ساخت مدار هشدار دهنده نشتی گاز شهری از طریق تماس تلفنی

اکتبر 18, 2019 آردوینو, آردوینو Arduino Uno, پروژه های آردوینو 25,607 بازدید

در این پست قصد داریم به نحوه ساخت یک دستگاه هشدار دهنده نشتی گاز شهری توسط برد آردوینو Arduino Uno بپردازیم. عملکرد این دستگاه پس از اتمام عملیات ساخت آن به این صورت است که، در صورت نشتی و یا پخش شدن گاز شهری در محیط، دستگاه ضمن پخش آلارم، این موضوع را از طریق تماس تلفنی به شخص مورد نظر ما، اعلام می کند.

از ویژگی های اصلی این پروژه عدم نیاز به خط تلفن ثابت برای برقراری تماس تلفنی در مواقع اضطراری است، چراکه در این پروژه برای برقراری تماس تلفنی از ماژول سیم کارت استفاده شده است. همچنین لازم به ذکر است در طراحی این پروژه برای شناسایی نشتی گاز از ماژول تشخیص گاز متان MQ-4 استفاده شده است، که دارای دقت و پایداری بسیار بالایی می باشد.

بعد قبل

ساخت مدار هشدار دهنده نشتی گاز شهری از طریق تماس تلفنی

بعد قبل

لیست قطعات مورد نیاز

برد آردوینو Arduino UNO R3 مدل DIP	1 عدد
ماژول بازر اکتیو Active Buzzer	1 عدد
ماژول تشخیص گاز متان MQ4	1 عدد
ماژول مخابراتی SIM800L به همراه برد راه انداز	1 عدد
لامپ LED قرمز سایز 5mm میلی متر مدل مات	1 عدد
مقاومت 220 اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 5 درصد	1 عدد
سیم جامپر برد بوردی مدل یک سر نری - مادگی (سری 40تایی)	1 عدد
آداپتور 5V ولت 2A آمپر	1 عدد

مرحله اول : اتصال ماژول گاز MQ-4 به برد آردوینو

1- ابتدا پایه GND ماژول را به یکی از پایه های GND بر روی برد آردوینو متصل کنید.

2- پایه VCC ماژول گاز MQ4 را به پایه دیجیتال شماره 8 بر روی برد آردوینو متصل کنید.

3- پایه DO ماژول سنسور گاز MQ-4 را به پایه دیجیتال شماره 9 بر روی برد آردوینو متصل کنید.

4- پایه AO ماژول MQ-4 به جایی متصل نمی شود.

مرحله دوم : اتصال ماژول Buzzer به برد آردوینو

1- پایه GND ماژول بازر را به یکی از پایه های GND بر روی برد آردوینو متصل کنید.

2- پایه VCC ماژول Buzzer را به پایه دیجیتال شماره 13 بر روی برد آردوینو متصل کنید.

3- پایه I/O ماژول بازر را به پایه دیجیتال شماره 12 بر روی برد آردوینو متصل کنید.

مرحله سوم : اتصال ماژول سیم کارت SIM800L به برد آردوینو

1- پایه GND ماژول SIM800L را به یکی از پایه های GND بر روی برد آردوینو متصل کنید.

2- پایه VCC ماژول GSM را به پایه 5V بر روی برد آردوینو متصل کنید.

3- پایه TXD ماژول سیم کارت را به پایه دیجیتال شماره 2 بر روی برد آردوینو متصل کنید.

3- پایه RXD ماژول SIM800L را به پایه دیجیتال شماره 3 بر روی برد آردوینو متصل کنید.

مرحله چهارم : اتصال لامپ LED به برد آردوینو

در این پروژه برای نمایش وضعیت صحیح و وضعیت خطا از یک لامپ LED پنج میلی متری استفاده شده است، که توسط یک مقاومت 220 اهمی، طبق نقشه شماتیک زیر به برد آردوینو متصل می شود. همچنین عملکرد این لامپ ال.ای.دی به این صورت است، زمانیکه لامپ LED در حالت چشمک زدن است یعنی هنوز ماژول سیم کارت به شبکه GSM متصل نشده و دستگاه آماده کار نیست و زمانیکه لامپ LED به صورت ثابت برای حداقل 15 ثانیه روشن ماند یعنی دستگاه به موفقیت به شبکه GSM متصل شده است و آماده کار می باشد.

