آموزش ماژول گاز MQ135 در آردوینو + بررسی دیتاشیت (سنسور کنترل کیفیت هوا)

ماژول گاز MQ 135 که با نام ماژول تست شاخص کیفیت هوا  (AQI) نیز شناخته می شود مشخصا جهت بررسی ایتم هایی که برای استاندارد هوای سالم در داخل اتاق وجود طراحی شده است، اطلاعات دیتا شیت این ماژول نشان می دهد به گاز های CO2 – CO – الکل – آمونیوم – تولوئنو – استون حساس بوده و توانایی آشکار سازی آن ها را دارا می باشد.

شاخص کیفیت هوا  (AQI) چیست؟

شاخص کیفیت هوا AQI (Air quality index) شاخصی عددی و روشی جهت بررسی بین هوای پاک و وضعیت خطرناک آن می باشد این شاخص عددی که بین اعداد صفر الی 500 با توجه به وضعیت هوا تغییر می کند به این گونه ما را از وضعیت محیط پیرامون خودمان آگاه می نماید که در 6 دسته 0 – 50 هوای پاک __ 51 – 100 هوای سالم __ 101 – 250 ناسالم برای گروه سنی حساس __ 251 – 350 ناسالم برای تمام گروه های سنی __ 351 – 430 بسیار ناسالم __ 431 – 500 خطرناک طبقه بندی گردیده است اما افزایش این اعداد به میزان وجود شش آلاینده اصلی در هوا مربوط می باشد

1. منوکسیدکربن ( CO )
2. دی اکسید گوگرد ( SO2 )
3. دی اکسید نیتروژن ( NO2 )
4. ازن سطح زمین ( O3 )
5. ذرات معلق در هوا زیر 10 میکرون ( PM10 )
6. سرب ( pb )

جدول زیر نشان دهنده میزان غلظت مجاز و غیر مجاز این مواد در هوا می باشد.

همون طور که در متن بالا مشاهده می فرمایید منوکسید کربن که جزء گازهای کشنده محسوب می گردد که در این استاندارد بسیار مورد توجه قرار گرفته است یکی از دلایلی که ماژول گاز MQ 135 در بازار به این نام شناخته می شود نیز همین است بررسی میزن منوکسید کربن موجود در هوا بر اساس PPM می باشد که در ادامه با نحوه فعال سازی آن آشنا خواهیم شد.

کیفیت هوای داخل ساختمان ( IAQ ) چیست؟

کیفیت هوای داخل ساختمان ( Indoor air quality ) IAQ استانداردی برای توضیح میزان سلامتی هوای داخل و خارج ساختمان که زندگی موجودات زنده شامل انسان و حیوانات را تحت تاثیر قرار می دهد از جمله مواردی که در این استاندارد مورد بررسی قرار می گیرد منوکسید کربن رادن و ترکیبات آلی آلودگی های میکروبی یا موادی که بستر رشد این میکروارگانیسم ها را فراهم می سازد این موارد شامل.

1. منوکسید کربن ( CO )
2. دی اکسیدکربن ( CO2 )
3. رادون ( RN-222 )
4. دود دست دوم ( دود سیگار )
5. ازن ( O3 )
6. الیاف آزبست
7. ترکیبات آلی فرار ( Aldehyde )

در دو استاندارد بالا به گاز های منوکسید کربن و دی اکسید کربن اشاره شده است که در محدوده ی حساسیت این سنسور می باشد به همین دلیل در بیشتر موارد تمرکز روی آشکار سازی این دو گاز بوده که از زمان کشف آتش تا کنون باعث مرگ انسان های بسیاری بوده است در رابطه مهندسین سایت آموزشی سرزمین الکترونیک اقدام به طراحی پروژه هایی در این رابطه نموده اند که شامل موارد زیر     می باشد

1. سیستم تشخیص نشت گاز شهری
2. پروژه رایگان سنسور MQ – 9
3. آموزش فعال سازی سنسور های سری MQ

سنسور های آشکار ساز گاز سری MQ

شرکت های زیادی از پروتکل های آشکار سازی سنسور های MQ  استفاده می کنن که در ادامه نمونه های موجود در بازار و حساسیت های آن ها را مورد بررسی قرار می دهیم.

