terça-feira, 18 de agosto de 2015

Sensor de chamas com arduino

Na eletrónica residencial ou domótica uma das áreas mais relevantes é sem dúvida a segurança, sendo que aqui podemos estar falar de sistemas anti roubo ou deteção de intrusão, deteção de inundações, deteção de gases e claro a deteção de focos de incêndio.
Este projeto, serve  para demonstrar na prática como podemos com a ajuda de um sensor de chamas por infravermelhos e um Arduino criar um sistema de deteção de incêndios simples mas, de grande utilidade e fiabilidade.

O sensor de chama que utilizamos nesta tutorial pode funcionar de duas formas distintas, este pode ser ligado utilizando a saída analógica ou a saída digital.

Iremos aqui demonstrar este sensor em funcionamento nas duas vertentes.


Material necessário
  • Arduino Duemilanove ou outra versão;
  • Detetor de chamas por infravermelhos ;
  • Placa breadboard;
  • Vários jumpers (fios condutores para as ligações).
  • Isqueiro, Para os ensaios recorremos a um isqueiro como fonte de chama.


Montagem 1: (Utilização da saída analógica)
Neste primeiro ensaio, o sensor vai ser conetado ao nosso arduino utilizando a sua saída analógica, permitindo desta forma determinar se existe um foco de incêndio na sua área de ação.

Esquema de montagem
Para o primeiro ensaio, foi elaborado um esquema muito simples que em conjunto com o bloco de código criado vai permitir determinar a existência de um foco de incêndio.

Atenção a montagem dos componentes deve ser feita de acordo com o esquema seguinte:

Nota: Muito cuidado ao ligar o sensor de chama, se este for ligado de forma incorreta, pode ficar danificado. 



Código Fonte
Código desenvolvido e com o qual iremos programar o nosso arduino, este é o responsável pelo funcionamento do sistema de acordo com o pretendido.

/******************************************************************************
TecnoDomos
Código para teste do detetor de chama por infravermelhos
Teste Nº.1 (Saída Analógica)
Code to test infrared flame detector
Todos os direitos reservados, o código pode ser utilizado para fins não comerciais.
All rights reserved, the code can be used for noncommercial purposes.
******************************************************************************/
int pino_A0 = A0;
int valor_a = 0;
int led = 13;

void setup()
{  
   Serial.begin(9600);
   pinMode(pino_A0, INPUT);
   Serial.println(" DETETOR DE CHAMAS / DETECTOR OF FLAMES");
}

void loop()
{
   int valor_a = analogRead(pino_A0);
   Serial.print("Entrada analogica: ");
   Serial.println(valor_a);

   if (valor_a < 1000)
   {    
      Serial.println("Fogo detetado!/ Fire detected!");
      digitalWrite(led, HIGH);
      delay(1000);
      digitalWrite(led, LOW);
   }
   delay(500);
}


Após a realização da montagem nº.1 e carregado o código para o nosso arduino, para testar o sensor temos apenas de abrir o serial monitor e ai vamos poder observar o estado do sensor, neste caso a entrada analógica A0 apresenta um valor elevado enquanto não houver deteção de chama e passa para a apresentar um valor baixo se houver deteção de chama este valor vai variar de 0 a 1023 para a voltagem de 0 a 5V de acordo com a intensidade da chama e a distancia a mesma.
O estado do sistema pode ainda ser facilmente confirmado através do LED indicador do sensor e do LED da porta digital 13 referenciado na placa com o (L) no nosso arduino.

Montagem 2: (Utilização da saída digital)
No segundo ensaio vamos ligar o sensor ao nosso arduino recorrendo agora a sua saída digital, o que nos vai permitir desta forma determinar se existe um foco de incêndio na sua área de ação.

Esquema de montagem
Para o segundo ensaio foi elaborado um esquema muito simples, que em conjunto com o bloco de código criado vai permitir determinar a existência de um foco de incêndio.

Atenção a montagem dos componentes deve ser feita de acordo com o esquema seguinte:



Nota: Muito cuidado ao ligar o sensor de chama, se este for ligado de forma incorreta, pode ficar danificado.


Código Fonte 
Código desenvolvido e com o qual iremos programar o nosso arduino, este é o responsável pelo funcionamento do sistema de acordo com o pretendido.