1- پایه منفی لامپ LED را به پایه دیجیتال شماره 7 برد آردوینو متصل کنید. همچنین می توانید این پایه را به پایه GND بر روی برد آردوینو نیز متصل کنید.

2- پایه مثبت لامپ LED را به واسطه یک مقاومت 220 اهمی به پایه دیجیتال شماره 6 بر روی برد آردوینو متصل کنید.

مرحله پنجم : پروگرام کردن برنامه بر روی برد آردوینو

1- نرم افزار آردوینو را بر روی سیستم خود اجرا کنید، اگر بار اول است که با برد Arduino کار می کنید و این نرم افزار را بر روی سیستم خود ندارید، می توانید نرم افزار آردوینو و نحوه نصب آن را از اینجا دریافت نمائید.

2- نرم افزار آردوینو را بر روی سیستم خود اجرا کنید.

3- پس از اجرای نرم افزار آردوینو، از طریق منوی File بر روی گزینه New کلیک کنید.

4- تمامی کدهای زیر را کپی کنید و در پنجره جدید باز شده بچسبانید (Paste).

#include <SoftwareSerial.h>
const byte RX_PIN = 2;
const byte TX_PIN = 3;
SoftwareSerial SIM(RX_PIN, TX_PIN);
const byte PIN_VCC_Buzzer = 13;
const byte PIN_Trigger_Buzzer = 12;
const byte PIN_VCC_MQ4 = 8;
const byte PIN_Digital_MQ4 = 9;
const byte PIN_VCC_LED = 6;
const byte PIN_GND_LED = 7;
int _timeout;
int ErrorTime;
int BuzzerState;
String _buffer;
String MobileNumber = "";//Enter your mobile number
const long interval = 500;
unsigned long previousMillis = 0;

void setup() {
  SIM.begin(9600);
  _buffer.reserve(255);
  pinMode(PIN_VCC_Buzzer, OUTPUT);
  pinMode(PIN_Trigger_Buzzer, OUTPUT);
  pinMode(PIN_VCC_MQ4, OUTPUT);
  pinMode(PIN_Digital_MQ4, INPUT);
  pinMode(PIN_VCC_LED, OUTPUT);
  pinMode(PIN_GND_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN_VCC_Buzzer, HIGH);
  digitalWrite(PIN_Trigger_Buzzer, HIGH);
  digitalWrite(PIN_VCC_MQ4, HIGH);
  digitalWrite(PIN_VCC_LED, HIGH);
  digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);
  SerialOk();
  GsmOk();
  BasicSettings();
  digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
}

void loop() {
  if (digitalRead(PIN_Digital_MQ4) == 0) {
    Error();
  }
}

void SerialOk() {
  digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  while (_readSerial("AT").indexOf("OK") == -1) {
    digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  }
  digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);
}

void GsmOk() {
  digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  while (_readSerial("AT+CGREG?").indexOf("+CGREG: 0,1") == -1) {
    digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  }
  digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);
}

void BasicSettings() {
  digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  while (_readSerial("ATE0").indexOf("OK") == -1) {
    digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  }
  digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  while (_readSerial("AT+CMGF=1").indexOf("OK") == -1) {
    digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  }
  digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  while (_readSerial("AT+MORING=1").indexOf("OK") == -1) {
    digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  }
  digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  while (_readSerial("AT+CSMP=17,167,0,0").indexOf("OK") == -1) {
    digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);
  }
}

