ఫైర్ అలారం వ్యవస్థను నిర్మించడానికి ఆర్డునోతో జ్వాల సెన్సార్‌ను ఇంటర్‌ఫేసింగ్

వాణిజ్య భవనం మరియు కర్మాగారాల్లో ఫైర్ అలారం సిస్టమ్స్ చాలా సాధారణం, ఈ పరికరాలు సాధారణంగా సెన్సార్ల సమూహాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇవి భవనంలోని ఏదైనా మంట, గ్యాస్ లేదా మంటలను నిరంతరం పర్యవేక్షిస్తాయి మరియు వీటిలో దేనినైనా గుర్తించినట్లయితే అలారంను ప్రేరేపిస్తాయి. ఐఆర్ ఫ్లేమ్ సెన్సార్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా అగ్నిని గుర్తించే సరళమైన మార్గం, ఈ సెన్సార్లలో ఐఆర్ ఫోటోడియోడ్ ఉంటుంది, ఇది ఐఆర్ కాంతికి సున్నితంగా ఉంటుంది. ఇప్పుడు, అగ్ని సంభవించినప్పుడు, అగ్ని వేడిని ఉత్పత్తి చేయడమే కాకుండా, ఐఆర్ కిరణాలను కూడా విడుదల చేస్తుంది, అవును ప్రతి మంట మంట కొంత స్థాయి ఐఆర్ కాంతిని విడుదల చేస్తుంది, ఈ కాంతి మానవ కళ్ళకు కనిపించదు కాని మన జ్వాల సెన్సార్ దానిని గుర్తించగలదు మరియు అగ్ని కనుగొనబడినట్లు అర్డునో వంటి మైక్రోకంట్రోలర్‌ను హెచ్చరించండి.

ఈ వ్యాసంలో మేము ఆర్డునోతో ఫ్లేమ్ సెన్సార్‌ను ఇంటర్‌ఫేస్ చేస్తాము మరియు ఆర్డునో మరియు ఫ్లేమ్ సెన్సార్ ఉపయోగించి ఫైర్ అలారం సిస్టమ్‌ను నిర్మించడానికి అన్ని దశలను నేర్చుకుంటాము. ఫ్లేమ్ సెన్సార్ మాడ్యూల్ కాంతిని గుర్తించడానికి ఫోటోడియోడ్ మరియు సున్నితత్వాన్ని నియంత్రించడానికి ఒక ఆప్-ఆంప్ కలిగి ఉంది. ఇది అగ్నిని గుర్తించడానికి మరియు గుర్తించిన తర్వాత అధిక సంకేతాన్ని అందించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. Arduino సిగ్నల్ చదివి బజర్ మరియు LED ని ఆన్ చేయడం ద్వారా హెచ్చరికను అందిస్తుంది. ఇక్కడ ఉపయోగించిన జ్వాల సెన్సార్ ఐఆర్ ఆధారిత జ్వాల సెన్సార్. మా ఫైర్ ఫైటింగ్ రోబోట్‌లో మంటలను గుర్తించడానికి మేము కూడా అదే భావనను ఉపయోగించాము, మీకు ఆసక్తి ఉంటే మాది కూడా మీరు తనిఖీ చేయవచ్చు.

జ్వాల సెన్సార్

ఒక మంటను డిటెక్టర్ ఒక జ్వాల లేదా అగ్ని ఉండటం గుర్తించడం మరియు ప్రతిస్పందించడానికి రూపొందించిన ఒక సెన్సార్ ఉంది. కనుగొనబడిన మంటకు ప్రతిస్పందనలు సంస్థాపనపై ఆధారపడి ఉంటాయి, అయితే అలారం ధ్వనించడం, ఇంధన మార్గాన్ని నిష్క్రియం చేయడం (ప్రొపేన్ లేదా సహజ వాయువు లైన్ వంటివి) మరియు అగ్నిని అణిచివేసే వ్యవస్థను సక్రియం చేయడం వంటివి ఉంటాయి. ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో ఉపయోగించిన ఐఆర్ ఫ్లేమ్ సెన్సార్ క్రింద చూపబడింది, ఈ సెన్సార్లను కొన్నిసార్లు ఫైర్ సెన్సార్ మాడ్యూల్ లేదా ఫ్లేమ్ డిటెక్టర్ సెన్సార్ అని కూడా పిలుస్తారు.

