Dieses Modul kann zur Detektierung von offenen Flammen benutzt werden. Die angebrachte Fotodiode ist empfindlich auf den Spektralbereich von Licht, welches von offenen Flammen erzeugt wird.

Digitaler Ausgang: Wird eine Flamme erkannt, wird hier ein Signal ausgegeben

Analoger Ausgang: Direkter Messwert der Sensoreinheit

LED1: Zeigt an, dass der Sensor mit Spannung versorgt ist

LED2: Zeigt an, dass eine Flamme erkannt wurde

Funktionsweise des Sensors

Dieser Sensor besitzt auf seiner Platine drei funktionelle Bestandteile. Die ist die Sensoreinheit vorne am Modul, welche das aktuelle Umfeld physikalisch misst und als analoges Signal auf die zweite Einheit, dem Verstärker, ausgibt. Dieser verstärkt das Signal abhängig vom eingestellten Widerstand am Drehpotentiometer und leitet es auf den analogen Ausgang des Moduls.

Hierbei ist zu beachten: Das Signal ist invertiert; wird ein hoher Wert gemessen, so resultiert dies in einen niedrigeren Spannungswert am analogen Ausgang.

Die dritte Einheit stellt einen Komparator dar, welcher den digitalen Ausgang und die LED schaltet, wenn das Signal unter einen bestimmten Wert fällt. Mittels des Drehpotentiometers kann somit die Empfindlichkeit eingestellt werden, wie es im folgenden Bild aufgezeigt wird:

Dieser Sensor gibt somit keine absoluten Werte aus (z.B. genau gemessene Temperatur in °C oder Magnetfeldstärke in mT) , sondern es handelt sich hierbei um eine Relativ-Messung: Man definiert hierbei einen Grenzwert relativ zur gegebenen normalen Umweltsituation und es wird ein Signal ausgegeben was weiterverarbeitet werden kann, falls dieser Grenzwert überschritten bzw. ein anderer Zustand als der Normalfall eingetreten ist.

Dieses Verhalten eignet sich hervorragend zur Temperaturüberwachung (KY-028), Näherungsschalter (KY-024, KY-025, KY-036), Alarmüberwachungen (KY-037, KY-038) oder Drehgeber (KY-026).

Pin-Belegung

Codebeispiel Arduino

Anschlussbelegung Arduino

Arduino Sensor
5V +V
Masse GND
Pin 3 Digitales Signal
Pin A0 Analoges Signal

Das Programm liest den aktuellen Spannungswert aus, der am analogen Ausgang gemessen werden kann, und gibt diesen auf der seriellen Schnittstelle aus.

Zudem wird ebenfalls der Zustand des digitalen Pins in der Konsole angegeben, was bedeutet ob der Grenzwert unterschritten wurde oder nicht.

// Deklaration und Initialisierung der Eingang-Pins
int Analog_Eingang = A0; // Analoger Ausgang des Sensors
int Digital_Eingang = 3; // Digitaler Ausgang des Sensors
  
void setup ()
{
  pinMode (Analog_Eingang, INPUT);
  pinMode (Digital_Eingang, INPUT);
       
  Serial.begin (9600); // Serielle Ausgabe mit 9600 bps
}
  
// Das Programm liest die aktuellen Werte der Eingang-Pins
// und gibt diese auf der seriellen Ausgabe aus
void loop ()
{
  float Analog;
  int Digital;
    
  //Aktuelle Werte werden ausgelesen, auf den Spannungswert konvertiert...
  Analog = analogRead (Analog_Eingang) * (5.0 / 1023.0); 
  Digital = digitalRead (Digital_Eingang);
    
  //... und an dieser Stelle ausgegeben
  Serial.print ("Analoger Spannungswert:"); Serial.print (Analog, 4);  Serial.print ("V, ");
  Serial.print ("Grenzwert:");
  
  if(Digital==1)
  {
      Serial.println (" erreicht");
  }
  else
  {
      Serial.println (" noch nicht erreicht");
  }
  Serial.println ("----------------------------------------------------------------");
  delay (200);
}

