火災報知器を炎センサーモジュールとRaspberry Piで作る

by tatuiyo · 公開済み 2024年1月31日 · 更新済み 2024年1月31日

アリエクで炎センサーを買いました

フォトダイオードで760~1100nmの赤外線を検出する仕組みらしいです

感度は可変抵抗で調節でき、炎を検知するとDOがLOWになります。

赤外線を検出して反応する仕組み上当たり前ですが、日光が当たる場所ではまともに使えません。
また、指向性がかなり高く直線上に炎がないと全く検出できませんでした。 detection angle 60 deg とか書いてますがそんなに広くないと思います。なので、炎が出そうな場所に狙って配置する必要があります…

炎を検出したらブザーを鳴らしてメールが飛ぶようなプログラムにしました。また、メールの本文に温度センサーAHT10で読み取った室温も記録して送信します。

AHT10について

Raspberry Piで水温、気温、湿度を記録してZabbixでグラフ化 (DS18B20, AHT10)

炎センサーはGPIO27、ブザーはGPIO17に繋いでいます。
fire.pyはメインプログラム、temp.pyは室温を返すプログラム、command.shはメールを送るスクリプト、mailtext.txtはメール本文で、すべて /home/pi/fire/ に入っているとします。なお、sendmailでgmailを踏み台にしてメールを送信してます。

fire.py

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import requests
import subprocess
import pigpio

GPIO_INPUT = 27

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(GPIO_INPUT, GPIO.IN)

buzzer_gpio = 17
gpio = pigpio.pi()
gpio.set_mode(buzzer_gpio, pigpio.OUTPUT)

try:
        while True:
                state = GPIO.input(GPIO_INPUT)

                if state == GPIO.LOW:
                        res = subprocess.run("sh /home/pi/fire/command.sh", shell=True)

                        while state == GPIO.LOW:
                            gpio.write(buzzer_gpio, 1)
                            time.sleep(10)
                            gpio.write(buzzer_gpio, 0)
                            state = GPIO.input(GPIO_INPUT)

                else:
                        time.sleep(3)

except KeyboardInterrupt:
        print("stopped")
        GPIO.cleanup()

import RPi.GPIO as GPIO

import time

import requests

import subprocess

import pigpio

GPIO_INPUT = 27

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

GPIO.setup(GPIO_INPUT, GPIO.IN)

buzzer_gpio = 17

gpio = pigpio.pi()

gpio.set_mode(buzzer_gpio, pigpio.OUTPUT)

try:

while True:

state = GPIO.input(GPIO_INPUT)

if state == GPIO.LOW:

res = subprocess.run("sh /home/pi/fire/command.sh", shell=True)

while state == GPIO.LOW:

gpio.write(buzzer_gpio, 1)

time.sleep(10)

gpio.write(buzzer_gpio, 0)

state = GPIO.input(GPIO_INPUT)

else:

time.sleep(3)

except KeyboardInterrupt:

print("stopped")

GPIO.cleanup()

temp.py

# -*- coding: utf-8 -*-
#!/usr/bin/python3
# https://github.com/Thinary/AHT10/blob/master/src/Thinary_AHT10.cpp
# https://myhydropi.com/raspberry-pi-i2c-temperature-sensor
# cleaned up and documented smbus 1 and some errors
# GJ 03-2020
# i2cdetect -y 0
import smbus
import time

# Get I2C bus
#bus = smbus.SMBus(0)  # Rev 1 Pi uses 0
bus = smbus.SMBus(1) # Rev 2 Pi uses 1
# when you have a 121 IO Error, uncomment the next pause
# time.sleep(1) #wait here to avoid 121 IO Error

config = [0x08, 0x00]
bus.write_i2c_block_data(0x38, 0xE1, config)
time.sleep(0.5)
byt = bus.read_byte(0x38)
#print(byt&0x68)
MeasureCmd = [0x33, 0x00]
bus.write_i2c_block_data(0x38, 0xAC, MeasureCmd)
time.sleep(0.5)
data = bus.read_i2c_block_data(0x38,0x00)
#print(data)
temp = ((data[3] & 0x0F) << 16) | (data[4] << 8) | data[5]
ctemp = ((temp*200) / 1048576) - 50
print(u'{0:.1f}'.format(ctemp))

# -*- coding: utf-8 -*-

#!/usr/bin/python3

# https://github.com/Thinary/AHT10/blob/master/src/Thinary_AHT10.cpp

# https://myhydropi.com/raspberry-pi-i2c-temperature-sensor

# cleaned up and documented smbus 1 and some errors

# GJ 03-2020

# i2cdetect -y 0

import smbus

import time

# Get I2C bus

#bus = smbus.SMBus(0) # Rev 1 Pi uses 0

bus = smbus.SMBus(1) # Rev 2 Pi uses 1

# when you have a 121 IO Error, uncomment the next pause

# time.sleep(1) #wait here to avoid 121 IO Error

config = [0x08, 0x00]

bus.write_i2c_block_data(0x38, 0xE1, config)

time.sleep(0.5)

byt = bus.read_byte(0x38)

#print(byt&0x68)

MeasureCmd = [0x33, 0x00]

bus.write_i2c_block_data(0x38, 0xAC, MeasureCmd)

time.sleep(0.5)

data = bus.read_i2c_block_data(0x38,0x00)

#print(data)

temp = ((data[3] & 0x0F) << 16) | (data[4] << 8) | data[5]

ctemp = ((temp*200) / 1048576) - 50

print(u'{0:.1f}'.format(ctemp))

command.sh

#!/bin/bash

sed -i -e "5d" /home/pi/fire/mailtext.txt
python3 /home/pi/fire/temp.py >> /home/pi/fire/mailtext.txt
cat /home/pi/fire/mailtext.txt | sendmail -i -t

#!/bin/bash

sed -i -e "5d" /home/pi/fire/mailtext.txt

python3 /home/pi/fire/temp.py >> /home/pi/fire/mailtext.txt

cat /home/pi/fire/mailtext.txt | sendmail -i -t

mailtext.txt

From: xxxxxxxx@gmail.com
To: yyyyyyyy@gmail.com
Subject: FIRE alart!!!

XX.X

From: xxxxxxxx@gmail.com

To: yyyyyyyy@gmail.com

Subject: FIRE alart!!!

XX.X

systemctlに登録して自動起動します

$ sudo nano firealarm.service

1	$ sudo nano firealarm.service

[Unit]
Description = fire alarm daemon

[Service]
ExecStart = python3 /home/pi/fire/fire.py
Restart = always
Type = simple

[Install]
WantedBy = multi-user.target

[Unit]

Description = fire alarm daemon

[Service]

ExecStart = python3 /home/pi/fire/fire.py

Restart = always

Type = simple

[Install]

WantedBy = multi-user.target

$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl enable firealarm
$ sudo systemctl start firealarm

$ sudo systemctl daemon-reload

$ sudo systemctl enable firealarm

$ sudo systemctl start firealarm

ケースを3Dプリンターで作りました。このモデルを使わせていただきます。

https://www.thingiverse.com/thing:2560768

M3の皿ネジは持ってなかったので、STLを編集して普通のM3ネジが使えるようにザグリを削除しました。ここにアップしておきます。なお大きさの指定を間違えて10倍になってる😅ので、スライサーソフトで1/10倍にしてください。

https://drive.google.com/file/d/1kRcqGKSGf42J3THlbhNTNXuBhVPFdAZX/view?usp=sharing

火の出そうな場所に設置します

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