ESP8266 - Sensor de Gás
Este tutorial ensina você a usar o ESP8266 e o sensor de gás MQ2 para avaliar a qualidade do ar medindo os níveis de gases como GLP, fumaça, álcool, propano, hidrogênio, metano e monóxido de carbono. Em detalhes, vamos aprender:
- Como conectar o sensor de gás MQ2 ao ESP8266
- Como programar o ESP8266 para ler o valor do sensor de gás MQ2
Hardware Necessário
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Sobre o Sensor de Gás MQ2
O sensor de gás MQ2 é um dispositivo útil que consegue detectar os níveis de vários gases, incluindo GLP, fumaça, álcool, propano, hidrogênio, metano e monóxido de carbono, no ambiente ao redor. Ele oferece duas opções de saída: um pino de saída digital e um pino de saída analógica.
É importante observar que o sensor de gás MQ2 não fornece informações separadas sobre cada gás. Em vez disso, ele nos dá uma indicação geral da combinação de gases ou da presença de gases como um todo.
Usando o sensor MQ2, podemos determinar se há um vazamento de gás ou se a qualidade do ar está ruim. Essa informação é valiosa, pois nos permite tomar as medidas adequadas para garantir a nossa segurança, como ativar um alarme ou ligar sistemas de ventilação.
Pinagem
O sensor de gás MQ2 consiste em quatro pinos que cumprem funções diferentes:
- Pino VCC: Deve ser conectado ao terminal positivo da fonte de alimentação (5V) para fornecer a energia necessária ao sensor.
- Pino GND: Deve ser conectado ao terminal negativo da fonte de alimentação (0V) para completar o circuito elétrico.
- Pino DO: É um pino de saída digital que indica a presença de gases inflamáveis. Quando a concentração de gás é detectada, a saída é definida como LOW e, quando nenhum gás é detectado, a saída é definida como HIGH. O limite para a detecção da concentração de gás pode ser ajustado usando um potenciômetro embutido no sensor.
- Pino AO: É um pino de saída analógica que gera um sinal de tensão proporcional à concentração de gás. Quando a concentração de gás aumenta, a tensão de saída também aumenta e, quando a concentração de gás diminui, a tensão de saída diminui da mesma forma.
Além disso, o sensor de gás MQ2 inclui dois indicadores LED:
- Indicador PWR-LED: Este LED serve como indicador de alimentação, mostrando se o sensor está recebendo energia. Quando o sensor está devidamente alimentado, o PWR-LED fica aceso, dando uma confirmação visual do estado de funcionamento do sensor.
- Indicador DO-LED: Este LED está ligado diretamente ao pino DO do sensor. Ele indica a presença de concentração de gás com base no valor recebido do pino DO. Quando a concentração de gás é detectada e o pino DO está em LOW, o DO-LED acende. Por outro lado, quando nenhuma concentração de gás é detectada e o pino DO está em HIGH, o DO-LED apaga.
Como Funciona
Quanto ao pino DO:
- O módulo MQ2 inclui um potenciômetro embutido para ajustar a sensibilidade ou o limite da concentração de gás.
- Quando a concentração de gás no ambiente ao redor ultrapassa o limite definido, o pino de saída do sensor vai para LOW e o DO-LED acende.
- Por outro lado, quando a concentração de gás fica abaixo do limite, o pino de saída vai para HIGH e o DO-LED apaga.
Quanto ao pino AO:
- A tensão no pino AO aumenta à medida que a concentração de gás sobe.
- Por outro lado, à medida que a concentração de gás diminui, a tensão no pino AO diminui da mesma forma.
É importante observar que o ajuste do potenciômetro não afeta o valor no pino AO.
O Aquecimento do Sensor MQ2
O sensor de gás MQ2 precisa de um período de aquecimento antes de poder ser usado de forma eficaz. Veja o que você precisa saber:
- Ao usar o sensor pela primeira vez depois de um longo período de armazenamento (cerca de um mês ou mais), é necessário aquecê-lo por 24-48 horas. Isso garante que o sensor funcione com precisão.
- Se o sensor foi usado recentemente, o tempo de aquecimento é muito menor, normalmente de apenas 5-10 minutos. Durante esse período de aquecimento, é normal que o sensor forneça inicialmente leituras mais altas. No entanto, essas leituras vão diminuir gradualmente até o sensor se estabilizar.
Para aquecer o sensor MQ2, basta conectar os pinos VCC e GND dele a uma fonte de alimentação ou aos pinos VCC e GND de um ESP8266. Deixe o sensor conectado durante o período de aquecimento indicado.
Diagrama de Ligação
Como o módulo do sensor de gás MQ2 tem duas saídas, você pode escolher usar uma ou as duas, dependendo do que precisa.
- O diagrama de ligação entre o ESP8266 e o sensor de gás MQ2 usando somente o DO.
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Para mais informações, veja Pinagem do ESP8266 e como alimentar o ESP8266 e outros componentes.
- O diagrama de ligação entre o ESP8266 e o sensor de gás MQ2 usando somente o AO.
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- O diagrama de ligação entre o ESP8266 e o sensor de gás MQ2 usando o AO e o DO.
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Código ESP8266 - Ler o valor do pino DO
Passos Rápidos
Para começar com o ESP8266 na Arduino IDE, siga estes passos:
- Confira o tutorial como configurar o ambiente para ESP8266 na Arduino IDE se esta for a sua primeira vez usando o ESP8266.
- Faça a ligação dos componentes como mostrado no diagrama.
- Conecte a placa ESP8266 ao seu computador usando um cabo USB.
- Abra a Arduino IDE no seu computador.
- Escolha a placa ESP8266 correta, como (por exemplo, NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), e a respectiva porta COM.
- Copie o código acima e abra na Arduino IDE
- Clique no botão Upload na Arduino IDE para fazer o upload do código para o ESP8266
- Coloque o sensor de gás MQ2 perto da fumaça/gás que você quer detectar
- Confira o resultado no Serial Monitor.
Lembre-se de que, se você notar que o estado do LED permanece sempre ligado ou desligado, você pode ajustar o potenciômetro para regular a sensibilidade do sensor.
Código ESP8266 - Ler o valor do pino AO
Passos Rápidos
- Copie o código acima e abra na Arduino IDE
- Clique no botão Upload na Arduino IDE para fazer o upload do código para o ESP8266
- Coloque o sensor de gás MQ2 perto da fumaça/gás que você quer detectar
- Confira o resultado no Serial Monitor.
A partir dos valores lidos do DO ou do AO, você pode inferir a qualidade do ar com base no seu padrão, ou acionar um alarme ou ligar sistemas de ventilação.
※ Nota:
Este tutorial usa a função analogRead() para obter dados de um ADC (Conversor Analógico-Digital) conectado a um sensor ou a outro componente. O ADC do ESP8266 funciona bem em projetos que não exigem leituras muito precisas. Mas lembre-se de que o ADC do ESP8266 não é muito preciso para medições detalhadas. Se o seu projeto precisa ser muito preciso, você pode querer usar um ADC separado, como o ADS1115, com o ESP8266, ou usar um Arduino como o Arduino Uno R4 WiFi, que tem um ADC mais confiável.