ماژول تشخیص شعله Flame Detection چهار پایه

ماژول تشخیص شعله یا Flame Detection Module

ماژول تشخیص شعله یا Flame Detection Module یک سنسور الکترونیکی است که به کمک آن می‌توان شعله را در محیط‌های صنعتی و خانگی تشخیص داد. این ماژول از یک سری عناصر الکترونیکی مانند فتوسلول‌ها، آمپلی‌فایرها، فیلترها، لنزهای اپتیکی و یا الکترودهای خاصی تشکیل شده است.به کمک این ماژول، می‌توان به راحتی و به صورت خودکار شعله را در محیط‌های مختلف تشخیص داد. این سیستم به صورت یک سنسور قابل اتصال به سیستم‌های خطا‌یابی، اعلام حریق، کنترل کننده‌های خط تولید و یا سیستم‌های ایمنی مانند دوربین‌های مداربسته و سیستم‌های امنیتی دیگر استفاده می‌شود.در اصطلاح، ماژول تشخیص شعله به دو دسته تقسیم می‌شود: ماژول‌های مادون قرمز (IR) و ماژول‌های الکترومغناطیسی (UV)، که هر دو دسته به صورت مستقل یا ترکیبی قابل استفاده هستند. ماژول‌های IR بر پایه تشخیص تغییرات دمایی شعله کار می‌کنند و ماژول‌های UV بر پایه تشخیص تابش فرابنفش شعله عمل می‌کنند.با توجه به نیاز به امنیت در بسیاری از محیط‌های صنعتی و خانگی، استفاده از ماژول تشخیص شعله از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و بسیاری از شرکت‌های تولید کنترل کننده‌ها، دستگاه‌های خطا‌یابی و دیگر تجهیزات الکترونیکی از این ماژول استفاده می‌کنند.

ویژگی های ماژول تشخیص شعله

مشخصات فنی ماژول تشخیص شعله ممکن است بسته به نوع سنسور و تکنولوژی استفاده شده در آن متفاوت باشد، اما برخی از مشخصات عمومی که معمولا در این ماژول‌ها دیده می‌شوند عبارتند از:

• نوع سنسور: ماژول تشخیص شعله می‌تواند بر اساس تکنولوژی مادون قرمز (IR)، الکترومغناطیسی (UV) یا ترکیبی از این دو باشد.
• ولتاژ عملیاتی: ولتاژ عملیاتی ماژول تشخیص شعله ممکن است بین ۳ تا ۳۰ ولت باشد.
• حساسیت: حساسیت ماژول تشخیص شعله بستگی به نوع سنسور و تکنولوژی استفاده شده دارد و معمولا بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ نانووات بر سانتی متر می‌باشد.
• دمای عملیاتی: دمای عملیاتی ماژول تشخیص شعله معمولا بین منفی ۲۰ تا ۸۵ درجه سانتیگراد می‌باشد.
• سرعت پاسخ‌دهی: سرعت پاسخ‌دهی ماژول تشخیص شعله بستگی به نوع سنسور و تکنولوژی استفاده شده دارد و معمولا در حدود چند میلی‌ثانیه است.
• خروجی: معمولاً خروجی ماژول تشخیص شعله به صورت دیجیتال است و می‌تواند شامل پالس، امپدانس، ولتاژ یا جریان باشد.

بررسی پایه های ماژول تشخیص شعله

ماژول چهارپایه تشخیص شعله معمولاً دارای پنج پایه است، که می‌توان آن‌ها را به شرح زیر توضیح داد:

• VCC: این پایه به منبع تغذیه متصل می‌شود و ولتاژ مورد نیاز ماژول را فراهم می‌کند.
• GND: این پایه به زمین متصل می‌شود.
• DO (Digital Output): این پایه خروجی دیجیتال ماژول است و به میکروکنترلر یا سایر مدارهای دیجیتال متصل می‌شود. وقتی شعله شناسایی می‌شود، این پایه به ولتاژ با بالاترین سطح (معمولاً ۵ ولت) تغییر وضعیت می‌دهد.
• AO (Analog Output): این پایه خروجی آنالوگ ماژول است و به میکروکنترلر یا سایر مدارهای آنالوگ متصل می‌شود. مقدار ولتاژ خروجی این پایه برابر با شدت شعله شناسایی شده توسط ماژول است و در حالتی که شعله شناسایی نشده باشد، ولتاژ خروجی ماژول معمولاً بین ۰ تا ۱ ولت است.

