Upload
innovative-experiment-coltd
View
226
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
โครงงานเครื่องตรวจจับควัน โครงงานสร้างง่าย ปรับแต่งความไวในการตรวจจับได้ ทำงานได้โดยไม่ต้องพึ่งไมโครคอนโทรลเลอร์ ไม่ต้องเขียนโปรแกรมควบคุมใดๆ
Citation preview
The Prototype Electronics 51
นคอโครงงานเครองตรวจจบควนทสรางงาย ปรบแตงความไวในการตรวจจบได และทตองทงคอ ทางานไดโดยไมตองพงไมโครคอนโทรลเลอร ไมตองเขยนโปรแกรม ควบคมใดๆ เพยงใชความรทางวงจรอเลกทรอนกสพนฐาน ระบบตรวจจบควน แบบฉลาดๆ กจะอยในมอคณ
โครงงานนเปนการนาเอาอปกรณทหาซอไดงายและใชความรในการเชอมตอวงจรทไมซบซอนมาสรางเปนเครองตรวจจบควน ทนาไปเชอมตอกบอปกรณทใชไฟบาน 220V เนองจากสามารถขบกระแสไฟฟาไปยงโหลดไดสงสดถง 8A ระบบเตอนภยตางๆ ทคณตองการจะนามาใชงานรวมดวย กกลายเปนเรองงายในทนท
แนวคด เครองตรวจจบควนนบวาเปนสงประดษฐทมประโยชนมาก แตการเชอมตอ เพอนาไปใชงานไมงายนก เนองจากเอาตพตจากตวตรวจจบควนนนมกเปนสญญาณอะนาลอก การเชอมตอจะตองใชอปกรณทอเลกทรอนกสทซบซอน หรอใชไมโครคอนโทรลเลอรซงตองอาศยการเขยนโปรแกรมจงจะใชงานได เพอกาวขามผานขอจากด จงกลบมาทบทวนถงความรทางวงจรอเลกทรอนกสเพอหาทางออก โดยมเงอนไขสาคญคอ ตองสรางไมยากดวย
จงไดแนวคดวา เมอตวตรวจจบควนใหเอาตพตเปนแรงดนไฟตรงออกมา หากเรามวงจรทเปนแหลงจายแรงดนอางองวงจรหนง นามาเปรยบเทยบกบแรงดนทไดจากตวตรวจจบควน กจะทาใหสามารถตรวจสอบไดวา ขณะน ปรมาณควนทตรวจจบไดมากถงจดทตองการใหมการแจงเตอนหรอสงสญญาณไปควบคมระบบปองกนเพลงไหมหรอไม ในรปท 1 เปนไดอะแกรมการทางานของแนวคดน
รปท1ไดอะแกรมแสดงการทางานของเครองตรวจจบควนเพอเปดปดอปกรณไฟฟา
การทางานของวงจร จากแนวคดตามไดอะแกรมในรปท 1 นามาสรางเปนวงจรจรงๆ ไดดงรปท 2 มอปกรณหลก 4 ตวคอ โมดลตรวจจบควน ZX-MQ2, แผงวงจรตวตานทานปรบคาได ZX-POTV หรอ POTH, แผงวงจรเปรยบเทยบแรงดน ZX-COMPARATOR และโซลดสเตตรเลย หวใจของการทางานคอ การเปรยบเทยบแรงดนการตรวจจบควนของโมดล ZX-MQ2 และแรงดนอางองจาก ZX-POTH
EZ-Smoke
Detector
Proto-Inventionกฤษดา ใจเยน
Alarm
52 The Prototype Electronics
หากยงไมพบควน คาแรงดนเอาตพตจาก ZX-MQ2 จะมคานอย เมอเทยบกบแรงดนจาก ZX-POTH ทาใหเอาตพตของแผงวงจรเปรยบเทยบแรงดนไฟฟา ZX-COMPARATOR ใหผลการทางานเปนลอจก “0” ออกทชอง B>A (LED สเขยวตดสวาง) และทชอง A>B จะเปนลอจก “1” สญญาณจากเอาตพต A>B เปนสญญาณทนาไปใชในการขบโซลดสเตตรเลย SSR1 โดยสถานะทตองการคอ ลอจก "0" และวงจรเปรยบเทยบแรงดนจะใหเอาตพตเปนลอจก "0" หากผลการเปรยบเทยบถกตอง ในกรณนแรงดนจาก ZX-POTH (อนพต B) มากกวาแรงดนจาก ZX-MQ2 (อนพต A) ทาใหเอาตพต A>B ไมเปนจรง เอาตพตจงเปนลอจก "1" เมอสงไปยงโซลดสเตตรเลย SSR1 จะไมสามารถกระตนให SSR1 ทางานได เนองจากดวยการจดวงจรในแบบน SSR1 จะทางานไดกตอเมอไดรบสญญาณลอจก "0"