/******************************************************************************
TecnoDomos
Código para teste do detetor de chama por infravermelhos
Teste Nº.2 (Saída Digital)
Code to test infrared flame detector
Todos os direitos reservados, o código pode ser utilizado para fins não comerciais.
All rights reserved, the code can be used for noncommercial purposes.
******************************************************************************/
int pino_D0 = 2;
int valor_d = 0;
int led = 13;

void setup()
{  
   Serial.begin(9600);
   pinMode(pino_D0, INPUT);
   Serial.println(" DETETOR DE CHAMAS / DETECTOR OF FLAMES");
}

void loop()
{
   int valor_d = digitalRead(pino_D0);
   Serial.print(" Entrada digital: ");
   Serial.println(valor_d);

   if (valor_d != 1)
   {
      Serial.println("Fogo detetado!/ Fire detected!");
      digitalWrite(led, HIGH);
      delay(1000);
      digitalWrite(led, LOW);
   }
delay(500);
}




Após a realização da montagem nº.2 e carregado o código para o nosso arduino, para testar o sensor temos apenas de abrir o serial monitor e ai vamos poder observar o estado do sensor, neste caso a entrada digital 2 esta no estado lógico a 1 se não houver deteção de chama e passa para o estado lógico a 0 se houver deteção de chama .
O estado do sistema pode ainda ser facilmente confirmado através do LED indicador do sensor e do LED da porta digital 13 referenciado na placa com o (L) no nosso arduino.


Links úteis

Ficheiros para Download
Código fonte nº2 (Montagem Saída Digital)

Precauções:
É muito importante referir que não se pode colocar o sensor muito próximo da chama, pelo simples facto da sua temperatura de trabalho máxima recomendada ser de 85°C, caso contrário este pode ser danificado se exposto a temperaturas superiores.

Este não pode ser colocado diretamente em contato com as chama, pois seria irremediavelmente danificado.


Atenção: Este sensor serve para detectar fogo, sendo que a utilização do mesmo deve respeitar todas as precauções necessárias ao manuseamento do mesmo.


A TecnoDomos não pode ser responsabilizada por quais queres danos causados durante os ensaios efectuados pelos seu leitores.

Considerações Finais
A grande diferença entre os dois ensaios, está no facto de que na utilização da saída analógica iremos obter uma variação da tensão desta saída de acordo  com a intensidade do foco de incêndio a e distancia deste ao sensor, já no que respeita a saída digital apenas podemos verificar se existe ou não um foco de incêndio no seu raio de ação.

O sensor de chama por infravermelhos é um sensor que tem uma ampla aplicabilidade em montagens nas áreas da Domótica, Robótica e muitas mais.
Este não é um sensor infalível, mas que compre bem com a sua função tem uma resposta muito boa ao nível da rapidez, no entanto não é recomendada a sua utilização em ambientes de alto risco pelo facto deste facilmente emitir falsos alertas na presença de fontes de luz que apresentem o mesmo comprimento de onda.

Apesar das limitações que apresenta,  este consegue superar-se e mostrar-se de grande utilidade em sistemas simples e ou em sistemas que estejam preparados para contornar os falsos alarmes.


Esperamos que este artigo tenha sido útil e se gostaram comentem e partilhem. Alguma dúvida ou questão deixem em comentário ou utilizem o formulário de contatos.


Um bom dia em nome da TecnoDomos.


Conteúdo redigido ao abrigo do novo Acordo Ortográfico.

4 comentários:

  1. Ola, você poderia disponibilizar a biblioteca do sensor de chama
    para usar no fritzing?

    Desde já obrigado

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    Respostas
    1. Bom dia
      Na publicação “Sensor de chamas com arduino” não foi utilizada qualquer biblioteca do sensor no fritzing, pelo facto de esta não existir ou pelo menos eu não a ter encontrado.

      No entanto para a elaboração do tópico recorri à edição da imagem criado no fritzing num software de edição de imagem de forma a acrescentar a imagem do sensor ao circuito criado.

      Depois recorri ao software oficial do Arduino para o desenvolvimento do código e posterior programação do arduino.

      Para tentar ajudar vou disponibilizar a imagem do sensor utilizada no repositório do blogue.

      Obrigado pelo interesse.

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    2. Fica aqui disponível a imagem do sensor de chamas.

      https://lh6.googleusercontent.com/ctwOreFexNsCLxZHDHodGp4_-vshqmvqGDo9J_LsdsDXaiahux1k2wbfdCZbC2DuaYY-jA=s190

      Bons projetos.

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    3. Novo link da imagem: https://drive.google.com/open?id=0Bw7klqN-SaSNbnI5QUpuakYyMTQ

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