基于Arduino的可燃气体检测系统

毛敏，李想

（陕西国防工业职业技术学院，陕西西安，710300）

基于Arduino的可燃气体检测系统

毛敏，李想

（陕西国防工业职业技术学院，陕西西安，710300）

可燃气体泄漏会对人们的人身、财产安全造成损失，针对这种情况，本文以Arduino Uno微处理器为平台，气体传感器MQ-2为检测探头设计出了可燃气体检测系统。通过试验，该系统2秒钟可给出现场实时监测数据，适用于需要检测可燃体浓度的场合。

可燃气体；传感器；检测；Arduino

0 引言

工业发展迅速，可燃性气体作为重要的能源或者化工原料普遍地应用到我们生活当中，它们为我们带来生活便利的同时也给我们带来一些潜在的危险，针对这种情况，本文以Arduino Uno微处理器为平台，气体传感器MQ-2为检测探头设计出了可燃气体检测系统。

1 系统设计

在整个系统中，Arduino Uno读取气体传感器MQ-2检测到的可燃气体浓度值并进行显示，根据设置的可燃气体浓度上限来控制固态继电器的闭合或断开进而控制可燃气体阀门的通断。系统框图如图1所示。

图1 系统框图

1.1 硬件设计

1.1.1 气体传感器MQ-2

MQ-2是一种气体电阻控制型气敏器件，所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。

1.1.2 Arduino Uno微处理器

Arduino Uno 微处理器系统是一个基于开放原始代码的软硬件平台，体积小巧，功能强大，适用于读取气体传感器信号，该系统包括硬件（Arduino电子板） 和软件（Arduino IDE）两部分。Arduino Uno由13个 Digital I/O 数字输入/输出端口和6个Analog I/O 模拟 输入/输出端口，支持5V 直流电压输出和3.3V 直流电压输出。

1.1.3 硬件连接

MQ-2的信号线接入Arduino Uno板的A0端口，电源线接入Arduino Uno板上的+5V电压端口，地线接入Arduino Uno板上的GND端口。

固态继电器的控制端接至Arduino Uno控制板上的Digital 3端口，固态继电器的另一端接在控制可燃气体的开关上。

硬件电路如图2所示。

图2 硬件电路图

1.2 软件设计

Arduino Uno通过模拟口0采集可燃气体的浓度数据，并处理成字节数据，通过串口输出到电脑上，可在串口助手看到结果，如果浓度高于预定值，则输出信号来驱动固态继电器闭合和断开进而控制可燃气体阀门的开关。程序如下：

#define Aout A0

int gas=0;

int FZ=1000;

int SW4=3;

int WN=5;

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(Aout, INPUT);

pinMode(SW4, OUTPUT);

pinMode(WN, OUTPUT);}

void loop() {

gas=analogRead(Aout);

if (gas＞FZ)

{Serial.println(“warring !”);

digitalWrite(SW4, HIGH);

digitalWrite(WN, HIGH);

Serial.println(gas);}

else

{ digitalWrite(SW4, LOW);

digitalWrite(WN, LOW);

Serial.println(gas);}

delay(1000);}

2 测试结果分析

为了验证系统的实时性， 开启可燃气体设备，前面板可燃气体浓度数值持续增大，在串口助手可以看到： 浓度值已升高至1020，程序设计中浓度度大于1000时，Arduino UNO发送命令控制固态继电器的闭合和断开，进而控制可燃气体阀门的开关。

3 结论

本文结合气体传感器MQ-2和Arduino UNO控制器设计并实现了可燃气体浓度的采集系统，该系统具有测量精度高、灵敏度高的优点。

[1] 黄俊霖,董洁,吴垣春,等.环境参数监测系统设计[J].电子科技,2013，26(04)：53-54.

[2] 刘竹琴，白泽生.一种高精度可燃气体检测报警器设计[J].传感器与微系统，2013，32(07):71-73.

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[4] 于崇梓.Arduino开发实战指南（Labview卷）[M].北京: 机械工业出版社，2014.

[5] 修金鹏.Arduino与LabVIEW互动设计[M].北京:清华大学出版社，2014.

Remote combustible gas monitoring system based on Arduino and Labview

Mao Min,Li Xiang
(Shaanxi Institute of Technology, Xi’an Shaanxi,710300)

The combustible gas leakage will cause loss to people’s personal and property safety. in view of this situation, this paper designed the combustible gas detection system with the arduino uno microprocessor as the platform and gas sensor MQ - 2 as the detection probe. Through the test, the system can give the real-time monitoring data in 2 seconds, which is applicable to the situation where the concentration of combustible body needs to be detected.

combustible gas;sensort;Detection;Arduino