เมอ ZX-MQ2 ตรวจจบควนได จะมแรงดนเอาตพตออกมา (คาแรงดนมากนอยขนอยกบการปรบตวตานทานปรบคาไดบน ZX-MQ2 และปรมาณควนทตรวจจบได) มากกวาคาของ ZX-POTH เอาตพตของ ZX-COMPARATOR จะใหเอาตพตลอจก “0” ออกทชอง A>B (LED สแดงตดสวาง) ทาใหโซลดสเตตรเลยไดรบการกระตนทถกขว จงทางาน อปกรณไฟฟาทเชอมตออยทขาเอาตพตของ SSR1 กจะทางานไปดวย
สาหรบไฟเลยงทใชในโครงงานนจะมาจากอะแดปเตอรไฟตรงแบบสวตชงขนาดเลกทใหเอาตพต +5V ออกมาผานทางจดตอพอรต USB จงสามารถเชอมตอกบสาย USB และนาไปใชงานไดทนท
เตรยมอปกรณ 1. โมดลตรวจจบควน ZX-MQ2
2. แผงวงจรเปรยบเทยบสญญาณ ZX-COMPARATOR
3. แผงวงจรตวตานทานปรบคาไดแบบแกนนอน ZX-POTH
4. อะแดปเตอรไฟตรง +5V (ขนาดเลก)
5. โซลดสเตตรเลย S202S02
6. ตวตานทาน 220Ω 1/4W 5%
7. สาย JST-3AA 2 เสน (ไมรวมสายทกบแผงวงจร)
8. สาย USB
9. หวปลกไฟตวผ
10. หวปลกไฟตวเมย
11. สายไฟสลบ
A>BB>A
D
B AZX-CO
MPAR
ATOR
100n
LM39
3N
ZX-POTHPOTENTIOMETER
10kB
VARIABLE RESITOR0-5V adjust
inex
s s+ - -+
ZX-110
A
©
Input 220VOutput 5V 1A
รปท 2 วงจรแสดงการเชอมตอจรงของเครองตรวจจบควนเพอเปดปดอปกรณไฟฟา
รปท3แสดงอปกรณทงหมดทใชในโครงงานน
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11
The Prototype Electronics 53
การสราง จากอปกรณทมจานวนไมมาก ผนวกกบทกษะฝมอเพยงเลกนอย โครงงานนกสาเรจไดไมยากนก โดยไมตองพงการทาแผนวงจรพมพ (แตถาใครอยากทากไมวา ลองไดเลยตามตองการ) เรมลงมอตามขนตอนตอไปน
(1) ตดสาย JST3AA-8 ออกเปน 2 สวนสาหรบตอกบกบสาย USB เพอตอกบแหลงจายไฟ +5V และใชเชอมตอสญญาณเอาตพตไปยงโซลดสเตตรเลย โดยใหตดสวนทใชกบสาย USB สนกวาสกหนอย ตามรปท 4.1 และ 4.2
(2) ตดปลายดานหนงของสาย USB ทงไปใหเหลอเฉพาะดาน Type A (ดานทใชเสยบกบคอมพวเตอร) ดงรปท 5 จากนนปอกปลายสาย โดยสงเกตสของสายไฟยอย หากเปนสายสแดงจะเปนสาย +5V และสายไฟสดาเปนกราวด แตถาหากสาย USB ทไดมามสายไฟยอยภายในทมสแตกตางไปจากน กตองทาการวดเพอหาสายของ +5V และกราวด
(3) ปอกปลายสายของสาย JST3 เฉพาะเสนสแดงและดา สวนสายสขาวใหตดทง ดงรปท 6
(4) เชอมตอสาย USB และสาย JST3 เขาดวยกน โดยสาย +5V ของสาย USB ตอกบสายไฟสแดงของสาย JST3 และตอสายกราวดกบสายไฟสดาของสาย JST แลวหมดวยทอหด ดงรปท 7
