED s’allume pour avertir l’utilisateur.
4- Buzzer : Le buzzer est utilisé comme alarme sonore pour alerter l’utilisateur en cas de détection de gaz. Il émet un signal sonore fort et répétitif pour attirer l’attention de l’utilisateur.
Voici le fonctionnement général du système :
1- La carte Arduino UNO est connectée au capteur de gaz MQ-4, à la LED et au buzzer.
2- Le programme chargé dans la carte Arduino UNO est configuré pour lire périodiquement les données du capteur de gaz MQ-4.
3- Lorsque le programme détecte une concentration de gaz dangereuse (déterminée par des seuils prédéfinis), il active la LED pour fournir un avertissement visuel et déclenche le buzzer pour fournir un avertissement sonore.
4- Une fois que la concentration de gaz revient à des niveaux sûrs, l’alarme cesse et la LED s’éteint, indiquant que la zone est sécurisée.
5- Le système continue de surveiller en continu les niveaux de gaz et répète le processus d’alarme si une nouvelle fuite de gaz est détectée.
Les composants du système
Arduino UNO :
La carte Arduino UNO est l’une des cartes de développement les plus populaires et largement utilisées dans le monde de l’électronique et de la programmation.
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.
Buzzer
Un buzzer est un composant électronique qui produit un son lorsqu’il est alimenté en courant électrique. Il est souvent utilisé pour émettre des signaux sonores dans divers dispositifs électroniques.
L’intégration d’un Buzzer dans un système d’alarme contre la fuite de gaz permet d’ajouter un avertissement sonore.
LED
L’utilisation d’une LED dans un système de détection d’obstacles peut fournir un indicateur visuel lorsque le capteur MQ-4 détecte une fuite de gaz.
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 Arduino UNO, le capteur MQ-4, la LED et le Buzzer.
Montage du système
Connexion du capteur MQ-4 à la carte Arduino UNO :
– Connecter la broche VCC du capteur MQ-4 à la broche 5V de la carte Arduino UNO
– Connecter la broche GND du capteur MQ-4 à la broche GND de la carte Arduino UNO
– Connecter la broche DO du capteur MQ-4 à la broche analogique A0 de la carte Arduino UNO
Connexion du Buzzer à la carte Arduino UNO :
– Connecter la borne (+) du buzzer à la broche N°5 de la carte Arduino UNO.
– Connecter la borne (-) du buzzer à la broche GND de la carte Arduino UNO.
Connexion de la LED rouge à la carte Arduino UNO :
– Connectez la borne positive (anode) de la LED à la broche N°4 de la carte Arduino UNO.
– Connectez la borne négative (cathode) de chaque LED à la masse (GND) de la carte Arduino UNO.
Programmation de la carte Arduino UNO
Voici un exemple de programme pour le système d’alarme de fuite de gaz basé sur la carte Arduino UNO, le capteur MQ-4, la LED et le Buzzer :
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// Déclaration des broches utilisées int buzzer_pin = 5; int redled_pin = 4; int analogPin = A0; // Capteur de gaz MQ-4 analog interface int analogVal; //analog readings int seuil_detection=300 // Seuil de détection de gaz (ajustez-le selon vos besoins) void setup() { Serial.begin(9600); // Initialisation des broches pinMode(buzzer_pin, OUTPUT); pinMode(redled_pin, OUTPUT); } void loop () { // Lecture de la valeur analogique du capteur MQ-4 analogVal = analogRead(analogPin); // Affichage de la valeur du capteur MQ-4 dans la fenetre Serial Monitor Serial.print("gaz= "); Serial.print(analogVal); if (analogVal<=seuil_detection) // Si le capteur MQ-4 detecte une fuite de gaz { // sonner le buzzer digitalWrite(buzzer_pin, HIGH); // allumer LED rouge digitalWrite(redled_pin, HIGH); } else { // arreter le buzzer digitalWrite(buzzer_pin, LOW); // eteindre LED rouge digitalWrite(redled_pin, LOW); } // Attendre un court instant avant de lire à nouveau le capteur delay(100); } |
Ce programme configure la carte Arduino UNO pour lire les données du capteur de gaz MQ-4 à partir de la broche analogique A0. En fonction du seuil définis (seuil_detection=300 dans notre exemple) , il allume la LED et active le Buzzer pour indiquer la présence de gaz et une éventuelle concentration dangereuse. Le seuil peut être ajusté selon les besoins spécifiques.
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