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レッスン36: ガス漏れ警報

このプロジェクトは、ESP32ボードを使用したガス漏れ検知シナリオのシミュレーションに関するものです。 MQ-2ガスセンサーとRGB LEDを組み込むことで、このデモはガス濃度を継続的に読み取ります。 もしこの濃度があらかじめ設定された閾値を超えた場合、 アラーム（ブザー）を作動させ、RGB LEDを赤色に点灯させます。 逆に、濃度がこの閾値を下回った場合、 アラームは作動せず、LEDは緑色に点灯します。 このデモはあくまで参考用であり、実際のガス漏れ検知システムの代わりにはなりません。

必要なコンポーネント

このプロジェクトには以下のコンポーネントが必要です。

すべてのキットを購入するのが便利です、こちらのリンクからどうぞ：

Name	ITEMS IN THIS KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

以下のリンクから個別に購入することもできます。

Component Introduction	Purchase Link
ESP32 & Development Board	購入
ガス/煙センサーモジュール (MQ2)	購入
パッシブブザーモジュール	購入
RGB LEDモジュール	-
ブレッドボード	購入

配線

Code

Code Analysis

このプロジェクトの核心は、ガス濃度を継続的に監視することです。検出されたガス濃度が一定の閾値を超えると、アラームが鳴り、LEDの色が赤に変わります。これは潜在的に危険な状態を示す警告メカニズムのシミュレーションです。濃度が閾値を下回ると、アラームは解除され、LEDは緑色に変わり、安全な環境を示します。

1. 定数と変数の定義

   これらの行は、さまざまなコンポーネントのピン番号を宣言し、初期化します。 sensorPin は、MQ-2ガスセンサーが接続されているアナログピンを示します。 sensorValue は、センサーのアナログ出力を格納する整数変数です。 buzzerPin は、ブザーが接続されているデジタルピンを示します。最後に、 RPin と GPin は、RGB LEDの赤と緑のチャンネルのピン番号です。

   // Define the pin numbers for the Gas Sensor
   const int sensorPin = 35;
   int sensorValue;
   
   // Define the pin number for the buzzer
   const int buzzerPin = 19;
   
   // Define pin numbers for the RGB LED
   const int RPin = 25;  // R channel of RGB LED
   const int GPin = 26;  // G channel of RGB LED
   

2. ``setup()``での初期化

   ``setup()``関数は、必要な設定を初期化します。シリアル通信は9600ボーの速度で開始され、センサーの読み取り値をシリアルモニターで確認できるようにします。ブザーとRGB LEDのピンは``OUTPUT``として設定され、外部コンポーネントに信号を送信します。

   void setup() {
       Serial.begin(9600);  // Start serial communication at 9600 baud rate
   
       // Initialize the buzzer and RGB LED pins as output
       pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
       pinMode(RPin, OUTPUT);
       pinMode(GPin, OUTPUT);
   }
   

3. メインループ：センサーの読み取りとアラームのトリガー

   ``loop()``関数はガスセンサーの出力を継続的に読み取ります。読み取り値はシリアルモニターに表示されます。センサー値に応じて、次の2つのシナリオが発生します：

   • 値が3000を超えると、 tone() を使用してブザーが作動し、RGB LEDが赤に点灯します。

   • 値が3000未満の場合、 noTone() を使用してブザーを停止し、LEDが緑に点灯します。

   最後に、次のループの反復まで50ミリ秒の遅延を導入し、読み取り頻度を管理し、CPU負荷を軽減します。

   void loop() {
       // Read the analog value of the gas sensor
       sensorValue = analogRead(sensorPin);
   
       // Print the sensor value to the serial monitor
       Serial.print("Analog output: ");
       Serial.println(sensorValue);
   
       // If the sensor value exceeds the threshold, trigger the alarm and make the RGB LED red
       if (sensorValue > 3000) {
           tone(buzzerPin, 500, 300);
           digitalWrite(GPin, LOW);
           digitalWrite(RPin, HIGH);
           delay(500);
           // stop the tone playing:
           noTone(buzzerPin);
       } else {
           // If the sensor value is below the threshold, turn off the alarm and make the RGB LED green
           noTone(buzzerPin);
           digitalWrite(RPin, LOW);
           digitalWrite(GPin, HIGH);
       }
   
       // Wait for 50 milliseconds before the next loop iteration
       delay(50);
   }