• MQ – 2  __ متان – بوتان – ال پی جی – دود
• MQ – 3  __ الکل – اتانول – دود
• MQ – 4  __ متان – سی ان جی
• MQ – 5  __ گاز های طبیعی – ال پی جی
• MQ – 6  __  ال پی جی – بوتان
• MQ – 7  __ منوکسید کربن
• MQ – 8  __ گاز هیدروژن
• MQ – 9  __ منوکسید کربن و گاز های مشتعل شونده
• MQ – 131  __ گاز ازن
• MQ – 135  __ کیفیت هوا (گاز های CO2 – CO – الکل – آمونیوم – تولوئنو – استون)
• MQ – 136  __ گاز هیدروژن سولفید
• MQ – 137  __ آمونیاک
• MQ – 138  __ بنزن – تولون – الکل – استون – پروپان – فرمالدهید ها – هیدروژن
• MQ – 214  __ متان – گازهای طبیعی

در بالا خانواده گسترده سری های MQ xx را مشاهده کردیم هرچند شرکت های دیگری نیز با اسامی تجاری متفاوت با دقت های بالا و پایین در زمینه آشکارسازی گازها در بازار موجود می باشند اما در این آموزش ما قصد داریم تا سنسور MQ 135 را که به صورت ماژول گاز MQ 135 موجود می باشد را معرفی بررسی و راه اندازی نماییم.

تفاوت سنسور گاز MQ 135  و ماژول گاز MQ 135 در چیست؟

هردو از یک آشکار ساز شش پایه تشکیل شده اند اما سنسور گاز MQ 135 جهت راه اندازی و استفاده به یک مدار واسط نیاز مند می باشد که در دیتا شیت این سنسور به آن به صورت کامل اشاره شده است ماژول گاز MQ 135 با پیروی از الگوی معرفی شده در دیتاشیت این سنسور مدار راه اندازی را به صورت اماده در اختیار مصرف کننده قرار می دهد که به صورت زیر می باشد

• vcc   : پایه تغذیه به +5 ولت متصل گردد
• GND : پایه زمین که به منفی یا GND متصل گردد
• DO   : خروجی دیجیتال ( Digital output )
• AO   : خروجی آنالوگ  ( Analog output )
• POWER_LED : نشان دهنده متصل بودن تغذیه مدار
• DOUT_LED   : نشان دهنده خروجی دیجیتال

شماتیک نصب ماژول گاز MQ 135 روی برد آردوینو

• vcc به پایه +5 ولت آردوینو متصل گردد
• GND به منفی زمین یا GND آردوینو متصل گردد
• AO خروجی پرت آنالوگ ماژول به پایه A0 آردوینو متصل گردد
• DO خروجی پرت دیجیتال ماژول را می توان به ورودی های دیجیتال آردوینو متصل کرد

برنامه راه اندازی ماژول گاز MQ 135

کدهای زیر را در محیط برنامه آردوینو کپی کرده و روی برد آردوینو آپلود نمایید در این بخش از برنامه ما اطلاعات خروجی آنالوگ سنسور گاز MQ 135 را روی پورت سریال مشاهده می کنیم و با کمک گاز فندک می توانیم خروجی سنسور را مشاهده نماییم

// Analog pin 0 will be called 'sensor'
int sensor = A0;
// Set the initial sensorValue to 0
int sensorValue = 0;// The setup routine runs once when you press reset
void setup() {// Initialize serial communication at 9600 bits per second
Serial.begin(9600);
}// The loop routine runs over and over again forever
void loop() {
// Read the input on analog pin 0 (named 'sensor')
sensorValue = analogRead(sensor);
// Print out the value you read
Serial.println(sensorValue);
delay(500);}

// Digital pin 8 will be called 'pin8'
int pin8 = 8;
// Analog pin 0 will be called 'sensor'
int sensor = A0;
// Set the initial sensorValue to 0
int sensorValue = 0;
// The setup routine runs once when you press reset
void setup() {
  // Initialize the digital pin 8 as an output
  pinMode(pin8, OUTPUT);
  // Initialize serial communication at 9600 bits per second
  Serial.begin(9600);
}
// The loop routine runs over and over again forever
void loop() {
  // Read the input on analog pin 0 (named 'sensor')
  sensorValue = analogRead(sensor);
  // Print out the value you read
  Serial.println(sensorValue);
  // If sensorValue is greater than 500
  if (sensorValue > 500) {
    // Activate digital output pin 8 - the LED will light up
    digitalWrite(pin8, HIGH);
  }
  else {
    // Deactivate digital output pin 8 - the LED will not light up
    digitalWrite(pin8, LOW);
  }
}