Cảm biến nồng độ cồn MKE-S07 MQ-3 alcohol sensor

From MakerLab Wiki
Jump to navigation Jump to search
MKE-S07 MQ-3 Alcohol sensor

Giới thiệu

Cảm biến nồng độ cồn MKE-S07 MQ-3 alcohol sensor được sử dụng để đo nồng độ cồn của môi trường không khí, cảm biến trả ra giá trị điện áp Analog tuyến tính tương ứng với nồng độ cồn trong không khí giúp bạn có thể ghi nhận và xử lý thông tin một cách chính xác nhất, ngoài ra cảm biến còn được bổ sung các thiết kế ổn định, chống nhiễu.

Cảm biến nồng độ cồn MKE-S07 MQ-3 alcohol sensor thuộc hệ sinh thái phần cứng Robotics MakerEdu nên có thể sử dụng trực tiếp an toàn với các mạch điều khiển trung tâm ở cả hai mức điện áp 3.3VDC và 5VDC như: Arduino, Raspberry Pi, Jetson Nano, Micro:bit,....với chuẩn kết nối Connector XH2.54 thông dụng.

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến nồng độ cồn MKE-S07 MQ-3 alcohol sensor được thiết kế dựa trên cảm biến MQ-3 là một loại Chemiresistors (tạm dịch là điện trở hóa học), để tham khảo nguyên lý hoạt động của cảm biến xin tham bảo bài viết: Cấu tạo và nguyên lý hoạt dộng của các loại cảm biến MQ.

Thông số kỹ thuật

  • Cảm biến chính: MQ-3 Alcohol Sensor, Datasheet.
  • Đo nồng độ cồn trong môi trường không khí.
  • Điện áp hoạt động: 5VDC
  • Chuẩn giao tiếp: Analog
  • Điện áp giao tiếp: 0~3.3VDC
  • Sử dụng trực tiếp an toàn với các board mạch giao tiếp ở cả hai mức điện áp 3.3VDC và 5VDC như: Arduino, Raspberry Pi, Jetson Nano, Micro:bit,....
  • Bổ sung thêm các thiết kế ổn định, chống nhiễu.
  • Chuẩn kết nối: connector XH2.54 3Pins
  • Thuộc hệ sinh thái phần cứng Robotics MakerEdu, tương thích tốt nhất khi sử dụng với các mạch điều khiển trung tâm của MakerEdu và MakerEdu Shield.

Kích thước

MKL-S07 MQ-3 alcohol sensor dimension
MKE-S07 MQ-3 alcohol sensor dimension

Các chân tín hiệu

MKL-S07 MQ-3 alcohol sensor back
MKE-S07 MQ-3 alcohol sensor back
MKE-S07 Ghi chú
GND Chân cấp nguồn âm 0VDC
5V Chân cấp nguồn dương 5VDC
SIG Chân tín hiệu ngõ ra Analog 0~3.3VDC

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm Arduino và Vietduino

Phần cứng cần chuẩn bị:

Icon-Info-White.png Lưu ý:
Nếu không có mạch Vietduino Uno bạn vẫn có thể sử dụng mạch Vietduino Mega 2560, Arduino Uno, Arduino Mega 2560 hoặc các mạch phần cứng có cấu trúc các chân GPIO tương tự.

Phần mềm cần chuẩn bị:

  • Tải và cài đặt phần mềm Arduino theo hướng dẫn.
  • Tải và cài đặt Driver, cấu hình cho mạch Vietduino Uno trên phần mềm Arduino theo hướng dẫn.