Beispielprogramm Download

KY026-Arduino.zip

Codebeispiel Raspberry Pi

Anschlussbelegung Raspberry Pi

Raspberry Pi Sensor
GPIO 24 [Pin 18] Digitales Signal
3,3V [Pin 1] +V
Masse [Pin 6] GND
KY-053 A0 Analoges Signal
Sensor KY-053
Analoges Signal A0
Raspberry Pi KY-053
GPIO 3 [Pin 5] SCL
Gpio 2 [Pin 3] SDA
3,3V [Pin 17] +V
Masse [Pin 14] GND

Analoger Sensor, daher muss folgendes beachtet werden

Der Raspberry Pi besitzt im Gegensatz zum Arduino keine analogen Eingänge bzw. es ist kein ADC (analog digital Converter) im Chip des Raspberry Pi's integriert. Dies schränkt den Raspberry Pi ein, wenn man Sensoren einsetzen möchte, wo nicht digital Werte ausgegeben werden [Spannungswert überschritten -> digital EIN | Spannungswert unterschritten -> digital AUS | Beispiel: Knopf gedrückt [EIN] Knopf losgelassen [AUS]], sondern es sich hier um einen kontinuierlichen veränderlichen Wert handeln sollte (Beispiel: Potentiometer -> Andere Position = Anderer Spannungswert)

Um diese Problematik zu umgehen, besitzt unser Sensorkit X40 mit dem KY-053 ein Modul mit 16 Bit genauen ADC, welches Sie am Raspberry nutzen können, um diesen um 4 analoge Eingänge erweitern zu können. Dieses wird per I2C an den Raspberry Pi angeschlossen, übernimmt die analoge Messung und gibt den Wert digital an den Raspberry Pi weiter.

Somit empfehlen wir, bei analogen Sensoren dieses Sets das KY-053 Modul mit dem besagten ADC dazwischenzuschalten. Nähere Informationen finden Sie auf der Informationsseite zum KY-053 Analog Digital Converter

Das Programm nutzt zur Ansteuerung des ADS1115 ADC die entsprechenden ADS1x15 und I2C Python-Libraries von Adafruit. Diese wurden unter dem folgenden Link https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_ADS1x15 unter der MIT-Lizenz veröffentlicht. Die benötigten Libraries sind nicht im unteren Download-Paket enthalten.

Bitte beachten Sie das Sie vor der benutzung dieses Beispiels I2C auf ihrem Raspberry Pi aktivieren müssen.

#!/usr/bin/python
# coding=utf-8
import time
import board
import busio
import adafruit_ads1x15.ads1115 as ADS
from adafruit_ads1x15.analog_in import AnalogIn
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setwarnings(False)
# Create the I2C bus
i2c = busio.I2C(board.SCL, board.SDA)

# Create the ADC object using the I2C bus
ads = ADS.ADS1115(i2c)

# Create single-ended input on channels
chan0 = AnalogIn(ads, ADS.P0)
chan1 = AnalogIn(ads, ADS.P1)
chan2 = AnalogIn(ads, ADS.P2)
chan3 = AnalogIn(ads, ADS.P3)

delayTime = 1
Digital_PIN = 24

GPIO.setup(Digital_PIN, GPIO.IN, pull_up_down = GPIO.PUD_OFF)

while True:
    analog = '%.2f' % chan0.voltage
 
    # Ausgabe auf die Konsole
    if GPIO.input(Digital_PIN) == False:
        print ("Analoger Spannungswert:", analog,"V, ","Grenzwert: noch nicht erreicht")
    else:
        print ("Analoger Spannungswert:", analog, "V, ", "Grenzwert: erreicht")
        print ("---------------------------------------")
 
        # Reset + Delay
        button_pressed = False
        time.sleep(delayTime)

Beispielprogramm Download

KY026-RPi.zip

Zu starten mit dem Befehl:

sudo python3 KY026-RPi.py

Codebeispiel Micro:Bit

Anschlussbelegung Micro:Bit:

Micro:Bit Sensor
Pin 0 A0
Pin 1 D0
3V +V
Masse GND

Hierbei handelt es sich um ein MakeCode Beispiel für Micro:Bit welches essenziel das gleiche macht wie die Beispiele der anderen beiden Varianten. Jedoch ist dieses Beispiel eher näher an das Beispiel des Raspberry Pi angelehnt als an das Beispiel des Arduino.

Beispielprogramm Download

microbit-KY-026