ESP8266 - Sensor de gas
Este tutorial te enseña cómo usar el ESP8266 y el sensor de gas MQ-2 para evaluar la calidad del aire midiendo los niveles de gases como LPG, humo, alcohol, propano, hidrógeno, metano y monóxido de carbono. En detalle, aprenderemos:
- Cómo conectar el sensor de gas MQ-2 al ESP8266
- Cómo programar el ESP8266 para leer el valor del sensor de gas MQ-2
Hardware Requerido
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Acerca del sensor de gas MQ-2
El sensor de gas MQ-2 es un dispositivo útil que puede detectar los niveles de varios gases, incluyendo GLP, humo, alcohol, propano, hidrógeno, metano y monóxido de carbono, en el entorno. Ofrece dos opciones de salida: un pin de salida digital y un pin de salida analógica.
Es importante señalar que el sensor MQ-2 no proporciona información por separado sobre cada gas. En su lugar, nos ofrece una indicación general de la combinación de gases o de la presencia de gases en su conjunto.
Al usar el sensor MQ-2, podemos determinar si hay una fuga de gas o si la calidad del aire es mala. Esta información es valiosa, ya que nos permite tomar las medidas adecuadas para garantizar nuestra seguridad, como activar una alarma o encender los sistemas de ventilación.
Esquema de pines
El sensor de gas MQ2 consta de cuatro pines que cumplen funciones diferentes:
- Pin VCC: Debe conectarse al terminal positivo de la fuente de alimentación (5V) para proporcionar la energía necesaria al sensor.
- Pin GND: Debe conectarse al terminal negativo de la fuente de alimentación (0V) para completar el circuito eléctrico.
- Pin DO: Este es un pin de salida digital que indica la presencia de gases inflamables. Cuando se detecta la concentración de gas, la salida se establece en BAJO, y cuando no hay gas detectado, la salida se establece en ALTO. El umbral de detección de concentración de gas puede ajustarse mediante un potenciómetro integrado en el sensor.
- Pin AO: Este es un pin de salida analógica que genera una señal de voltaje proporcional a la concentración de gas. Cuando la concentración de gas aumenta, la salida de voltaje también aumenta, y cuando la concentración de gas disminuye, la salida de voltaje disminuye en consecuencia.
Además, el sensor de gas MQ2 incluye dos indicadores LED:
- Indicador PWR-LED: Este LED funciona como indicador de alimentación, indicando si el sensor está recibiendo energía. Cuando el sensor está correctamente alimentado, el PWR-LED se enciende, proporcionando una confirmación visual del estado operativo del sensor.
- Indicador DO-LED: Este LED está directamente conectado al pin DO del sensor. Indica la presencia de concentración de gas basada en el valor recibido desde el pin DO. Cuando se detecta la concentración de gas y el pin DO está configurado en BAJO, el DO-LED se enciende. Por el contrario, cuando no se detecta concentración de gas y el pin DO está configurado en ALTO, el DO-LED se apaga.
Cómo funciona
Con respecto al pin DO:
- El módulo MQ2 incluye un potenciómetro incorporado para ajustar la sensibilidad o el umbral de la concentración de gas.
- Cuando la concentración de gas en el entorno circundante supera el umbral establecido, el pin de salida del sensor pasa a nivel bajo y el LED de salida digital se enciende.
- Por el contrario, cuando la concentración de gas cae por debajo del umbral, el pin de salida pasa a nivel alto y el LED de salida digital se apaga.
Con respecto al pin AO:
- El voltaje en el pin AO aumenta a medida que la concentración de gas aumenta.
- Por el contrario, a medida que la concentración de gas disminuye, el voltaje en el pin AO disminuye en consecuencia.
Es importante señalar que el ajuste del potenciómetro no afecta el valor en el pin AO.
Calentamiento del sensor MQ-2
El sensor de gas MQ2 requiere un período de calentamiento antes de que pueda utilizarse de manera efectiva. Esto es lo que debes saber:
- Cuando se use el sensor por primera vez después de un largo período de almacenamiento (alrededor de un mes o más), es necesario calentarlo durante 24-48 horas. Esto garantiza que el sensor funcione con precisión.
- Si el sensor se ha utilizado recientemente, el tiempo de calentamiento es mucho más corto, típicamente solo 5-10 minutos. Durante este período de calentamiento, es normal que el sensor proporcione inicialmente lecturas más altas. Sin embargo, estas lecturas disminuirán gradualmente hasta que el sensor se estabilice.
Para precalentar el sensor MQ2, simplemente conecte sus pines VCC y GND a una fuente de alimentación o a los pines VCC y GND de un ESP8266. Permita que el sensor permanezca conectado durante el periodo de precalentamiento especificado.
Diagrama de Cableado
Como el módulo de sensor de gas MQ2 tiene dos salidas, puedes elegir usar una o ambas, dependiendo de lo que necesites.
- El diagrama de cableado entre ESP8266 y el sensor de gas MQ-2 cuando se utiliza solo la salida digital (DO).
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Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n, consulte Pines del ESP8266 y c\u00f3mo alimentar ESP8266 y otros componentes.
- El diagrama de cableado entre ESP8266 y el sensor de gas MQ2 cuando se utiliza solo la salida analógica.
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- El diagrama de cableado entre el ESP8266 y el sensor de gas MQ2 cuando se utilizan tanto AO como DO.
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Código ESP8266 - Leer valor del pin DO
Pasos R\u00e1pidos
Para empezar con ESP8266 en el IDE de Arduino, siga estos pasos:
- Consulta el tutorial cómo configurar el entorno para ESP8266 en Arduino IDE si es la primera vez que usas ESP8266.
- Conecta los componentes como se muestra en el diagrama.
- Conecta la placa ESP8266 a tu ordenador usando un cable USB.
- Abre Arduino IDE en tu ordenador.
- Elige la placa ESP8266 correcta, como (p. ej. NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), y su puerto COM respectivo.
- Copia el código anterior y ábrelo con Arduino IDE.
- Haz clic en el botón Subir en Arduino IDE para subir el código al ESP8266.
- Coloca el sensor de gas MQ2 cerca del humo o gas que quieras detectar.
- Consulta el resultado en el Monitor Serial.
Por favor, tenga en cuenta que, si nota que el estado del LED permanece encendido de forma constante o apagado, puede ajustar el potenciómetro para afinar la sensibilidad del sensor.
Código ESP8266 - Leer valor del pin AO
Pasos R\u00e1pidos
- Copie el código anterior y ábralo con el IDE de Arduino.
- Haga clic en el Subir botón en el IDE de Arduino para subir el código al ESP8266.
- Coloque el sensor de gas MQ2 cerca del humo o gas que desee detectar.
- Verifique el resultado en el Monitor Serial.
A partir de los valores leídos de DO o AO, puedes deducir la calidad del aire según tu norma, o activar una alarma o encender los sistemas de ventilación.
※ Nota:
Este tutorial utiliza la función analogRead() para obtener datos de un ADC (Convertidor Analógico-Digital) que está conectado a un sensor u otra parte. El ADC del ESP8266 funciona bien para proyectos en los que no se requieren lecturas muy precisas. Pero recuerda, el ADC del ESP8266 no es muy preciso para mediciones detalladas. Si tu proyecto necesita ser muy preciso, quizá quieras usar un ADC independiente como el ADS1115 con el ESP8266, o usar Arduino, como el Arduino Uno R4 WiFi, que tiene un ADC más fiable.
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