Cảm biến khí gas MQ-2
học cách đọc một cảm biến không chọn lọc mà không biến nó thành thiết bị an toàn giả

Tôi coi đây là bài học về giới hạn phép đo, không phải bài chế tạo máy báo gas. Học sinh phải biết cảm biến đang nóng, không chọn lọc, chưa có đường chuẩn ppm và có thể phản ứng với độ ẩm hay nhiều loại hơi khác nhau.

Sau bài này học sinh làm được

• Lắp cầu chia áp để tín hiệu AO không vượt mức GPIO34.
• Ghi đường nền nhiều mẫu sau khi cảm biến đã ổn định tương đối.
• Đặt một ngưỡng thực hành dựa trên dao động nền.
• Giải thích vì sao một lần LED sáng chưa chứng minh có loại khí cụ thể.
• Nêu rõ MQ-2 trong bài không phải thiết bị bảo vệ tính mạng.

Phần tử nhạy cần được nung nóng

Bên trong MQ-2 có lớp vật liệu bán dẫn và bộ sưởi. Khi nhiệt độ làm việc thay đổi, điện trở của lớp nhạy cũng thay đổi. Các phân tử trong không khí tác động lên bề mặt và làm tín hiệu đổi tiếp. Bởi vậy số đọc ngay sau cấp nguồn thường trôi mạnh.

Một con số không nói tên khí

MQ-2 phản ứng chéo với nhiều hơi và điều kiện môi trường. Chân AO chỉ cho điện áp tổng hợp, không mang nhãn “khói”, “LPG” hay “cồn”. Muốn ước lượng nồng độ cần quy trình hiệu chuẩn, đường đặc tuyến, điện trở tải và điều kiện kiểm soát mà bài này không có. Vì vậy kết quả chỉ là mức tương đối so với đường nền.

Kiểm tra cầu chia trước khi nối ESP32

1. Đặt module trên đế thoáng, không cháy; chưa nối dây AO vào ESP32.
2. Nối VCC → 5V và GND → GND.
3. Mắc AO qua điện trở 10 kΩ tới điểm đo, rồi thêm 10 kΩ từ điểm đo xuống GND.
4. Cấp nguồn, dùng đồng hồ đo điểm giữa so với GND; chỉ tiếp tục nếu luôn dưới 3,3 V.
5. Rút USB, nối điểm đo tới GPIO34, rồi lắp LED ở GPIO23.

Mã dùng MicroPython cho ESP32. Hoạt động chỉ ghi đường nền trong không khí lớp học; không tạo, đốt hoặc phun khí dễ cháy để thử.

Bước 1 — ghi đường nền

# Ghi 30 mau trong khong khi lop hoc binh thuong
from machine import ADC, Pin
import time

mq2 = ADC(Pin(34))
mq2.atten(ADC.ATTN_11DB)
print("Cho cam bien on dinh toi thieu 60 giay...")
time.sleep_ms(60000)

cac_mau = []
for lan in range(30):
    gia_tri = mq2.read()
    cac_mau.append(gia_tri)
    print(lan + 1, gia_tri)
    time.sleep_ms(1000)

trung_binh = sum(cac_mau) // len(cac_mau)
dao_dong = max(cac_mau) - min(cac_mau)
print("Duong nen:", trung_binh)
print("Khoang dao dong:", dao_dong)
print("Goi y khoi dau:", trung_binh + 3 * dao_dong)

Với cảm biến mới, thời gian ổn định ban đầu có thể dài hơn nhiều một tiết học; chuẩn bị và chạy trước theo tài liệu của đúng module. Ba mươi mẫu ở đây chỉ mô tả dao động sau khi thiết bị đã được chuẩn bị, không thay thế hiệu chuẩn chuẩn khí.

Bước 2 — chỉ báo vượt ngưỡng tương đối

# Bai 20 - Doc MQ-2 theo muc tuong doi
from machine import ADC, Pin
import time

# ===== CẤU HÌNH =====
CHAN_MQ2 = 34
CHAN_LED = 23
NGUONG_CANH_BAO = 1800   # thay bang duong nen cua chinh cam bien
THOI_GIAN_CHO_MS = 60000 # toi thieu cho buoi thuc hanh, khong thay qua trinh on dinh ban dau
CHU_KY_MS = 1000
# ====================

mq2 = ADC(Pin(CHAN_MQ2))
mq2.atten(ADC.ATTN_11DB)
led = Pin(CHAN_LED, Pin.OUT)

print("Dang cho cam bien on dinh...")
time.sleep_ms(THOI_GIAN_CHO_MS)

while True:
    gia_tri = mq2.read()
    print("MQ2:", gia_tri)

    if gia_tri > NGUONG_CANH_BAO:
        led.on()
    else:
        led.off()

    time.sleep_ms(CHU_KY_MS)

Thay ngưỡng 1800 bằng giá trị suy ra từ đường nền của nhóm. LED sáng chỉ có nghĩa “tín hiệu vừa vượt ngưỡng”, không được diễn giải thành có một loại khí hay nồng độ cụ thể.

Thử thay đổi bài này với AI

Em mô tả bằng tiếng Việt, hệ thống dựng thuật toán và chương trình, rồi nạp thẳng xuống ESP32 qua Wi-Fi.

Theo dõi độ trôi sau cấp nguồn

Danh sách kiểm

• AO đi qua cầu chia 10 kΩ/10 kΩ trước GPIO34.
• Điện áp điểm đo đã được xác nhận dưới 3,3 V bằng đồng hồ.
• Module đặt thoáng, cách vật dễ cháy.
• Ngưỡng dựa trên đường nền của chính cảm biến.
• Không tạo khí thử và không gán số ADC thành ppm.
• Sản phẩm được ghi rõ “mô hình giáo dục, không phải thiết bị an toàn”.

Hóa học — tín hiệu không chọn lọc

Một cảm biến phản ứng với nhiều chất không thể tự xác định thành phần hỗn hợp. Học sinh cần tách câu “tín hiệu thay đổi” khỏi câu “đã có khí X”, giống như màu của một chỉ thị chưa đủ để kết luận khi nhiều yếu tố cùng tác động.

Toán — đường nền và biến thiên

Trung bình mô tả mức nền; khoảng dao động cho biết tín hiệu tự thay đổi bao nhiêu. Một ngưỡng quá gần trung bình sẽ báo liên tục. Ngưỡng xa hơn giảm báo giả nhưng cũng có thể bỏ sót — đó là một đánh đổi cần được trình bày.