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.

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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

Detetor de Chamas por infravermelhos

Arduino

Ficheiros para Download

Código fonte nº1 (Montagem Saída Analógica)

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.