2013年11月20日水曜日

ひさしぶりにArduinoで遊んでみる:TGS-2450ニオイセンサー

■追記■

簡単に使える空気質センサーで作りなおしてグラフも描画してみました(2016-05-27)。

■ニオイセンサー■

秋月で2個買って来た(ヒーターの制御間違えるとすぐ焼損するらしい)TGS-2450硫黄化合物ガス検出器を使ってみた。

TGS2450は硫化水素などの他にアルコール、アンモニアなど「臭い」を構成する物質をうまいこと検出してくれる素子。ニオイセンサーの完成品は人間の感性に近づけるための回路やら他のセンサーでかなり高いんだけど、この1個300円のセンサーでも「今日の俺、臭い?」かどうかを客観的に知る程度には十分使える。

ADコンバータでそのまま読み取るには抵抗値の変化幅や電源の条件が少し厳しいのでオペアンプを使いたいところだけど、手持ちの在庫がないので我慢。この辺の記事の通り作ってみた。

本格的にArduino > においセンサー

ベースはスイッチサイエンスさんのArduinoをはじめようキット。この他に100Ωの抵抗一袋とトランジスタ2SC1815を一袋、秋月で買って来た。ArduinoとMac/PCとの接続はA-BタイプのUSBケーブルが必要。外付けHDDなどを買うと付いてくるけど、もし手持ちがなければ忘れずに買って来ること。


キットのブレッドボード上に配線、抵抗の足はピンセットなどのエッジを使って曲げるときれいに直角になります。で、適当な長さにカット。長さ揃えた方が仕上がりが綺麗になります。ブレッドボードへのレイアウトはまず足の多い素子から先に配置し、縦方向(a-e, f-j)の穴が足りなくならないように適度にジャンパで逃がして抵抗でまたいだりして決めて行きます。レイアウトが決まったら、ピンセットを使って背の低い素子から深く差し込みます。この写真はまだ途中、完成品撮影するのを忘れた。このあとトランジスタのエミッタから電源につながるジャンパとArduinoにつながる配線(5V電源、GND、スイッチング用デジタル出力2本、アナログ入力1本)を差し込みます。

配線を間違えると良くて動かないかTGS-2450損傷、ヘタすればArduinoまで死にます。滅多にないですが、最悪の場合はMacが死ぬこともありますので、慎重に慎重にチェックしてください。回路図では電源とGNDラインが省略されていることが多いので、そのへんもお忘れなく。


開発ツールのArduino IDEは、Mac版をダウンロードしてインストールするだけ。ドライバは不要。今回使ったのは、安定版の1.0.5。インストールが終わったら、ArduinoとMacをUSBケーブルで接続します。起動したらツール>シリアルポートで、/dev/cu.usbmodem621を選ぶ。末尾の数字は変わるかもしれません。

上記「Arduino @ ウィキ」さんのページからソースをArduino IDEにコピペ。cmd+Rでチェック&コンパイル&実行開始です。数秒するとArduino上の黄色LEDが約1秒間隔と0.25秒間隔で点滅しているはずです。ダメならとりあえずUSBを引っこ抜いて、配線を確認してください。

ツール>シリアルモニタでモニタ画面を開きます。1秒ごとに何か表示が出ます。化けているようなら、通信速度を19200bpsに切り替えます。電圧が1秒に1回、表示されます。ってまたスクリーンショット撮り忘れたわ。

2.5Vぐらいから、ゆっくり数分かけて4V近くまで上昇します。で、数値が安定してきたところで、センサーをなるべく臭くなるように「ハー」っと吹いて見ます。すぐに数字が下がるはず。ティッシュにアルコールなどを染み込ませて近くで振っても下がります。臭いほど下がります。

これで出来上がりです。このままでは持ち運びも不便なので、装置として使うためにはユニバーサルボードを買って来てハンダ付けします。単体で使うには電源と表示器とケースが必要です。PC/MacとUSBと接続したままで使うなら、ADから読み込んだ値を適当な数値に変換してシリアルポートに流すようスケッチを変更し、PC/Mac側はなにか適当なターミナルソフトかターミナルでシリアルポートから読み込んだ値を表示してやれば最低限動きます。

さて、次は何をしようか…。

余談ですが、我が家には死蔵していたテクトロのSTamigoというハンディオシロがあります。テスターとしてもオシロとしても使えて電池で動く、当時としては画期的デバイスだったのですが…さすがに古いせいかオシロ機能がイマイチ正しく働きません。連続してパルス出力が来ているのに(LEDで確認)、表示は4個だけ出てあとは沈黙したり。とりあえずテスタとしては正常に使えるので、良いんですけど…ごめんよ、何年も放置して。


3 件のコメント:

  1. この工作の詳しい回路図をお見せいただけないでしょうか…よろしくお願いします。

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  2. コメントありがとうございます。

    参考にした記事の回路図も消えちゃってますね…えーと、たぶん、この回路図と同じものだと思います。参考にしているリンク先が同じですし、100Ωの抵抗を3または4本並行にして33と25Ωを作っていたりしますので。

    http://www.za.ztv.ne.jp/e_moonshine/circuit/index.html

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  3. TGS2450の電圧と電流の制限はいろいろめんどくさいのですが、以前、ダイオードを2本直列にしてVfで約1.8vを作っている回路を見たことがあります。そこもnot foundですね…シンプルかつ確実で良い回路だったのに、残念です。

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