使用GSM模块和Arduino制作一款带有SMS报警的气体泄漏检测器

风筝

在本篇文章中，我们将学习如何使用GSM模块和Arduino设计一款带有SMS报警功能的气体泄漏检测器。我们将把Sim800 GSM模块以及MQ135气体传感器与Arduino进行连接。气体浓度值将显示在1602 LCD显示屏上。每当检测到过量气体时，SMS就会发送到指定的电话号码。

烟雾和气体泄漏检测器在检测建筑物中的烟雾或火灾中非常有用，因此重要的安全参数也是预防灾难的关键。过去，气瓶爆炸和意外起火对经济造成了很多伤害。当检测到烟雾或气体泄漏时，此电路将触发警报系统。该电路主要使用MQ135烟雾/气体传感器和Arduino来检测烟雾和气体泄漏。这款MQ135气体传感器对液化石油气、酒精和甲烷等敏感，它可以检测到汽车或维修站、储罐环境中存在危险的液化石油气泄漏。该传感器具有出色的灵敏度和快速的响应时间。该传感器还可以感应异丁烷、丙烷、LNG和香烟烟雾。如果LPG传感器检测到任何气体从存储泄漏，则此传感器的输出将变低。低信号由微控制器监控，并将信号发送至GSM模块，以将气体泄漏短信发送至用代码编写的手机号码。

您也可以使用SIM900或任何其他GSM模块代替SIM800。同样，您可以使用MQ2/MQ3/MQ5或其他气体/烟雾传感器代替MQ135。

所需的组件

●    Arduino Uno开发板

●    MQ135气体/烟雾传感器

●    1602 LCD显示屏

●    SIM800 / SIM900 GSM模块

●    面包板

●    9V电源适配器

●    连接导线

SIM800 GSM模块

SIM800是专为全球市场设计的四频GSM / GPRS模块。它适用于GSM 850MHz、EGSM 900MHz、DCS 1800MHz和PCS 1900MHz的频率。 SIM800具有GPRS多时隙12类/ 10类（可选），并支持GPRS编码方案CS-1、CS-2、CS-3和CS-4。 SIM800的尺寸仅为24 * 24 * 3mm，可满足用户应用程序（例如M2M、智能电话、PDA和其他移动设备）中几乎所有的空间需求。

SIM800具有68个SMT焊盘，并提供模块与客户电路板之间的所有硬件接口。 SIM800采用省电技术设计，因此在睡眠模式下的电流消耗低至1.2mA。 SIM800集成了TCP / IP协议和扩展的TCP / IP AT命令，这些命令对于数据传输应用程序非常有用。

主要特征

•    最多支持5 * 5 * 2键盘。

•    一个全功能的UART端口，可以配置为两个独立的串行端口。

•    一个USB端口可用作调试和固件升级。

•    音频通道，包括麦克风输入和接收器输出。

•    可编程的通用输入和输出。

•    一个SIM卡接口。

•    支持蓝牙功能。

•    支持一个PWM。

•    PCM / SPI / SD卡接口，只能同步访问一项功能。

•    电源3.4V〜4.4V

•    睡眠模式下的典型功耗为1.2mA

•    频段GPRS多时隙12类

•    支持SIM卡：1.8V、3V

•    串行端口：可用于数据流的AT命令

•    USB端口：可用作调试和固件升级

MQ-135烟气传感器

MQ-135气体传感器可感应诸如氨氮、氧气、酒精、芳族化合物、硫化物和烟雾之类的气体。 MQ-135气体传感器具有较低的电导率，可以清洁作为气体传感材料的空​​气。在大气中我们可以找到污染气体，但是气体传感器的电导率随着污染气体浓度的增加而增加。 MQ-135气体传感器可以实现检测烟雾、苯、蒸汽和其他有害气体。它具有检测不同有害气体的潜力。它成本低廉，特别适合于空气质量监测应用。

MQ-135传感器是信号输出指示器指令。它具有两个输出：模拟输出和TTL输出。 TTL输出是低电平信号，可以通过微控制器上的IO端口进行访问。模拟输出是浓度，即电压增加与浓度成正比。该传感器寿命长，稳定性也好。