void Error() {
  if (MobileNumber != "") {
    digitalWrite(PIN_Trigger_Buzzer, LOW);
    BuzzerState = LOW;
    SIM.println ("ATH");
    delay (1000);
    SIM.print ("ATD");
    SIM.print (MobileNumber);
    SIM.println (";");
    delay (3000);
    ErrorTime = 0;
    while (ErrorTime < 70) {
      unsigned long currentMillis = millis();
      if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
        previousMillis = currentMillis;
        ErrorTime++;
        if (BuzzerState == LOW) {
          BuzzerState = HIGH;
        } else {
          BuzzerState = LOW;
        }
        digitalWrite(PIN_Trigger_Buzzer, BuzzerState);
      }
    }
    digitalWrite(PIN_Trigger_Buzzer, HIGH);
    SIM.println ("ATH");
  }
}

String _readSerial(String _print) {
  SIM.flush();
  if (SIM.readString() != "") {
    while (SIM.readString() != "") {
    }
  }
  _buffer = "";
  if (_print != "") {
    SIM.println (_print);
    _timeout = 0;
    while  (!SIM.available() && _timeout < 12000  ) {
      delay(1);
      _timeout++;
    }
    if (SIM.available()) {
      _buffer = SIM.readString();
    }
  }
  return _buffer;
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

#include <SoftwareSerial.h>

const byte RX_PIN = 2;

const byte TX_PIN = 3;

SoftwareSerial SIM(RX_PIN, TX_PIN);

const byte PIN_VCC_Buzzer = 13;

const byte PIN_Trigger_Buzzer = 12;

const byte PIN_VCC_MQ4 = 8;

const byte PIN_Digital_MQ4 = 9;

const byte PIN_VCC_LED = 6;

const byte PIN_GND_LED = 7;

int _timeout;

int ErrorTime;

int BuzzerState;

String _buffer;

String MobileNumber = "";//Enter your mobile number

const long interval = 500;

unsigned long previousMillis = 0;

void setup() {

SIM.begin(9600);

_buffer.reserve(255);

pinMode(PIN_VCC_Buzzer, OUTPUT);

pinMode(PIN_Trigger_Buzzer, OUTPUT);

pinMode(PIN_VCC_MQ4, OUTPUT);

pinMode(PIN_Digital_MQ4, INPUT);

pinMode(PIN_VCC_LED, OUTPUT);

pinMode(PIN_GND_LED, OUTPUT);

digitalWrite(PIN_VCC_Buzzer, HIGH);

digitalWrite(PIN_Trigger_Buzzer, HIGH);

digitalWrite(PIN_VCC_MQ4, HIGH);

digitalWrite(PIN_VCC_LED, HIGH);

digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);

SerialOk();

GsmOk();

BasicSettings();

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

}

void loop() {

if (digitalRead(PIN_Digital_MQ4) == 0) {

Error();

}

void SerialOk() {

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

while (_readSerial("AT").indexOf("OK") == -1) {

digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

}

digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);

}

void GsmOk() {

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

while (_readSerial("AT+CGREG?").indexOf("+CGREG: 0,1") == -1) {

digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

}

digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);

}

void BasicSettings() {

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

while (_readSerial("ATE0").indexOf("OK") == -1) {

digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

}

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

while (_readSerial("AT+CMGF=1").indexOf("OK") == -1) {

digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

}

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

while (_readSerial("AT+MORING=1").indexOf("OK") == -1) {

digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

}

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

while (_readSerial("AT+CSMP=17,167,0,0").indexOf("OK") == -1) {

digitalWrite(PIN_GND_LED, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(PIN_GND_LED, LOW);

}

void Error() {

if (MobileNumber != "") {

digitalWrite(PIN_Trigger_Buzzer, LOW);

BuzzerState = LOW;

SIM.println ("ATH");

delay (1000);

SIM.print ("ATD");

SIM.print (MobileNumber);

SIM.println (";");

delay (3000);

ErrorTime = 0;

while (ErrorTime < 70) {

unsigned long currentMillis = millis();

if (currentMillis - previousMillis >= interval) {

previousMillis = currentMillis;

