आग अलार्म सिस्टम का निर्माण करने के लिए आर्डिनो के साथ लौ सेंसर को इंटरफैस करना

फायर अलार्म सिस्टम वाणिज्यिक भवन और कारखानों में बहुत आम हैं, इन उपकरणों में सामान्य रूप से सेंसर का एक समूह होता है जो इमारत में किसी भी लौ, गैस या आग के लिए निरंतर निगरानी रखता है और इनमें से किसी का भी पता लगाने पर अलार्म चालू कर देता है। आईआर फ्लेम सेंसर का उपयोग करके आग का पता लगाने का सबसे सरल तरीका है, इन सेंसर में आईआर फोटोडायोड है जो आईआर प्रकाश के प्रति संवेदनशील है। अब, आग लगने की स्थिति में, आग न केवल गर्मी पैदा करेगी, बल्कि IR किरणें भी उत्सर्जित करेगी, हाँ हर जलती हुई लौ IR प्रकाश के कुछ स्तर का उत्सर्जन करेगी, यह प्रकाश मानव की आँखों को दिखाई नहीं देता है, लेकिन हमारी लौ सेंसर इसे पहचान सकता है और Arduino की तरह एक माइक्रोकंट्रोलर को सचेत करें कि आग लग गई है।

इस लेख में हमने Arduino के साथ Flame Sensor को इंटरफ़ेस किया है और Arduino और लौ सेंसर का उपयोग करके फायर अलार्म सिस्टम के निर्माण के सभी चरणों को जानें । फ्लेम सेंसर मॉड्यूल में संवेदनशीलता का नियंत्रण करने के लिए प्रकाश और ऑप-एम्प का पता लगाने के लिए एक फोटोडायोड है। इसका उपयोग आग का पता लगाने और पता लगाने पर एक उच्च संकेत प्रदान करने के लिए किया जाता है। Arduino सिग्नल पढ़ता है और बजर और एलईडी को चालू करके अलर्ट प्रदान करता है। यहां इस्तेमाल होने वाला फ्लेम सेंसर एक आईआर आधारित फ्लेम सेंसर है। हमने अपने फायर फाइटिंग रोबोट में आग का पता लगाने के लिए भी इसी अवधारणा का उपयोग किया है, आप यह भी देख सकते हैं कि यदि आप रुचि रखते हैं तो हमारी जांच करें।

लौ सेंसर

एक लौ डिटेक्टर एक सेंसर एक लौ या आग की उपस्थिति के पता लगाने और प्रतिक्रिया के लिए बनाया गया है। एक खोजी लौ पर प्रतिक्रियाएं स्थापना पर निर्भर करती हैं लेकिन इसमें अलार्म बजना, ईंधन लाइन को निष्क्रिय करना (जैसे प्रोपेन या प्राकृतिक गैस लाइन) शामिल हो सकता है, और आग दमन प्रणाली को सक्रिय करना शामिल हो सकता है। इस प्रोजेक्ट में उपयोग किए जाने वाले IR फ्लेम सेंसर को नीचे दिखाया गया है, इन सेंसर को कभी-कभी फायर सेंसर मॉड्यूल या फ्लेम डिटेक्टर सेंसर भी कहा जाता है ।

लौ का पता लगाने के विभिन्न प्रकार हैं। उनमें से कुछ हैं: पराबैंगनी डिटेक्टर, आईआर सरणी डिटेक्टर के पास, अवरक्त (आईआर) डिटेक्टर, इन्फ्रारेड थर्मल कैमरे, यूवी / आईआर डिटेक्टर आदि।

जब आग जलती है तो यह थोड़ी मात्रा में इन्फ्रा-रेड लाइट का उत्सर्जन करता है, यह प्रकाश सेंसर मॉड्यूल पर फोटोडियोड (आईआर रिसीवर) द्वारा प्राप्त किया जाएगा। फिर हम IR रिसीवर में वोल्टेज में बदलाव की जांच के लिए एक Op-Amp का उपयोग करते हैं, ताकि अगर आग का पता चले तो आउटपुट पिन (DO) 0V (LOW) देगा, और अगर आग नहीं है तो आउटपुट पिन होगा 5 वी (हाई)।

