Tutorial: Bafômetro utilizando o Sensor de Gás(Álcool) com Arduino

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Olá Garagistas! No tutorial de hoje iremos demonstrar como utilizar os sensores de gás e também como você pode fazer um Bafômetro caseiro utilizando-se um Sensor de Álcool, Arduino e LEDs!

 

Materiais Utilizados:

1x Arduino

1x Sensor de Álcool

1x Protoboard

7x LEDs

6x Resistores 330Ω

1x Resistor 10KΩ

Alguns Jumpers

 

 

1. Os Sensores de Gás

Imagem 1 - Sensores de Gás

Todos os sensores de gás fornecidos pela SparkFun têm a mesma pinagem, e se você quiser pode utilizar um Breakout para não ser necessário fazer as ligações diretamente nos pinos do sensor, a pinagem do sensor e como deve ser feitas as ligações no mesmo podem ser vistas na imagem abaixo.

Imagem 2 - Pinagem Sensor de Gás


2. O Funcionamento

2.1) Sensor de Álcool:

O Sensor de Álcool irá funcionar como um potênciometro, só que ao invés de pegar a variação da resistência e transforma em valores decimais(0 a 1023) quando lido pelo Arduino, ele irá pegar a variação dependendo da concentração de Álcool que estiver em em seu sensor(0 a 1023).

 

2.2) LEDs (Bargraph):

Os 6 LEDs na aplicação vão ser utilizados para demonstrar a concentração de Álcool entregue pelo usuário, e eles vão acender indo do verde ao vermelho, passando pelo amarelo, dependendo da concentração de Álcool no sensor, como se fosse um Bargraph.

Animação 1 - Leitura do teor de álcool(simulada pelo potênciometro) demonstrada pelo Bargraph

 

2.3) Adaptações:

Nesse tutorial utilizaremos um antisséptico bucal(com álcool) para fazermos a demonstração da aplicação, e também reduzimos a variação de 0 a 1023 para 0 a 200 conforme a alteração abaixo:

"map(sensor, 01023, 0, qtdLED);para "map(sensor, 0200, 0, qtdLED);".

Para melhor calibração do sensor de álcool, tendo como aplicação um bafômetro mais preciso, siga este tutorial (em inglês).

3. O Sketch


#define qtdLED 6  //Declaração da quantidade de LEDs da aplicação
int LEDs[qtdLED]; //Vetor que guardará em cada posição o pino de saída para cada LED
int sensorPin=0; //Variável para guardar o valor lido pelo sensor
int tempo; //Variável para o tempo de leitura do sensor
int lidomaximo; //Variável para armazenar o maior valor lido durante a leitura
int i; //Variável de contagem
int j; //Variável de contagem

void setup()
{
  i=0;
  j=2;

  while(i < qtdLED) //Enquanto i for menor que a quantidade de LEDs que foi definida...
  {                 //...guarda no vetor um valor(começando de 2 e incrementando) equivalente a um pino digital
    LEDs[i] = j;
    i++;
    j++;
  }

for(i=0;i<qtdLED;i++) //Define os pinos dos LEDs(nesse exemplo de 2 ao 7) como saída
  {
    pinMode(LEDs[i], OUTPUT);
  }
  pinMode(13, OUTPUT); //Define o pino 13 como saída para nos indicar quando pode fazer-se o teste (LED Piscando)...
                       //...e quando o circuito estiver fazendo a leitura do sensor (LED Aceso)
}

void loop()
{
  PORTB = PORTB ^ 100000;  //Inverte o estado do pino digital 13 para dar o efeito de Blink(Piscagem)
  delay(100); //Delay para efeito de blink do LED, indicado que o teste pode ser feito pelo usuário
  int sensor = analogRead(sensorPin); //Lê o sensor e guarda na variável
  if(sensor >= 40) //Se a leitura for maior que 40 (valor escolhido para a demonstração utilizando-se um...
  {                //...antisséptico bucal)
    digitalWrite(13, HIGH); //Acende o LED Azul(Indicando que o sensor detectou um mínimo de álcool (sensor >= 40)
    lidomaximo = 0;         //Iniciar o valor máximo lido pelo sensor como 0
    for(tempo=0;tempo<=5000;tempo++) //Faz a leitura do sensor por 5 segundos...
    {                                //...a cada 1 milissegundo atualiza o maior valor lido pelo sensor.
      int sensor = analogRead(sensorPin);
      delay(1);
      if(sensor > lidomaximo)
      {
        lidomaximo = sensor;
      }
    }
    digitalWrite(13, LOW); //Após o termino da leitura, apaga o LED Azul
    int nivel = map(lidomaximo, 0, 200, 0, qtdLED); //Converte a escala de 0 a 200 do sensor em...
                                                    //...0 a 6(LEDs) e armazena na variável nível.
                                                    //OBS: Lembrando o que o sensor lê de 0 a 1023, pelo antisséptico...
                                                    //...ter um teor de álcool relativamente baixo, foi utilizado...
                                                    //...a escala de 0 a 200
    for(i=0;i<qtdLED;i++) //Compara todos os pinos dos LEDs com o valor convertido da escala...
    {                     //...Ex: Se meu nível convertido foi 5, então o os leds dos pinos 2 ao 6 irão acender
      if (i < nivel) //Compara o pino atual da contagem, e se for menor que o nível máximo convertido...
      {
        digitalWrite(LEDs[i], HIGH); //...Acende o LED
      }
      else //Compara o pino atual da contagem, e se for maior que o nível máximo convertido ...
      {
        digitalWrite(LEDs[i], LOW); //...Apaga o LED
      }
    }
    delay(10000); //Aguarda 10 segundos para o usuário conseguir fazer a leitura do bargraph
    for(i=0;i<qtdLED;i++) //Apaga todos os LEDs
    {
      digitalWrite(LEDs[i],LOW);
    }
  }
}

4. Montagem

Imagem 3 - Montagem da Aplicação

Referências:

http://electronicpiece.blogspot.com.br/2012/08/arduino-bargraph.html

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Comentário de Kleber Marins em 4 fevereiro 2020 às 20:09

Olá, como faço para adicionar display 16x2 nesse projeto? help

Comentário de Rafael Leite em 5 fevereiro 2014 às 13:32

Fala pessoal tudo bem?

Sou novo, aqui e tenho um sensor que ja vem em uma placa com as saidas, GND, DOUT, AOUT e VCC, gostaria de saber para que cada uma serve e onde ligar cada uma... 

Obrigado

Comentário de carlos em 30 outubro 2013 às 11:34

Olá bom dia gostaria de saber como ficaria o esquema em uma placa de circuito impresso, temos que fazer o projeto mais não pode ser usado proto board alguma dica?

Comentário de TRINDADE em 15 julho 2013 às 13:17

como faço para calibrar meu sensor? e implementar um lcd. grato!!!!

Comentário de Eloir Olszeweski em 11 junho 2013 às 15:56

Olá, pode explicar o   PORTB = PORTB ^ 100000; 

Obrigado.

Comentário de burst em 27 maio 2013 às 18:49

LOOOUCO MESMO.... VOU POR NA EMPRESA

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