Chương trình mẫu:

// Chọn chân Analog đọc cảm biến.
// Select the Analog pin to read the sensor.
#define SENSOR_PIN A1

// Thời gian đợi cảm biến khởi động (s).
// Time to wait for the sensor to start (s).
#define TIME_WAIT 60

// Lưu giá trị Analog đọc từ cảm biến.
// Stores the Analog value read from the sensor.
int value;

// Lưu giá trị (%) đổi từ giá trị Analog tương ứng.
// Store the value (%) converted from the corresponding Analog value.
int percent;

void setup()
{
  // Khởi động kết nối Serial UART ở tốc độ 9600 để truyền dữ liệu lên máy tính.
  // Start the Serial UART connection at 9600 to transfer data to the computer.
  Serial.begin(9600);

  // Thời gian còn lại để cảm biến khởi động.
  // Remaining time for the sensor to start.
  for (int i = TIME_WAIT; i > 0; i--)
  {
    Serial.print("Pls, wait in ");
    Serial.print(i);
    Serial.println("s");

    delay(1000);
  }
}

void loop()
{
  // Đọc giá trị Analog.
  // Read Analog value.
  value = analogRead(SENSOR_PIN);

  // Chuyển đổi sang thang đo (%).
  // Convert to scale (%).
  percent = map(value, 0, 676, 0, 100);

  // Truyền giá trị đo được của cảm biến lên máy tính.
  // Transmit the measured value of the sensor to the computer.
  Serial.print("Alcohol Detector in %: ");
  Serial.println(percent);

  // Chờ 0,5s mới đo lại.
  // Wait 0,5s to measure again.
  delay(500);
}

Sơ đồ kết nối:

MakerEdu Shield for Vietduino Arduino / Vietduino Devices
Port A1 A1 Cảm biến nồng độ cồn MKE-S07 MQ-3 alcohol sensor

Các bước tiến hành:

  1. Kết nối mạch Vietduino Uno với mạch MakerEDU Shield for Vietduino.
  2. Kết nối Cảm Biến Nồng Độ Cồn MKE-S07 với mạch MakerEDU Shied for Vietduino qua Port A1.
  3. Kết nối mạch Vietduino Uno với máy tính bằng cáp USB và cấu hình mạch trên phần mềm Arduino (Board / Port).
  4. Nạp chương trình mẫu vào mạch Vietduino Uno.
  5. Nhấn nút Reset trên mạch Vietduino Uno hoặc mạch MakerEDU Shield for Vietduino để bắt đầu chạy chương trình.

Kết quả:

...pic

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm mBlock và MakerEdu Creator

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

  • Tải và cài đặt phần mềm mBlock theo hướng dẫn.
  • Tải và cài đặt Driver, cấu hình cho Mạch MakerEdu Creator trên phần mềm mBlock theo hướng dẫn.
  • Tải và cài đặt Extension MakerEdu Hardware trên phần mềm Mblock theo hướng dẫn.

Chương trình mẫu:

  1. Trước khi bắt đầu, mạch MakerEdu Creator sẽ đợi 1 phút, để cảm biến có thời gian khởi động làm nóng.
  2. Sau đó, mạch MakerEdu Creator đọc liên tục giá trị Analog từ cảm biến nồng độ cồn, với chu kỳ mỗi 0,5s.
  3. Gửi thông tin giá trị lên màn hình LCD, dưới đơn vị (%).

Blocks

MBlock S07.PNG

Sơ đồ kết nối:

MakerEdu Creator Devices
Port A1 Cảm Biến Nồng Độ Cồn MKE-S07 MQ-3 Alcohol Sensor
Port I2C Mạch Hiển Thị MKE-M07 LCD1602 I2C Module

Các bước tiến hành:

  1. Kết nối Cảm Biến Nồng Độ Cồn MKE-S07 với mạch MakerEdu Creator qua Port A1.
  2. Kết nối Mạch Hiển Thị MKE-M07 với mạch MakerEdu Creator qua Port I2C.
  3. Kết nối mạch MakerEdu Creator với máy tính bằng cáp USB và cấu hình mạch trên phần mềm mBlock.
  4. Nạp chương trình mẫu vào mạch MakerEdu Creator.
  5. Nhấn nút Reset trên mạch MakerEdu Creator để bắt đầu chạy chương trình.