इस परियोजना में, हम एक आईआर आधारित लौ सेंसर का उपयोग कर रहे हैं । यह YG1006 सेंसर पर आधारित है जो एक उच्च गति और उच्च संवेदनशील NPN सिलिकॉन फोटोट्रांसिस्टर है। यह 700nm से 1000nm तक की तरंग दैर्ध्य के साथ अवरक्त प्रकाश का पता लगा सकता है और इसका पता लगाने का कोण लगभग 60 ° है। लौ सेंसर मॉड्यूल एक एकीकृत सर्किट में एक फोटोडायोड (आईआर रिसीवर), रोकनेवाला, संधारित्र, पोटेंशियोमीटर और LM393 तुलनित्र के होते हैं। संवेदनशीलता को जहाज पर पोटेंशियोमीटर को अलग करके समायोजित किया जा सकता है। डिजिटल वोल्टेज के साथ, कार्यशील वोल्टेज 3.3v और 5v DC के बीच है। आउटपुट पर एक तर्क उच्च लौ या आग की उपस्थिति को इंगित करता है। उत्पादन पर एक तर्क कम लौ या आग की अनुपस्थिति को इंगित करता है।

नीचे लौ सेंसर मॉड्यूल का पिन विवरण है:

पिन	विवरण
Vcc	३.३ - ५ वी बिजली की आपूर्ति
GND	भूमि
Dout	डिजिटल आउटपुट

लौ सेंसर के अनुप्रयोग

• हाइड्रोजन स्टेशन
• बर्नर के लिए दहन मॉनिटर
• तेल और गैस पाइपलाइन
• ऑटोमोटिव विनिर्माण सुविधाएं
• परमाणु सुविधाएं
• विमान हैंगर
• टरबाइन बाड़े

अवयव आवश्यक

• Arduino Uno (किसी भी Arduino बोर्ड का उपयोग किया जा सकता है)
• लौ सेंसर मॉड्यूल
• एलईडी
• बजर
• अवरोध
• जम्पर के तार

सर्किट आरेख

नीचे की छवि Arduino फायर सेंसर सर्किट आरेख है, यह दिखाता है कि Arduino के साथ फायर सेंसर मॉड्यूल को कैसे इंटरफ़ेस किया जाए।

Arduino के साथ फ्लेम सेंसर का कार्य

Arduino Uno एक खुला-स्रोत माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड है जो ATmega328p माइक्रोकंट्रोलर पर आधारित है। इसमें 14 डिजिटल पिन हैं (जिसमें से 6 पिन का उपयोग पीडब्लूएम आउटपुट के रूप में किया जा सकता है), 6 एनालॉग इनपुट, ऑन-बोर्ड वोल्टेज रेगुलेटर आदि। अरुडिनो यूनो में 32KB की फ्लैश मेमोरी, SRAM की 2KB और EEPROM की 1KB है। यह 16MHz की क्लॉक फ्रीक्वेंसी पर काम करता है। Arduino Uno अन्य उपकरणों के साथ संचार के लिए सीरियल, I2C, SPI संचार का समर्थन करता है। नीचे दी गई तालिका Arduino Uno के तकनीकी विनिर्देश को दर्शाती है।

microcontroller	ATmega328p
प्रचालन वोल्टेज	5 वी
इनपुट वोल्टेज	7-12 V (अनुशंसित)
डिजिटल I / O पिन	१४
एनालॉग पिंस	६
फ्लैश मेमोरी	32 केबी
SRAM	2KB
EEPROM	1 केबी
घड़ी की गति	16 मेगाहर्ट्ज

लौ सेंसर आग की उपस्थिति का पता लगाता इन्फ्रारेड (आईआर) तरंगदैर्ध्य लौ द्वारा उत्सर्जित के आधार पर या लौ। यह लॉजिक 1 को आउटपुट के रूप में देता है यदि कोई लौ का पता लगाया जाता है, अन्यथा, यह आउटपुट के रूप में लॉजिक 0 देता है। Arduino Uno सेंसर के आउटपुट पिन पर तर्क स्तर की जाँच करता है और आगे के कार्य करता है जैसे कि बजर और LED को सक्रिय करता है, अलर्ट संदेश भेजता है।