主要特征

•    高灵敏度

•    对氨、硫化物和苯有高敏感性

•    检测范围：10 – 300 ppm NH3、10 – 1000 ppm苯，10 – 300酒精

•    加热器电压：5.0V

•    尺寸：直径18mm，高17mm，引脚6mm高

•    长寿命和低成本

电路连接图

以下是使用GSM模块和Arduino制作的带有SMS报警功能的气体泄漏检测器的电路。如下图所示组装电路。

使用5V电源向MQ135传感器供电，并将其模拟引脚A0连接到Arduino的模拟引脚A0。

同样，使用9V/12V外部电源向GSM模块供电，并将Sim800调制解调器的Tx、Rx和GND引脚连接到Arduino。 因此，分别将Tx和Rx连接到Arduino的9号和10号引脚。

将LCD连接到Arduino的引脚7、6、5、4、3、2。 使用10K电位器调整对比度。

源代码/程序

以下是使用GSM模块和Arduino制作的带有SMS报警的气体泄漏检测器的源代码或程序。 复制此代码，然后使用Arduino IDE将其上传到Arduino开发板。

1. #include <LiquidCrystal.h>
   
2. LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2);
   
3. #include <SoftwareSerial.h>
   
4. 
   
5. SoftwareSerial mySerial(9, 10);
   
6. 
   
7. int gasValue = A0; // smoke / gas sensor connected with analog pin A1 of the arduino / mega.
   
8. int data = 0;
   
9. 
   
10. void setup()
    
11. {
    
12. randomSeed(analogRead(0));
    
13. mySerial.begin(9600); // Setting the baud rate of GSM Module
    
14. Serial.begin(9600); // Setting the baud rate of Serial Monitor (Arduino)
    
15. lcd.begin(16,2);
    
16. pinMode(gasValue, INPUT);
    
17. lcd.print (" Gas Leakage ");
    
18. lcd.setCursor(0,1);
    
19. lcd.print (" Detector Alarm ");
    
20. delay(3000);
    
21. lcd.clear();
    
22. }
    
23. 
    
24. void loop()
    
25. {
    
26. 
    
27. data = analogRead(gasValue);
    
28. 
    
29. Serial.print("Gas Level: ");
    
30. Serial.println(data);
    
31. lcd.print ("Gas Scan is ON");
    
32. lcd.setCursor(0,1);
    
33. lcd.print("Gas Level: ");
    
34. lcd.print(data);
    
35. delay(1000);
    
36. 
    
37. if ( data > 500) //
    
38. {
    
39. SendMessage();
    
40. Serial.print("Gas detect alarm");
    
41. lcd.clear();
    
42. lcd.setCursor(0,0);
    
43. lcd.print("Gas Level Exceed");
    
44. lcd.setCursor(0,1);
    
45. lcd.print("SMS Sent");
    
46. delay(1000);
    
47. 
    
48. }
    
49. else
    
50. {
    
51. Serial.print("Gas Level Low");
    
52. lcd.clear();
    
53. lcd.setCursor(0,0);
    
54. lcd.print("Gas Level Normal");
    
55. delay(1000);
    
56. }
    
57. 
    
58. lcd.clear();
    
59. }
    
60. 
    
61. void SendMessage()
    
62. {
    
63. Serial.println("I am in send");
    
64. mySerial.println("AT+CMGF=1"); //Sets the GSM Module in Text Mode
    
65. delay(1000); // Delay of 1000 milli seconds or 1 second
    
66. mySerial.println("AT+CMGS="+91900xxxxxxx"\r"); // Replace x with mobile number
    
67. delay(1000);
    
68. mySerial.println("Excess Gas Detected. Open Windows");// The SMS text you want to send
    
69. delay(100);
    
70. mySerial.println((char)26);// ASCII code of CTRL+Z
    
71. delay(1000);
    
72. }

复制代码

项目的工作过程

上载代码后接通电路电源后，LCD会以模拟数字显示气体含量值。 它将显示气体含量是正常还是过量的状态。 当气体水平超过时，它将显示SMS已发送状态。