Kết quả:

...pic

Hướng dẫn sử dụng với phần mềm MakeCode và Micro:bit

Phần cứng cần chuẩn bị:

Phần mềm cần chuẩn bị:

Chương trình mẫu:

  1. Khi mới khởi động, Micro:Bit sẽ đợi khoảng 1 phút, để cho cảm biến có thời gian làm nóng.
  2. Sau đó, Micro:bit đọc liên tục giá trị Analog từ cảm biến cồn, với chu kỳ mỗi 0,01s.
  3. Rồi đổi giá trị sang thang (%) tương ứng, để gửi giá trị đó qua cổng Serial.
  4. Bạn có thể mở mục "Show Data (Device)" để xem trên máy tính.
  5. Bên cạnh Micro:bit cũng gửi giá trị (%) lên màn hình LCD, với tần suất thấp hơn mỗi 0,5s.

Blocks [ on start ]

MakeCode S07 1.PNG

Blocks [ every (ms) ] & [ forever ]

MakeCode S07 2.PNG

Icon-Done-White.png Tip:
Các dòng cảm biến MQ này khi để ở môi trường không khí bên ngoài một thời gian lâu không hoạt động.
Phần lõi cảm biến sẽ bị oxy hóa, dẫn đến việc đọc giá trị bị sai lệch.
Khi gặp trường hợp này, các bạn cần cấp nguồn cho cảm biến hoạt động liên tục (nên khoảng hơn 5 phút hơn), để cảm biến tự làm nóng hồi phục dần độ chính xác.

Javascript

// Giá trị Analog của cảm biến
let dataAnalog = 0
// Giá trị (%) của cảm biến
let dataPercent = 0

// Bật cổng Serial
serial.setBaudRate(BaudRate.BaudRate115200)
// Xóa toàn bộ nội dung trên LCD (nếu có)
lcd.clearScreen()

// Cho đếm ngược (60s), chờ cảm biến làm nóng xong
let wait = 60
lcd.displayText("Pls, wait in", 1, 1)
for (let index = 0; index < 60; index++) {
  // Cho hiển thị tiêu đề trước
  lcd.displayText("" + wait + "s ", 14, 1)
  basic.pause(1000)
  wait += -1
}

// Xóa toàn bộ nội dung trên LCD
lcd.clearScreen()
// Cho hiển thị tiêu đề trước
lcd.displayText("Alcohol Detector", 1, 1)
lcd.displayText("[MQ3] " + lcd.displaySymbol(lcd.Symbols.sym02), 1, 2)

// Cho hiển thị giá trị (%) của cảm biến trên LCD mỗi 0.5s
loops.everyInterval(500, function () {
  lcd.displayText("" + dataPercent + "%  ", 9, 2)
})

basic.forever(function () {
  // Đọc giá trị Analog của cảm biến và đổi ra thang (%)
  dataAnalog = pins.analogReadPin(AnalogPin.P0)
  dataPercent = Math.round(Math.map(dataAnalog, 0, 1023, 0, 100))

  // Gửi giá trị (%) của cảm biến lên Serial
  serial.writeLine("" + (dataPercent))

  // Dừng 0.01s
  basic.pause(10)
})

Sơ đồ kết nối:

MakerEDU Shield for Micro:bit Devices
Port P0 Cảm Biến Nồng Độ Cồn MKE-S07 MQ-3 Alcohol Sensor
Port I2C Mạch Hiển Thị MKE-M07 LCD1602 I2C Module

Các bước tiến hành:

  1. Kết nối Cảm Biến Nồng Độ Cồn MKE-S07 với mạch MakerEDU Shield For Micro:Bit qua Port P0.
  2. Kết nối Mạch Hiển Thị MKE-M07 với mạch MakerEDU Shield For Micro:Bit qua Port I2C.
  3. Kết nối Micro:bit với mạch MakerEdu Shield for Micro:bit
  4. Nạp chương trình mẫu vào mạch Micro:Bit.
  5. Nhấn nút Reset trên mạch Micro:Bit để bắt đầu chạy chương trình.

Kết quả:

...pic

Nhà phân phối

Có thể mua Cảm biến nồng độ cồn MKE-S07 MQ-3 alcohol sensor tại các nhà phân phối sau: