Arduino Cảm biến khí
Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ học cách sử dụng Arduino và cảm biến khí MQ2 để kiểm tra chất lượng không khí bằng cách đo nồng độ của LPG, khói, cồn, khí propane, khí hidro, khí metan và khí cacbon monoxit, hoặc các khí dễ cháy khác. Cụ thể, chúng ta sẽ học:
- Cách kết nối cảm biến khí với Arduino
- Cách lập trình Arduino để đọc giá trị từ cảm biến khí
Phần cứng cần chuẩn bị
| 1 | × | Arduino Uno R3 | ||
| 1 | × | USB 2.0 cable type A/B (for USB-A PC) | ||
| 1 | × | USB 2.0 cable type C/B (for USB-C PC) | ||
| 1 | × | MQ2 Gas Sensor | ||
| 1 | × | dây jumper | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Screw Terminal Block Shield for Arduino Uno | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Breadboard Shield for Arduino Uno | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Enclosure for Arduino Uno | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Prototyping Base Plate & Breadboard Kit for Arduino UNO |
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables STEM V3 Starter Kit (Arduino included) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Về cảm biến khí MQ-2
Cảm biến khí MQ-2 có khả năng nhận biết nồng độ LPG, khói, cồn, khí propan, hydro, mêtan và khí cacbon monoxit trong môi trường xung quanh. Cảm biến MQ-2 cung cấp hai tùy chọn thông qua chân đầu ra số và chân đầu ra analog.
Xin lưu ý rằng cảm biến khí MQ2 không cung cấp thông tin về từng loại khí riêng lẻ. Thay vào đó, nó cung cấp thông tin về sự kết hợp của các loại khí hoặc sự hiện diện của chúng ở mức tổng thể.
Bằng cách sử dụng cảm biến MQ2, chúng ta có thể xác định xem có rò rỉ khí gas hay chất lượng không khí không tốt. Thông tin này có thể giúp chúng ta thực hiện các biện pháp phù hợp để giữ an toàn, ví dụ như kích hoạt chuông báo hoặc bật hệ thống thông gió.
Bố trí chân
Cảm biến khí MQ-2 có bốn chân:
- Chân VCC: Nó cần được kết nối với VCC (5V).
- Chân GND: Nó cần được kết nối với GND (0V).
- Chân DO: Một chân đầu ra số cho biết sự có mặt của khí dễ cháy. Nó ở mức LOW nếu nồng độ khí được phát hiện, và HIGH nếu ngược lại. Giá trị ngưỡng để phát hiện nồng độ khí có thể được điều chỉnh bằng một potentiometer tích hợp.
- Chân AO: Một chân đầu ra analog tạo ra điện áp đầu ra thay đổi theo nồng độ khí một cách tỷ lệ thuận. Khi nồng độ khí tăng lên, điện áp cũng tăng, và khi nồng độ khí giảm, điện áp cũng giảm tương ứng.

Ngoài ra, nó có hai đèn LED báo hiệu:
- Một đèn LED nguồn (PWR-LED) báo nguồn.
- Một đèn LED DO (DO-LED) báo nồng độ khí dựa trên giá trị ở chân DO: sáng khi có nồng độ khí và tắt khi không có.
Cách hoạt động
Đối với chân DO:
- Mô-đun có biến trở tích hợp để thiết lập ngưỡng nồng độ khí (độ nhạy).
- Khi nồng độ khí trong môi trường xung quanh vượt quá ngưỡng, chân đầu ra của cảm biến ở mức LOW, và DO-LED sáng.
- Khi nồng độ khí trong môi trường xung quanh thấp hơn ngưỡng, chân đầu ra của cảm biến ở mức HIGH, và DO-LED tắt.
Đối với chân AO:
- Khi nồng độ khí tăng lên, điện áp cũng tăng.
- Khi nồng độ khí giảm, điện áp cũng giảm theo.
Lưu ý rằng biến trở không làm thay đổi giá trị tại chân AO.
Khởi động cảm biến MQ2
Cảm biến khí MQ2 cần được làm nóng trước khi sử dụng.
- Khi bạn lần đầu sử dụng cảm biến sau khi nó được lưu trữ trong thời gian dài (một tháng hoặc lâu hơn), nó cần được làm nóng trong 24-48 giờ để đảm bảo hoạt động chính xác.
- Nếu cảm biến đã được sử dụng gần đây, nó sẽ chỉ mất khoảng 5-10 phút để làm nóng đầy đủ. Trong giai đoạn làm nóng này, cảm biến có thể ban đầu cho các giá trị cao, nhưng chúng sẽ giảm dần cho đến khi ổn định.
Để làm nóng cảm biến MQ2, chỉ cần kết nối chân VCC và GND của nó với nguồn cấp điện, hoặc kết nối chúng với VCC và GND của Arduino, và sau đó giữ chúng ở đó trong một khoảng thời gian.
Sơ đồ đấu dây
Vì mô-đun cảm biến khí MQ2 có hai đầu ra, bạn có thể chọn sử dụng một trong hai hoặc cả hai, tùy thuộc vào nhu cầu của bạn.
- Sơ đồ nối giữa Arduino và cảm biến khí MQ-2 khi chỉ dùng DO.

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
- Sơ đồ đấu nối giữa Arduino và cảm biến khí MQ2 khi chỉ sử dụng AO.

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
- Sơ đồ dây nối giữa Arduino và cảm biến khí MQ2 khi sử dụng cả AO và DO.

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Mã Arduino - Đọc giá trị từ chân DO
Hướng dẫn từng bước
- Sao chép mã ở trên và mở bằng Arduino IDE
- Nhấp vào nút Tải lên trên Arduino IDE để tải mã lên Arduino
- Đặt cảm biến khí MQ2 gần khói/khí mà bạn muốn phát hiện
- Xem kết quả trên Serial Monitor.
Xin lưu ý rằng nếu bạn nhận thấy đèn LED luôn sáng hoặc luôn tắt, bạn có thể điều chỉnh biến trở để tinh chỉnh độ nhạy của cảm biến.
Mã Arduino - Đọc giá trị từ chân AO
Hướng dẫn từng bước
- Sao chép mã ở trên và mở bằng Arduino IDE
- Nhấp vào nút Tải lên trên Arduino IDE để nạp mã vào Arduino
- Đặt cảm biến khí MQ2 ở gần khói/khí bạn muốn phát hiện
- Xem kết quả trên Serial Monitor.
Từ các giá trị đọc được từ đầu ra DO hoặc AO, bạn có thể đánh giá chất lượng không khí dựa trên tiêu chuẩn của bạn, hoặc kích hoạt cảnh báo hoặc bật hệ thống thông gió.
Video Tutorial
Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.