FastBond2阶段1-基于ESP32气体检测器框图设计

内容介绍

一、项目思路

这是一个简单的气体感应报警器，使用ESP32和MQ-135气体传感器，适用于检测多种有害气体，如二氧化碳、氨气、甲醛等以下是分点详细介绍：

硬件设计：
主控芯片：ESP32开发板，如ESP32-WROOM-32。
传感器：MQ-135气体传感器。
可选组件：LED灯、蜂鸣器或扬声器。
软件设计：
开发环境：Arduino IDE或ESP-IDF开发框架。
库：ESP32和MQ-135的库。
连接硬件：
1. 将ESP32的3.3V电源引脚连接到MQ-135气体传感器的VCC引脚。
2. 将ESP32的GND引脚连接到MQ-135的GND引脚。
3. 将MQ-135的AOUT引脚连接到ESP32的Analog输入引脚（如A0）。
4. 如果使用LED灯和蜂鸣器或扬声器，将它们连接到ESP32的GPIO引脚（根据您的选择）。
编程：
1. 在开发环境中创建一个新的ESP32项目。
2. 导入所需的ESP32和MQ-135库。
3. 在代码中初始化传感器和其他组件，并设置相应引脚的输入/输出模式。
4. 在主循环中，读取MQ-135传感器的模拟输出值。
5. 将传感器的读数与预设阈值进行比较，并触发警报操作，例如点亮LED灯或触发蜂鸣器声音。
6. 根据需要，您可以添加其他功能，如将警报信息发送到手机应用程序等。
有害气体过高报警显示：

1. 在代码中设置一个阈值，表示有害气体浓度的上限。
2. 当传感器读数超过该阈值时，通过控制LED灯的引脚，将其点亮（例如设置为高电平），表示有害气体浓度过高。
3. 同时，可以通过控制蜂鸣器或扬声器的引脚，触发声音警报，以进一步提醒用户。

二、方案框架

FtcpORqemoPTvAHaOBxIhaPXCDP8

方案框图

https://www.digikey.cn/schemeit/project/气体检测系统-e257f6ab4e6449c992463bc87a7a9cc4

hhttps://www.digikey.cn/schemeit/project/detail/e257f6ab4e6449c992463bc87a7a9cc4

主要元器件：

ESP32-WROOM-32E-N4 乐鑫科技（Espressif）

MQ-135气体传感器

主控芯片:乐鑫ESP32

ESP32是一种广泛使用的低功耗、高性能的Wi-Fi和蓝牙开发板，它由乐鑫科技开发并广泛使用。ESP32开发板基于双核Tensilica LX6处理器运行，并集成了Wi-Fi和蓝牙连接功能。它还具有多个GPIO引脚，以及多个通用串行总线（如SPI和I2C）来支持各种传感器和设备的连接。ESP32开发板可通过Arduino IDE或MicroPython等开发环境进行编程和控制。

模组提供丰富的外设接口,包括UART ,PWM , SPI , I2S, I2C,ADC , LCD, DVP,RMT(TX/RX),脉冲计数器, USB OTG , USB Serial/JTAG , SDIO , DMA 控制器, TWAI控制器,温度传感器,电容式传感器和多个IO口。
模块具有多种特有的硬件安全机制。硬件加密加速器支持AES、SHA 和RSA算法。其中的RNG、HMAC和数字签名(Digital Signature)模块提供了更多安全性能。其他安全特性还包括Flash加密和安全启动(secure boot)签名验证等。完善的安全机制使芯片能够完美地应用于各种加密产品。模块支持低功耗蓝牙:Bluetooth5 , Bluetoothmesh 。蓝牙速率支持:125Kbps,500Kbps,1Mbps,2Mbps。支持广播扩展，多广播，信道选择。
支持蓝牙和WIFI，就意味着可以进行很多的无线连接；同时乐鑫提供了大量的开源库，包括语音识别Skainet，可以方便的进行后期扩展。

MQ-135气体传感器

MQ-135气体传感器是一种常用的气体检测传感器，可以用于检测空气中的多种有害气体浓度，如二氧化碳 (CO2)、氨气 (NH3)、甲醛 (HCHO) 等。它是一个经济实惠且广泛使用的传感器模块。

MQ-135传感器基于半导体气敏电阻原理，其感受器件是一种特殊的可变电阻，对不同气体的气敏性不同。当特定气体在其周围存在时，感受器件的电阻值会发生改变，从而可以测量气体的浓度。

MQ-135传感器具有以下特点：
1. 多功能：可以检测多种有害气体，如CO2、NH3、HCHO等。
2. 高灵敏度：对目标气体具有较高的灵敏度和响应速度。
3. 波段选择：传感器的响应波段适用于大多数有害气体。
4. 稳定性：传感器具有一定的稳定性，并且可以长期使用。

使用MQ-135传感器进行气体检测时，一般需要根据具体的应用场景和目标气体，对传感器进行校准和配置。例如，可以通过预设阈值来判断气体浓度是否超过安全范围，并触发相应的报警或控制操作。

三、电路图

FtXLkgVb3aoguERB6ZNXbuO05idT

FnUERGTZGL_w2I_uaGf4JIFBNppm

四、总结

本项目提供了一种简单而有效的方式来实现气体感应报警功能。通过使用ESP32作为主控芯片和MQ-135气体传感器，可以实时监测空气中的有害气体浓度。通过设置阈值并与传感器读数进行比较，当气体浓度超过安全范围时，可以触发警报操作，如点亮LED灯或触发蜂鸣器声音。该项目具有一定的灵活性，可以根据需求添加其他功能，如与手机应用程序的连接和数据传输等。通过合理的硬件设计和编程实现，可以在家庭、办公室或其他场所中提供可靠的气体监测和警示功能，从而保护人们的健康与安全。