Печатная плата со встроенным микроконтроллером Arduino как ступень прогресса

Прогресс не стоит на месте. С каждым днем совершенствуются имеющиеся приборы и создаются новые. Это касается и технической сферы. Еще 20 лет назад люди не могли себе представить, что смогут изучать автоматику и микроэлектронику, практиковаться в создании различных устройств не выходя из дома и без колоссальных затрат. Все это стало возможным благодаря созданию миниатюрной печатной платы Arduino. Она не только экономит бюджет, но и позволяет творческим людям воплощать свои идеи, несмотря на отсутствие опыта в работе с подобными устройствами. Проста, понятна, миниатюрна и с большими возможностями: так можно охарактеризовать эту маленькую часть стремительного прогресса.

За эти годы появилось множество разновидностей Arduino: Uno, Nano, Mini, Mega и другие. Каждая из них имеет свои свойства, на которые ориентируется создатель проектов. Если есть необходимость в плате стандартного размера, 20 входа-выхода, USB и полной совместимости со всеми шилдами, то этим характеристикам соответствует плата Arduino Uno. Если для какого - либо проекта потребуется 22 входа-выхода, то использовать следует Arduino Mini. Arduino Nano не имеет USB, не совместима с шилдами и имеет 20 входо – выходов. А Arduino Mega оснащена 70 входо-выходами и имеет увеличенный размер.

Обеспокоившись проблемой пожарной безопасности в помещениях, мы приняли решение создать пожарную сигнализацию на базе Arduino и датчика газа MQ-2. Для этого нам потребовалось следующее оборудование (рис. 1): Плата Аrduino Uno, датчик дыма MQ-2, зуммер, светодиоды красного и зеленого цвета,3 резистора на 220 Ом, соединительные провода.

Рисунок. 1.

Мы выбрали плату Arduino Uno, так как она подходила под наши требования и имелась в наличие. Датчик MQ-2 тоже подошел, так как он чувствителен к дыму и к горючим газам, таким как сжиженный природный газ, бутан, пропан, метан, пары спирта и водород. Суть работы этой системы проста: при достижении определенного уровня газа/дыма в атмосфере загорается красный светодиод, и зуммер будет издавать звук.  Схема соединения компонентов показана на рис. 2.

Рисунок. 2.

Для работы устройства в микроконтроллер на плате Аrduino необходимо написать программу. Изучив соответствующую литературу, мы ее написали и проверили. Она работает.

Для реализации проекта нам понадобился паяльник, канифоль и собранная схема с загруженной в нее программой. Так выглядит работающая схема без находящегося рядом источника дыма или газа. (Горит зеленый светодиод и зуммер «молчит» - рис. 3.)

Рисунок. 3.

Разогретым паяльником мы плавим канифоль, датчик улавливает пары дыма, загорается красный светодиод и зуммер «пищит», что свидетельствует о наличии дыма в помещении (рис. 4).

Рисунок. 4.

Убираем паяльник, и датчик продолжает некоторое время улавливать дым.  

Для изменения порога срабатывания зуммера и красного светодиода нужно поменять значение sensorThres. В нашем случае int sensorThres = 300. При значении int sensorThres = 100 датчик становится очень чувствительным.

Такое устройство можно использовать не только для сигнализации при пожаре, но и, например, в подъездах для борьбы с «курильщиками». Этот проект мы осуществили не обладая обширными знаниями в этой области. Мы изучили литературу, нашли необходимое нам оборудования и воплотили в жизнь задуманный проект. Плата Arduino является достойным средством для воплощения идей в технической сфере, не имея обширного багажа знания в этой области. Все необходимое приобретается в результате изучения литературы и проектирования.  Именно поэтому плату Arduino можно по праву считать ступенью стремительного прогресса.