به همراه ماژول تشخیص شعله چه اقلامی باید خریداری شود؟

• برد آردوینو و یا سایر میکروکنترلرها مانند ESP32/8266
• کابل فلت
• برد بورد
• تغذیه 
• نمایشگر OLED /LCD

راه اندازی ماژول تشخیص شعله با آردوینو

در این کد، پایه خروجی دیجیتال برای سنسور شعله به عنوان flamePin = 2 تعریف می‌کنیم. در تابع setup()، ارتباط سریالی را مقداردهی اولیه می‌کنیم و پایه flamePin را به عنوان ورودی تنظیم می‌کنیم.در تابع loop()، مقدار پایه flamePin را با استفاده از تابع digitalRead() خوانده و در متغیر flameValue ذخیره می‌کنیم. اگر مقدار flameValue برابر با HIGH باشد، به این معنی است که شعله شناسایی شده است و با استفاده از تابع Serial.println() عبارت "شعله شناسایی شده است!" چاپ می‌شود. در غیر این صورت، عبارت "شعله‌ای شناسایی نشد." چاپ می‌شود.همچنین با استفاده از تابع delay(1000) یک تاخیر ۱ ثانیه‌ای اضافه می‌کنیم تا شناسایی سریع شعله را جلوگیری کنیم. می‌توانید این زمان تاخیر را بر اساس نیازهای برنامه خود تنظیم کنید.

// Define the digital output pin for flame sensor
int flamePin = 2;

void setup() {
  // Initialize serial communication
  Serial.begin(9600);
  // Set the flamePin as input
  pinMode(flamePin, INPUT);
}

void loop() {
  // Read the flame sensor value
  int flameValue = digitalRead(flamePin);
  // Check if the flame is detected
  if (flameValue == HIGH) {
    Serial.println("Flame detected!");
  } else {
    Serial.println("No flame detected.");
  }
  delay(1000); // Wait for 1 second
}

راه اندازی ماژول تشخیص شعله با میکروپایتون 

در این کد که برای برد ESP32 , RP2040 یکسان است، کتابخانه‌های لازم را وارد می‌کنیم و پایه خروجی دیجیتال برای سنسور شعله را به عنوان flame_pin = machine.Pin(2, machine.Pin.IN) تعریف می‌کنیم.در حلقه while، مقدار پایه flame_pin را با استفاده از روش value() کلاس machine.Pin خوانده و در flame_value ذخیره می‌کنیم. اگر flame_value برابر با 1 باشد، به این معنی است که شعله شناسایی شده است و با استفاده از تابع print() عبارت "شعله شناسایی شده است!" چاپ می‌شود. در غیر این صورت، عبارت "شعله‌ای شناسایی نشد." چاپ می‌شود.همچنین با استفاده از تابع time.sleep(1) یک تاخیر ۱ ثانیه‌ای اضافه می‌کنیم تا شناسایی سریع شعله را جلوگیری کنیم. می‌توانید این زمان تاخیر را بر اساس نیازهای برنامه خود تنظیم کنید.

# Import necessary libraries
import machine
import time

# Define the digital output pin for flame sensor
flame_pin = machine.Pin(2, machine.Pin.IN)

while True:
    # Read the flame sensor value
    flame_value = flame_pin.value()
    # Check if the flame is detected
    if flame_value == 1:
        print("Flame detected!")
    else:
        print("No flame detected.")
    time.sleep(1) # Wait for 1 second