(5) นาสาย JST3AA สวนทเหลอ ตดสายสดาออก จากนนเชอมตอเขากบโซลดสเตตรเลย โดยสายไฟออนสแดงตอกบขวบวก สวนสายไฟสขาวตอกบตวตานทาน 220Ω แบบอนกรมกอนแลวจงตอเขากบขาไฟลบของโซลดสเตตรเลย ดงรปท 8
(6) นาโซลดสเตตรเลยยดเขากบลกเตาตอสายเพอเตรยมเชอมตอกบสายไฟ AC โดยตอขาอาตพตไฟสลบทงสองขาของโซลดสเตตรเลยเขากบลกเตาตอสาย ตามรปท 9
4.1
4.2
5
6
7
8
9
220Ω
54 The Prototype Electronics
ขอมลทควรทรำบของ ZX-MQ2 แผงวงจรตรวจจบควน
• ใชตวตรวจจบควนรน MQ2 ทใหคาของปรมาณกาซในยาน 100 ถง 5000 ppm (pieces per million - เศษในลานสวน) ตามชนดของกาซ หรอไอระเหยทตรวจจบได ประกอบดวย กาซโพรเพน (propane) ไดคา 200 ถง 5000 ppm, มเธน (methane) ไดคา 5000 ถง 20000, ไฮโครเจน(hydrogen) ไดคา 300 ถง 5000, แอลกอฮอล (alcohol) 100 ถง 20000และควน
• MQ2 ตรวจจบกาซไดหลากหลาย แตคาของการตรวจจบมชวงททบซอนกนอย
• MQ2 ไมไดมความสามารถในการแยกแยะชนดของกาซได ดงนนผใชงานจงตองกาหนดคาอางองของกาซทตองการตรวจจบ
• ไมแนะนาใหใชในการตรวจจบและแยกแยะชนดของกาซ
• จากการทดสอบขอแนะนาใหนาไปใชตรวจจบควนหรอตรวจจบวาม กาซอนๆ เขามาปะปนในพนทตรวจจบหรอไม จะไดผลการทางานทดมากกวา
ขอมลทควรทรำบของ ZX-COMPARATOR แผงวงจร เปรยบเทยบสญญำณ
(7) นาสายไฟ AC มาตอเขากบปลกดานฝงตวผและตวเมย ดงรปท 10
(8) นาสวนกลางของสายไฟ AC ตอเขากบโซลดสเตตรเลย โดยขนยด เขากบลกเตาตอสาย ดงรปท 11 โดยยงคงตองใชการเชอมตอสายสญญาณ ตางๆ เขาดวยกนตามทแสดงในรปท 2
การปรบแตงและใชงาน จดปรบแตงของโครงงานนจะเนนใหผใชงานปรบคาเฉพาะท ZX-POTH เทานน โดยเมอเชอมตอสายเปนทเรยบรอยแลวทดลองปรบแกนหมนของ ZX-POTH จนกระทง LED ทเอาตพต A>B ของแผงวงจร ZX-COMPARATOR ตดเปนสเขยว โดยปรบใหหางจากจดทตดเปนสแดงเพยงเลกนอยเทานน เพอความไวในการตรวจจบ
ดงนนความไวของการตรวจจบควนในโครงงานนจงขนกบการปรบแตงทแผงวงจรตวตานทานปรบคาได ZX-POTH
จากนนตอโหลด 220Vac เขากบปลกตวเมย เชน หลอดไฟ หรอออดสญญาณ หาแหลงกาเนดกาซหรอควน อาจใชไฟแชคมาเปดปลอยแกสใกลๆ ZX-MQ2 กได สงเกตการทางานทเกดขน
อนง กอนการทางานทเทยงตรงสมบรณจะตองอนดวยลวดความรอน สกระยะเวลาหนงกอน ในดาตาชตแจงไววา 24 ชวโมง แตจากการทดสอบ พบวาประมาณ 10 นาทกเพยงพอ
หมอกจางๆหรอควนคลายกนจนบางทไมอาจร...แตดวยเครองตรวจจบควนนรบรองไดวาหมอกหรอควนแยกไดไมผดพลาด...
• ใชเปรยบเทยบแรงดนระหวางอนพต A กบ B
• ใหผลลพธเปนสญญาณดจตอลลอจก "0" พรอมกบไฟแสดง
• ม 2 เอาตพตคอ A>B และ B>A
• แรงดนอนพตสาหรบการเปรยบเทยบอยในยาน 0 ถง +5V
10.1 10.2
11
www.tpemagazine.com