వివిధ రకాల మంటలను గుర్తించే పద్ధతులు ఉన్నాయి. వాటిలో కొన్ని: అతినీలలోహిత డిటెక్టర్, ఐఆర్ అర్రే డిటెక్టర్ దగ్గర, ఇన్ఫ్రారెడ్ (ఐఆర్) డిటెక్టర్, ఇన్ఫ్రారెడ్ థర్మల్ కెమెరాలు, యువి / ఐఆర్ డిటెక్టర్ మొదలైనవి.

అగ్ని కాలిపోయినప్పుడు అది తక్కువ మొత్తంలో ఇన్‌ఫ్రా-రెడ్ లైట్‌ను విడుదల చేస్తుంది, ఈ కాంతిని సెన్సార్ మాడ్యూల్‌లోని ఫోటోడియోడ్ (ఐఆర్ రిసీవర్) అందుకుంటుంది. IR రిసీవర్ అంతటా వోల్టేజ్‌లో మార్పు కోసం తనిఖీ చేయడానికి మేము ఒక Op-Amp ని ఉపయోగిస్తాము, తద్వారా అగ్నిని గుర్తించినట్లయితే అవుట్పుట్ పిన్ (DO) 0V (LOW) ఇస్తుంది, మరియు అగ్ని లేకపోతే అవుట్పుట్ పిన్ ఉంటుంది 5 వి (హై).

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, మేము IR ఆధారిత జ్వాల సెన్సార్‌ను ఉపయోగిస్తున్నాము. ఇది అధిక వేగం మరియు అధిక సున్నితమైన NPN సిలికాన్ ఫోటోట్రాన్సిస్టర్ అయిన YG1006 సెన్సార్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది 700nm నుండి 1000nm వరకు తరంగదైర్ఘ్యంతో పరారుణ కాంతిని గుర్తించగలదు మరియు దాని గుర్తింపు కోణం 60 is ఉంటుంది. జ్వాల సెన్సార్ మాడ్యూల్‌లో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లో ఫోటోడియోడ్ (ఐఆర్ రిసీవర్), రెసిస్టర్, కెపాసిటర్, పొటెన్షియోమీటర్ మరియు ఎల్ఎమ్ 393 కంపారిటర్ ఉంటాయి. ఆన్‌బోర్డ్ పొటెన్టోమీటర్‌ను మార్చడం ద్వారా సున్నితత్వాన్ని సర్దుబాటు చేయవచ్చు. వర్కింగ్ వోల్టేజ్ 3.3v మరియు 5v DC మధ్య ఉంటుంది, డిజిటల్ అవుట్‌పుట్‌తో. అవుట్పుట్లో అధిక తర్కం మంట లేదా అగ్ని ఉనికిని సూచిస్తుంది. అవుట్పుట్లో తక్కువ లాజిక్ మంట లేదా అగ్ని లేకపోవడాన్ని సూచిస్తుంది.

జ్వాల సెన్సార్ మాడ్యూల్ యొక్క పిన్ వివరణ క్రింద ఉంది:

పిన్ చేయండి	వివరణ
విసిసి	3.3 - 5 వి విద్యుత్ సరఫరా
GND	గ్రౌండ్
డౌట్	డిజిటల్ అవుట్పుట్

జ్వాల సెన్సార్ల అనువర్తనాలు

• హైడ్రోజన్ స్టేషన్లు
• బర్నర్ల కోసం దహన మానిటర్లు
• చమురు మరియు గ్యాస్ పైపులైన్లు
• ఆటోమోటివ్ తయారీ సౌకర్యాలు
• అణు సౌకర్యాలు
• విమానం హాంగర్లు
• టర్బైన్ ఆవరణలు

భాగాలు అవసరం

• Arduino Uno (ఏదైనా Arduino బోర్డు ఉపయోగించవచ్చు)
• జ్వాల సెన్సార్ మాడ్యూల్
• LED
• బజర్
• రెసిస్టర్
• జంపర్ వైర్లు

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

దిగువ చిత్రం ఆర్డునో ఫైర్ సెన్సార్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం, ఇది ఫైర్ సెన్సార్ మాడ్యూల్‌ను ఆర్డునోతో ఎలా ఇంటర్‌ఫేస్ చేయాలో చూపిస్తుంది.

