Arduinoコードとビデオ：Arduino用炎センサーモジュール

Arduinoコードとビデオ：Arduino用炎センサーモジュール

このチュートリアルでは、Arduinoで炎センサーモジュールを使う方法を紹介します。炎センサーは炎の存在を検出し、検出時にアラームやインジケーターを作動させることができます。プロジェクトが終わる頃には、炎を検知すると音による警報と視覚的フィードバックで反応する実用的なシステムが完成しているでしょう。

炎センサーモジュールは赤外線LEDを用いて炎を検出して動作します。炎が検出されると、モジュールはブザーやLEDなどの他の部品を作動させるために使える信号を出力します。このプロジェクトでは、炎センサーをArduinoに配線し、入出力を処理する簡単なプログラムを書きます。

コードと配線をより明確に理解するために、関連する動画（動画の:00の部分）をご確認ください。

ハードウェア解説

このプロジェクトの主な構成要素は、炎検知センサーモジュール、Arduinoボード、および警報用のブザーまたはLEDです。炎センサーモジュールには4本のピンがあり、デジタル出力ピン（DO）、アナログ出力ピン（AO）、電源ピン（VCC）、接地ピン（GND）があります。デジタル出力ピンは炎を検知するとHIGH信号を送り、アナログ出力は炎の強さに応じて変化する値を提供します。

Arduinoはデジタル出力を読み取り、炎の有無を判定します。センサーが炎を検出すると、Arduinoは出力ピンを使ってアラームやライトを作動させることができます。モジュール上の内蔵ポテンショメータで炎検出の感度を調整できます。

データシートの詳細

製造元	一般的
部品番号	LM393
ロジック/入出力電圧	5 V
電源電圧	2～36 V
出力電流（チャンネルあたり）	20ミリアンペア
ピーク電流（チャンネルあたり）	50 mA
PWM周波数に関するガイダンス	該当なし
入力論理閾値	0.8 V（低）、2.0 V（高）
電圧降下 / R_{DS（オン）}/ 彩度	0.2 V
熱限界	摂氏125℃
パッケージ	TO-220
備考 / バリエーション	感度調節可能

モジュールには2～36Vの適切な電圧を供給してください。
最適な火炎検出のために、センサーの赤外線LEDを遮らないようにしてください。
モジュールがピーク電流に近い状態で動作する場合は、ヒートシンクを使用してください。
短絡や誤った接続を避けるため、配線には注意してください。
用途に応じてオンボードのポテンショメーターで感度を調整してください。
アラーム出力が接続されている負荷（ブザー／LED）に対応できることを確認してください。

配線手順

Arduino wiring for infrared flame sensor

火炎センサーモジュールをArduinoに配線するには、まずセンサーのVCCピンをArduinoの5Vピンに接続します。次に、センサーのGNDピンをArduinoのGNDピンのいずれかに接続します。センサーのデジタル出力ピン（DO）はArduinoのデジタルピン2に接続し、ここではFLAMEコード内で。最後に、ブザーなどの警報装置をArduinoのデジタルピン8に接続します（以下では〜と呼ばれる）ALARM。

すべての接続が確実に固定されていることを確認してください。接続が緩いと動作が不安定になることがあります。アナログ出力を使用する場合は、アナログ出力ピン（AO）をArduinoのA0などのアナログピンに接続してください。ただし、基本的な機能には必須ではありません。動画では代替の配線方法も説明されています（動画の02:30で）。

コード例と解説

以下のコードスニペットは、火炎センサーを初期化し、シリアルモニターを設定します：

#define FLAME 2 // connect DO pin of sensor to this pin
#define ALARM 8 // pin 8 for Alarm 

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Robojax.com Fire Module Test");
  pinMode(FLAME, INPUT); // define FLAME input pin
  pinMode(ALARM, OUTPUT); // define ALARM output pin
}

ここでは、炎センサーとアラームのピンを定義し、シリアル通信を9600ボーレートで初期化します。これにより、デバッグのためにシリアルモニタにメッセージを表示できます。

次に、メインループ内で火炎センサーを読み取ります:

void loop() {
  int fire = digitalRead(FLAME); // read FLAME sensor

  if(fire == HIGH) {
    digitalWrite(ALARM, HIGH); // set the buzzer ON
    Serial.println("Fire! Fire!");
  } else {
    digitalWrite(ALARM, LOW); // Set the buzzer OFF
    Serial.println("Peace");
  }
  delay(200);
}

このコードの部分は火炎センサーの状態をチェックします。火を検出した場合（HIGH）はアラームを作動させ、シリアルモニタに火事だ！火事だ！と表示します。火が検出されない場合（LOW）はアラームを停止し、シリアルモニタに平和と表示します。ループには200ミリ秒の遅延が含まれており、検出の感度を変えるために調整できます。

デモンストレーション／当日のご案内

システムの電源を入れると、シリアルモニタには「Robojax.com Fire Module Test」と表示され、その後、炎が検出されるまで「Peace」と表示されます。炎が検出されると、ブザーが鳴り、LEDが点灯して火災状態を示します。モジュール上のポテンショメータを調整することで、センサーの感度をテストできます。リモコンなどからの赤外線信号による誤検知（動画の04:15参照）には注意してください。