Raspberry Pi Picoで炎センサーを活用　火災検知システムの構築ガイド

はじめに

Raspberry Pi Picoを使って炎センサーを動作させる方法を紹介します。このセンサーは赤外線を感知して火炎を検出できるため、簡易的な防災システムや火災警報器を作ることができます。

炎の赤外線検知について

火炎と赤外線の関係

火が燃えるとき、可視光だけでなく 赤外線（IR, Infrared Radiation） も放出されます。特に、波長760nm～1100nmの赤外線 が多く発生するため、この範囲の光を検出するセンサーを使うことで炎を感知できます。

例えば、太陽光や白熱電球も赤外線を放出 しますが、炎の赤外線は特定の周波数で強く放射されるため、適切なフィルターや回路を使うと火炎を識別することができます。

炎センサーの仕組み

フォトトランジスタ を使用して特定の赤外線を感知します。
センサーが炎の赤外線を受け取ると、アナログまたはデジタル信号として出力します。
特徴は以下です。

• 火の赤外線放射は強い ので、暗闇でも検出可能。
• ガスコンロやろうそくの火も検出できる 。
• LEDや蛍光灯は赤外線をほとんど出さない ので誤検出が少ない。

赤外線を利用した炎検出は以下で利用されています。

• 火災警報器：火が発生するとアラートを出す。
• ガスコンロの安全装置：火が消えたら自動的にガスを止める。
• 産業用設備：溶接や焼却炉の監視に利用。

赤外線を利用することで、目に見えない範囲でも火を検出できるのがポイントです！

センサーの仕組み

この炎センサーは、赤外線（波長760nm〜1100nm）を検出するフォトトランジスタを搭載しています。火炎が発する赤外線を感知すると、アナログまたはデジタル信号として出力されます。

• アナログ出力（AOピン）：赤外線の強さに応じた電圧が出力される。
• デジタル出力（DOピン）：設定したしきい値を超えるとHIGH（1）、それ以下ならLOW（0）を出力する。

配線

アナログ計測します。PicoのADCは3.3Vまでしか計測できないので、ご注意ください。

ポテンショメータを使う

炎を検知する

from machine import ADC, Pin
import utime

flame_sensor = ADC(26)  # AOピンをGP26に接続

while True:
    value = flame_sensor.read_u16()  # 0〜65535の範囲で読み取る
    print("Flame intensity:", value)
    utime.sleep(0.5)

まとめ

私の環境では、少し離れたところでもライターの火を付けると素早く反応しました。
このモジュールと以前紹介したリレーを組み合わせれば、自動的に別のデバイスを起動することができそうです。是非試してみてください。