ErrorTime++;

if (BuzzerState == LOW) {

BuzzerState = HIGH;

} else {

BuzzerState = LOW;

}

digitalWrite(PIN_Trigger_Buzzer, BuzzerState);

}

digitalWrite(PIN_Trigger_Buzzer, HIGH);

SIM.println ("ATH");

}

String _readSerial(String _print) {

SIM.flush();

if (SIM.readString() != "") {

while (SIM.readString() != "") {

}

_buffer = "";

if (_print != "") {

SIM.println (_print);

_timeout = 0;

while (!SIM.available() && _timeout < 12000 ) {

delay(1);

_timeout++;

}

if (SIM.available()) {

_buffer = SIM.readString();

}

return _buffer;

}

5- در خط شماره 15 برنامه شماره موبایل مورد نظر خود را که قصد دارید در هنگام تشخیص گاز دستگاه با آن تماس بگیرد را وارد نمائید.

6- حال از طریق منوی File گزینه Save را انتخاب کنید و برنامه را در محل دلخواه خود ذخیره کنید.

7- پس از ذخیره برنامه از طریق منوی Tools به زیر منوی Board رفته و از لیست کشویی باز شده آیتم Arduino/Genuino Uno را انتخاب کنید.

8- دوباره از طریق همان منوی Tools به زیر منوی Port رفته و از لیست کشویی باز شده شماره پورت USB که از طریق آن برد آردینو به کامپیوتر متصل شده است را انتخاب کنید.

9- در پایان برای انتقال برنامه به برد آردوینو کافیست تا بر روی آیکون در نرم افزار آردوینو کلیک کنید.

مرحله ششم : راه اندازی پروژه

1- مطمئن شوید قبل از پروگرام کردن برنامه بر روی برد آردوینو در خط شماره 15 برنامه شماره موبایل مورد نظر خود را جهت دریافت هشدار وارد کرده باشید.

2- برد آردوینو را به صورت کامل از کامپیوتر جدا کنید.

3- یک سیم کارت که مطمئن هستید اعتبار ریالی دارد و سالم است را در سوکت سیم کارت ماژول SIM800L قرار دهید.

4- توسط یک آداپتور 5 ولت DC با حداقل جریان 2 آمپر برد آردوینو را راه اندازی کنید.

5- منتظر بمانید تا لامپ LED به صورت ثابت روشن بماند و هیچگونه چشمکی نزند.

6- ماژول گاز MQ-4 را در مجاورت گاز شهری قرار دهید، همچنین می توانید از فندک برای انجام آزمایش استفاده کنید.

7- پس از تشیخص گاز توسط دستگاه، باید ماژول بازر فعال شود و سپس پس از چند ثانیه شماره تلفنی که در برنامه وارد کرده اید، زنگ بخورد.

ویدیو ضبط شده از نحوه عملکرد و ساخت پروژه

اطلاعات پروژه

رمز فایل : www.electronics98.com (این مطلب فاقد فایل جهت دانلود است)

محیط برنامه نویسی : Arduino (IDE)

برنامه نویسی شده به زبان : ترکیبی از برنامه نویسی به زبان سی (C) یا سی پلاس پلاس (++C)

نویسنده : فرهاد اکبری

تاریخ انتشار : 18 اکتبر 2019

246 دیدگاه

شرایط و قوانین ثبت دیدگاه

فارسی بنویسید و از کیبورد فارسی استفاده کنید.

لطفاً بیش‌از‌حدِ معمول، شکلک یا ایموجی استفاده نکنید و از کشیدن حروف یا کلمات با صفحه‌کلید بپرهیزید.

به کاربران و سایر اشخاص احترام بگذارید. پیام‌هایی که شامل محتوای توهین‌آمیز و کلمات نامناسب باشند، حذف می‌شوند.

از ارسال لینک‌های سایت‌های دیگر و ارایه‌ی اطلاعات شخصی خودتان مثل شماره تماس، ایمیل و آی‌دی شبکه‌های اجتماعی پرهیز کنید.