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Sensor de fumo e gases tóxicos Raspberry Pi

Descrição

O Raspberry Pi permite-nos criar uma infinidade de projetos graças aos vários sensores e periféricos que podemos acrescentar, os limites vivem na nossa imaginação. Neste artigo, quero-lhe mostrar como eu montei um detetor de fumo e gases tóxicos com Raspberry Pi.

Os Componentes

Para eu montar este projecto, usei uma Raspberry Pi modelo B (Rev 2) com Raspbian e o sensor de fumo e gases tóxicos MQ-135 que comprei em Electrofun.  Este modelo em concreto é bastante versátil porque, de acordo com o que refere na sua descrição, pode detetar fumo e também sulfuretos, benzeno, álcool e gases voláteis como o gás butano e o metano.

Sensor MQ-135 para Raspberry e Arduino
Sensor MQ-135 para Raspberry e Arduino

 

As especificações do sensor são:
Alimentação: 5V
Sensibilidade: Regulável desde 100ppm
Saídas: TTL y Analógica
Led vermelho de Power
Led verde de trigger (ativa-se ao detectar vapores ou fumo)

 

 

Neste projecto, vou usar a saída analógica do sensor para enviar um sinal ao Raspberry Pi quando detectar uma concentração de fumo “suspeita” e um “buzzer” para que me avise mediante um sinal acústico (apito). O buzzer que eu usei neste projecto comprei também no Electrofun. Mais concretamente, este buzzer é o modelo YL-44 e é compatível com Arduino e Raspberry. Alimenta-se com 3.3V e dispõe de uma entrada de sinal I/O para ativar ou parar o apito.

Este é o buzzer:

Buzzer YL-44
Buzzer YL-44

 

 

Montagem dos componentes

Agora que conhecemos os componentes vamos ver o esquema de montagem do proecto. Como pode ver, nesta imagem, eu liguei o sensor MQ-135 à saída de 5V do Raspberry e a um pin GND para alimentá-lo e coloquei outro cabo na saída analógica e liguei-o ao pin GPIO nº4, neste porto vamos receber um sinal se o sensor detectar algum gás de escape.

Por outro lado, liguei o buzzer YL-44 à saída de 3.3V do Raspberry Pi e a um pin GND para alimentá-lo e também coloquei um cabo no pin do buzzer marcado como I/O ligado ao pin nº7 do Raspberry, do pin GPIO emitiremos um sinal que vai activar ou parar o buzzer.

 

Com isto, já temos o projecto montado, vê como é fácil? Agora, para que tudo isto funcione, vamos criar um pequeno script em Python que receba sinais do sensor e emita um som do buzzer ao ser activado.

Scripting com Python

Mostro aqui o código do nosso script:

import RPi.GPIO as GPIO #Importamos a libraria GPIO
import time #Usaremos timer.sleep por isso temos que importar time

GPIO.setmode(GPIO.BCM) #Ajustamos a placa em modo BCM
GPIO.setup(4, GPIO.IN) #Indicamos que o pin 4 será de entrada
GPIO.setup(7, GPIO.OUT)#Indicamos que o pin 7 será de saída
GPIO.output(7,True) #Indicamos que o pin 7 esta LOW (sem sinal)

try:
    while True:
        if GPIO.input(4): #Se detectamos que eo sensor activou-se devido s presença de vapores
            print "HUMO DETECTADO" #Sacamos pelo ecrã HUMO DETECTADO
            GPIO.output(7, False) #Enviamos o sinal de activação ao buzzer pin 7 HIGH
            time.sleep(5) #O sinal (pitido) dura 5 segundos
            GPIO.output(7,True) #Desligamos o sinal colocando o pin 7 em LOW e o buzzer cala-se.
# Continuamos à espera de outro sinal do sensor MQ-135

except KeyboardInterrupt:
    print "O usuario forçou a detenção do script"
    GPIO.cleanup()
#Com keyboardinterrupt detectamos se o utilizador pressiona CONTROL + C e se sim 
#desligamos o script e "limpamos" os pinos GPIO com GPIO.cleanup()

Para iniciar este script em Python, só precisa de escrever uma janela de terminal:

sudo python humo.py

Automatização

Devemos iniciar o script manualmente da consola cada vez que arranque o nosso Raspberry por isso vamos automatizar todo o processo. Abrimos uma janela de terminal e escrevemos:

sudo vi /etc/rc.local

Uma vez aberto, escrevemos “sudo python humo.py” antes de  “exit 0”, o que será isto:

sudo python humo.py
exit 0

A próxima vez que arranque o Raspberry, o script vai-se iniciar automaticamente.

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Todos os produtos utilizados neste artigo podem ser encontrados na loja de componentes eletrónicos ElectroFun.

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