ఆర్డునోతో జ్వాల సెన్సార్ పని

Arduino Uno అనేది ATmega328p మైక్రోకంట్రోలర్ ఆధారంగా ఒక ఓపెన్ సోర్స్ మైక్రోకంట్రోలర్ బోర్డు. ఇది 14 డిజిటల్ పిన్‌లను కలిగి ఉంది (వీటిలో 6 పిన్‌లను పిడబ్ల్యుఎం అవుట్‌పుట్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు), 6 అనలాగ్ ఇన్‌పుట్‌లు, ఆన్-బోర్డ్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్లు మొదలైనవి ఉన్నాయి. ఇది 16MHz గడియార పౌన frequency పున్యంలో పనిచేస్తుంది. Arduino Uno ఇతర పరికరాలతో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి సీరియల్, I2C, SPI కమ్యూనికేషన్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది. దిగువ పట్టిక Arduino Uno యొక్క సాంకేతిక వివరణను చూపుతుంది.

మైక్రోకంట్రోలర్	ATmega328p
ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్	5 వి
ఇన్పుట్ వోల్టేజ్	7-12 వి (సిఫార్సు చేయబడింది)
డిజిటల్ I / O పిన్స్	14
అనలాగ్ పిన్స్	6
ఫ్లాష్ మెమోరీ	32 కేబీ
SRAM	2 కెబి
EEPROM	1 కెబి
కాల వేగంగా	16MHz

ఫ్లేమ్ సెన్సార్ అగ్ని ఉనికిని గుర్తించి మంట ద్వారా విడుదలైన పరారుణ (IR) తరంగదైర్ఘ్యం ఆధారంగా లేదా మంట. ఇది మంటను గుర్తించినట్లయితే ఇది లాజిక్ 1 ను అవుట్పుట్ గా ఇస్తుంది, లేకపోతే, అది లాజిక్ 0 ను అవుట్పుట్ గా ఇస్తుంది. Arduino Uno సెన్సార్ యొక్క అవుట్పుట్ పిన్లో లాజిక్ స్థాయిని తనిఖీ చేస్తుంది మరియు బజర్ మరియు LED ని సక్రియం చేయడం, హెచ్చరిక సందేశాన్ని పంపడం వంటి మరిన్ని పనులను చేస్తుంది.

అలాగే, మా ఇతర ఫైర్ అలారం ప్రాజెక్టులను తనిఖీ చేయండి:

• థర్మిస్టర్ ఉపయోగించి ఫైర్ అలారం
• AVR మైక్రోకంట్రోలర్ ఉపయోగించి ఫైర్ అలారం సిస్టమ్
• ఆర్డునో బేస్డ్ ఫైర్ ఫైటింగ్ రోబోట్

కోడ్ వివరణ

ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం పూర్తి ఆర్డునో కోడ్ ఈ వ్యాసం చివరిలో ఇవ్వబడింది. కోడ్ చిన్న అర్ధవంతమైన భాగాలుగా విభజించబడింది మరియు క్రింద వివరించబడింది.

కోడ్ యొక్క ఈ భాగంలో, మేము ఆర్డ్యునోకు అనుసంధానించబడిన ఫ్లేమ్ సెన్సార్, LED మరియు బజర్ కోసం పిన్‌లను నిర్వచించబోతున్నాము. జ్వాల సెన్సార్ ఆర్డునో యొక్క డిజిటల్ పిన్ 4 కి అనుసంధానించబడి ఉంది. బజర్ Arduino యొక్క డిజిటల్ పిన్ 8 కి అనుసంధానించబడి ఉంది. ఆర్డునో యొక్క డిజిటల్ పిన్ 7 కి LED అనుసంధానించబడి ఉంది.

జ్వాల సెన్సార్ నుండి చదివిన డిజిటల్ విలువను నిల్వ చేయడానికి వేరియబుల్ “ ఫ్లేమ్_డెక్టెడ్ ” ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ విలువ ఆధారంగా మేము మంట ఉనికిని కనుగొంటాము.

పూర్ణాంక బజర్ = 8; పూర్ణాంక LED = 7; int flame_sensor = 4; పూర్ణాంక మంట_ గుర్తించబడింది;

కోడ్ యొక్క ఈ భాగంలో, మేము ఆర్డునో యొక్క డిజిటల్ పిన్స్ యొక్క స్థితిని సెట్ చేసి కాన్ఫిగర్ చేయబోతున్నాము

జ్వాల గుర్తింపు సర్క్యూట్ యొక్క స్థితిని ప్రదర్శించడానికి PC తో సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ కోసం బాడ్ రేటు.

శూన్య సెటప్ () { Serial.begin (9600); పిన్ మోడ్ (బజర్, U ట్పుట్); పిన్‌మోడ్ (LED, OUTPUT); పిన్‌మోడ్ (జ్వాల_సెన్సర్, INPUT); }

ఈ కోడ్ లైన్ జ్వాల సెన్సార్ నుండి డిజిటల్ అవుట్‌పుట్‌ను చదువుతుంది మరియు దానిని “ flame_detected ” అనే వేరియబుల్‌లో నిల్వ చేస్తుంది.

flame_detected = డిజిటల్ రీడ్ (జ్వాల_సెన్సర్);

“ Flame_detected ” లో నిల్వ చేసిన విలువ ఆధారంగా, మేము బజర్ మరియు LED ని ఆన్ చేయాలి. కోడ్ యొక్క ఈ భాగంలో, “ flame_detected ” లో నిల్వ చేసిన విలువను 0 లేదా 1 తో పోలుస్తాము .

ఇది 1 కి సమానం అయితే, మంట కనుగొనబడిందని ఇది సూచిస్తుంది. మేము బజర్ మరియు LED ని ఆన్ చేసి, ఆపై Arduino IDE యొక్క సీరియల్ మానిటర్‌లో హెచ్చరిక సందేశాన్ని ప్రదర్శించాలి.

ఇది 0 కి సమానం అయితే, మంట కనుగొనబడలేదని ఇది సూచిస్తుంది కాబట్టి మనం LED మరియు బజర్‌ను ఆపివేయాలి. అగ్ని లేదా మంట ఉనికిని గుర్తించడానికి ప్రతి సెకనులో ఈ ప్రక్రియ పునరావృతమవుతుంది.

if (flame_detected == 1) { Serial.println ("మంట కనుగొనబడింది… వెంటనే చర్య తీసుకోండి."); డిజిటల్ రైట్ (బజర్, హై); డిజిటల్ రైట్ (LED, HIGH); ఆలస్యం (200); డిజిటల్ రైట్ (LED, LOW); ఆలస్యం (200); } else { Serial.println ("మంట కనుగొనబడలేదు. చల్లగా ఉండండి"); డిజిటల్ రైట్ (బజర్, తక్కువ); డిజిటల్ రైట్ (LED, LOW); } ఆలస్యం (1000);

ఈ భావన ఆధారంగా మేము ఫైర్ ఫైటింగ్ రోబోట్‌ను నిర్మించాము, ఇది మంటను స్వయంచాలకంగా గుర్తించి, మంటలను అణిచివేసేందుకు నీటిని బయటకు పంపుతుంది. ఆర్డునో మరియు ఫ్లేమ్ సెన్సార్ ఉపయోగించి ఫైర్ డిటెక్షన్ ఎలా చేయాలో ఇప్పుడు మీకు తెలుసు, మీరు దానిని నేర్చుకోవడం ఆనందించారని ఆశిస్తున్నాము, మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే వాటిని క్రింది వ్యాఖ్య విభాగంలో ఉంచండి.

పూర్తి కోడ్ మరియు డెమో వీడియోను క్రింద తనిఖీ చేయండి.