इसके अलावा, हमारी अन्य फायर अलार्म परियोजनाओं की जाँच करें:

• थर्मामीटर का उपयोग कर फायर अलार्म
• एवीआर माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके फायर अलार्म सिस्टम
• Arduino आधारित अग्निशमन रोबोट

कोड स्पष्टीकरण

इस परियोजना के लिए पूरा Arduino कोड इस लेख के अंत में दिया गया है। कोड को छोटे अर्थों में विभाजित किया गया है और नीचे समझाया गया है।

कोड के इस भाग में, हम फ्लेम सेंसर, एलईडी और बजर के लिए पिंस को परिभाषित करने जा रहे हैं जो अरडिनो से जुड़े हैं। फ्लेम सेंसर Arduino के डिजिटल पिन 4 से जुड़ा है। बजर Arduino के डिजिटल पिन 8 से जुड़ा है। एलईडी Arduino के डिजिटल पिन 7 से जुड़ा है।

वेरिएबल " फ्लेम_डेटेड " का उपयोग लौ सेंसर से पढ़े गए डिजिटल मूल्य को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। इस मूल्य के आधार पर हम लौ की उपस्थिति का पता लगाएंगे।

int बजर = 8; int LED = 7; int लौ_सेंसर = 4; int फ्लेम_डेटेड;

कोड के इस भाग में, हम Arduino के डिजिटल पिन की स्थिति सेट करने और कॉन्फ़िगर करने जा रहे हैं

लौ डिटेक्शन सर्किट की स्थिति प्रदर्शित करने के लिए पीसी के साथ सीरियल संचार के लिए बॉड दर।

शून्य सेटअप () { Serial.begin (9600); पिनमोड (बजर, OUTPUT); पिनमोड (LED, OUTPUT); pinMode (लौ_सेंसर, INPUT); }

कोड की यह लाइन फ्लेम सेंसर से डिजिटल आउटपुट को पढ़ती है और इसे " फ्लेम_डेटेड " चर में संग्रहीत करती है ।

फ्लेम_डेटेड = डिजिटलरेड (फ्लेम_सेंसर);

" लौ_डेट " में संग्रहीत मूल्य के आधार पर, हमें बजर और एलईडी चालू करना होगा। कोड के इस भाग में, हम " लौ_डेट " में संग्रहीत मान की तुलना 0 या 1 के साथ करते हैं ।

यदि इसके 1 के बराबर है, तो यह इंगित करता है कि लौ का पता चला है। हमें बजर और एलईडी को चालू करना होगा और फिर Arduino IDE के सीरियल मॉनिटर में एक अलर्ट संदेश प्रदर्शित करना होगा।

यदि इसका 0 के बराबर है, तो यह इंगित करता है कि कोई लौ का पता नहीं चला है इसलिए हमें एलईडी और बजर को बंद करना होगा। आग या ज्वाला की उपस्थिति की पहचान करने के लिए इस प्रक्रिया को हर सेकंड दोहराया जाता है।

if (लौ_डेट == 1) { Serial.println ("लौ का पता चला… तुरंत कार्रवाई करें"); digitalWrite (बजर, हाई); digitalWrite (LED, HIGH); देरी (200); digitalWrite (LED, LOW); देरी (200); } और { Serial.println ("कोई लौ नहीं मिली। शांत रहो"); digitalWrite (बजर, LOW); digitalWrite (LED, LOW); } देरी (1000);

हमने इस अवधारणा के आधार पर एक अग्निशमन रोबोट का निर्माण किया है, जो स्वचालित रूप से आग का पता लगाता है और आग को बुझाने के लिए पानी को पंप करता है। अब आप जानते हैं कि Arduino और लौ सेंसर का उपयोग करके फायर डिटेक्शन कैसे किया जाता है, आशा है कि आपको यह सीखने में मज़ा आया होगा, यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो उन्हें नीचे टिप्पणी अनुभाग में छोड़ दें।

चेक पूरा कोड और वीडियो डेमो नीचे।