Makeblcok電子模組手冊 - 氣體傳感器模塊

Me Gas Sensor

1、概述
氣體傳感器模塊包含了一個MQ2型煙霧傳感器，該傳感器具有良好的重複性和長期的穩定性，響應時間短，長時間工作性能好。可用於家庭和工廠的氣體洩漏監測裝置，適用於液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等探測。本模塊接口是黑色色標，黑色色標是模擬口，需要連接到主控板上帶有黑色標誌的連接埠。

2、技術規格

• 工作電壓：5.0V±0.1V
• 加熱電壓：5.0V±0.1V
• 加熱電阻：33Ω±5%(室溫)
• 加熱功率：< 800mw
• 預熱時間：> 24h
• 檢測範圍：100 - 10000ppm
• 檢測溫度：20±2℃(標準)
• 使用溫度：-20℃ - 50℃
• 相對濕度：< 95%RH
• 氧氣濃度：21%(標準條件)
• 模塊尺寸：51 x 24 x 18 mm(長 x 寬 x 高)

3、功能特性

• 模塊的白色區域是與金屬梁接觸的參考區域
• 可調電壓用於調節靈敏度
• 使用前必須先通電加熱一段時間，預熱完後模塊會一直發熱
• 當檢測到可燃氣體達到一定程序時，藍色指示燈亮
• 具備數字信號與模擬信號輸出接口
• 傳感器穩定性強、檢測速度快
• 支持mBlock圖形化編程，適合全年齡用戶
• 使用RJ25接口連線方便
• 配有Pin接口，支持包含Arduino系列在內的絕大多數開發板

4、引腳定義
氣體傳感器模塊有四個針腳的接頭，每個針腳的功能如下表(表1)：

序號
1
2
3
​4

引腳
GND
VCC
DO
​AO

功能
接地
接電源
數字量輸出
​模擬量輸出

                        表1. 4-Pin引腳功能表

5、接線方式
| RJ25連接
由於氣體傳感器模塊接口是黑色色標，當使用RJ25接口時，需要連接到主控板上帶有黑色色標的接口。以Makeblock Orion為例，可以連接到6、7、8號連接埠。

| 杜邦線連接
當使用杜邦線連接到Arduino Uno主控板時，DO引腳需要連接到DIGITAL(數字)口。

6、編程指南
| Arduino編程
如果使用Arduino編程，需要調用庫Makeblck-Library-master來控制氣體傳感器模塊。
本程序通過Arduino編程讀取傳感器輸出數字和模擬的值，並輸出到串口顯示。

#include "MeOrion. h"
#include <SoftwareSerial. h>
#include <Wire. h>

MeGasSensor GasSensor1 (PORT_8)；

void setup()
 {
     Serial. begin(115200)；
 }

void loop()
 {
     if(GasSensor1. readDigital () ==Gas)
      {
           Serial. print("Gas：")；
           Serial. println(GasSensor1. readAnalog())；
       }
          else if(GasSensor1. readDigital() == NoGas)
       {
           Serial.print("NoGAS")；
           Serial. println(GasSensor1. readAnalog())；
        }
        delay(200)；
}

氣體傳感器函數功能列表

函數
MeGasSensor(uint8_t port)
readDigital()
​readAnalog()​

功能
​選定連接埠
讀取模塊數字輸出值
讀取模塊模擬輸出值

7、原理解析
氣體傳感器模塊具有可調電阻用於調節對於煙霧靈敏度。傳感器距離煙霧源的遠近，對應的煙霧濃度將會不一樣。距離越近，其在相同環境下煙霧濃度越大；距離越遠，其在相同環境下煙霧濃度越小。所以必須要設置合適的煙霧濃度距離對應的電壓值。

檢測原理：MQ-2型煙霧傳感器屬於二氧化錫半導體器敏材料，屬於表面離子式N型半導體。當處於200~300℃
溫度時，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成氧的負離子吸附，使半導體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當與煙霧接觸時，如果受到該煙霧的調製而變化，就會引起電導率的變化。利用這一點就可以獲得這種煙霧存在的信息，煙霧濃度越大，導電率越大，輸出電阻越低。傳感器體電阻的下降則會導致其相對輸出的電壓增大，通過模塊上的比較器比較輸出電壓與門限電壓，從而判斷被檢測煙霧濃度大小。