Sensor de gas MQ-2: alarma de gas y humo con Arduino

El MQ-2 es un sensor de gas barato y muy común que detecta gases combustibles y humo en el aire. Reacciona ante el GLP (gas de bombona), el propano, el butano, el metano (gas natural), el hidrógeno, el vapor de alcohol y el humo. En los proyectos con Arduino se usa para hacer alarmas de gas para la cocina, detectores de humo e indicadores de calidad del aire. En este artículo verás paso a paso qué hay dentro del sensor, cómo conectarlo bien, por qué el precalentamiento es imprescindible y cómo interpretar los valores que lees.

¿Cómo funciona el MQ-2?

Bajo la malla metálica hay un pequeño elemento cerámico recubierto de dióxido de estaño (SnO₂) y un hilo calefactor que lo calienta a unos cientos de grados. En aire limpio, la resistencia del elemento es alta. Cuando le llega un gas combustible o humo, una reacción química en la superficie hace bajar la resistencia; cuanto más denso es el gas, más baja la resistencia. El módulo convierte este cambio de resistencia en tensión con un divisor de tensión: cuanto más gas, más sube la tensión en el pin AO.

Pines del módulo y conexión

El sensor MQ-2 suelto tiene 6 patas, pero en los proyectos se suele usar un módulo ya montado. El módulo lleva la resistencia de carga, un chip comparador LM393, un pequeño potenciómetro para ajustar el umbral, un LED de alimentación y un LED de alarma. El pin AO da una tensión proporcional a la concentración de gas, mientras que el pin DO cambia de estado cuando el nivel de gas supera el umbral que ajustas con el potenciómetro.

¿Por qué es importante el precalentamiento?

El elemento sensor solo responde bien cuando alcanza su temperatura de trabajo. En los primeros minutos tras el encendido, el valor de AO empieza alto y luego baja poco a poco hasta estabilizarse; las medidas tomadas en ese tiempo son engañosas. Por eso es buena costumbre no comprobar la alarma en el código durante los primeros 1–3 minutos. Si usas un sensor nuevo por primera vez, se recomienda tenerlo funcionando sin parar 24–48 horas (quemado o burn-in) para obtener valores estables. Mientras el calefactor funciona, la malla metálica se calienta bastante; es normal, pero no pongas materiales inflamables junto al sensor.

Alarma de gas y humo con Arduino

El código siguiente lee el valor analógico y lo escribe en el Monitor Serie, y además comprueba el pin DO. Si el valor analógico supera el umbral o el pin DO pasa a LOW, suena un zumbador:

1const int AO_PIN = A0;
2const int DO_PIN = 2;
3const int BUZZER = 8;
4const int LIMIT = 400;          // analog eşik (0–1023) / analog threshold
5
6void setup() {
7  Serial.begin(9600);
8  pinMode(DO_PIN, INPUT);
9  pinMode(BUZZER, OUTPUT);
10  delay(60000);                 // 1 dk ön ısıtma / 1 min warm-up
11}
12
13void loop() {
14  int value = analogRead(AO_PIN);
15  bool gas = digitalRead(DO_PIN) == LOW;   // çoğu modülde LOW = gaz / LOW = gas on most modules
16
17  Serial.println(value);
18
19  if (value > LIMIT || gas) {
20    tone(BUZZER, 2000, 300);    // alarm sesi / alarm tone
21  }
22  delay(500);
23}

El valor 400 no es una regla fija: el valor en aire limpio puede variar entre 100 y 300 según el sensor, la temperatura y la humedad. Primero deja funcionar el sensor unos minutos, mira en el Monitor Serie el valor en aire limpio y pon el umbral claramente por encima. Para probarlo basta con acercar un momento el gas de un mechero al sensor, sin encenderlo; el valor sube en segundos.

Del valor analógico a ppm: calibración de R0

En el módulo, el sensor forma un divisor de tensión con una resistencia de carga (RL, 1 kΩ en la mayoría de los módulos). Con la tensión de AO puedes calcular la resistencia del sensor (Rs). Las gráficas de la hoja de datos no dan la concentración de gas frente a Rs directamente, sino frente a la relación Rs/R0; R0 es la resistencia del sensor en 1000 ppm de hidrógeno, y en aire limpio Rs/R0 vale aproximadamente 9,8. Así que obtienes R0 midiendo el sensor en aire limpio y dividiendo entre 9,8:

1const float RL = 1.0;           // yük direnci (kΩ) / load resistor (kΩ)
2const float CLEAN_AIR = 9.8;    // temiz havada Rs/R0 / Rs/R0 in clean air
3float R0;
4
5float readRs() {
6  float v = analogRead(A0) * 5.0 / 1023.0;
7  if (v < 0.01) v = 0.01;       // sıfıra bölmeyi önle / avoid dividing by zero
8  return RL * (5.0 - v) / v;    // bölücüden Rs / Rs from the divider
9}
10
11void setup() {
12  Serial.begin(9600);
13  delay(60000);                 // ön ısıtma / warm-up
14  float sum = 0;
15  for (int i = 0; i < 50; i++) {
16    sum += readRs();
17    delay(100);
18  }
19  R0 = (sum / 50) / CLEAN_AIR;  // temiz havada kalibrasyon / clean-air calibration
20}
21
22void loop() {
23  float ratio = readRs() / R0;  // gaz arttıkça küçülür / falls as gas rises
24  Serial.println(ratio);
25  delay(1000);
26}

Si la relación ronda 9,8, el aire está limpio; si baja de 1, indica una concentración de gas alta. Para pasar esta relación a ppm se usan las curvas logarítmicas de la hoja de datos; librerías como MQUnifiedsensor ya las incluyen. Aun así, toma el resultado como una aproximación: la temperatura, la humedad y la edad del sensor influyen en la medida, y como el MQ-2 reacciona a muchos gases a la vez, no puede saber con certeza qué gas está midiendo. Añadir un DHT11 para vigilar la temperatura y la humedad es buena idea.

La familia de sensores MQ: ¿cuál elegir?

El MQ-2 con el ESP32 y la Raspberry Pi Pico

El calefactor del MQ-2 necesita 5 V, así que conecta el pin VCC del módulo al pin VIN (5V) del ESP32. Pero cuando el módulo se alimenta a 5 V, la salida AO puede llegar a 5 V, mientras que las entradas analógicas del ESP32 y de la Pico admiten como máximo 3,3 V. Pon un divisor de tensión con resistencias de 10 kΩ y 20 kΩ entre AO y el pin analógico para bajar la señal a un nivel seguro. Con el ESP32 es muy fácil enviar un aviso al móvil cuando se detecta gas, o poner en marcha un ventilador mediante un relé. En la Raspberry Pi Pico, la misma alarma en MicroPython queda así:

1from machine import ADC, Pin
2import time
3
4gas = ADC(26)                  # GP26 (ADC0), AO bölücü üzerinden / AO through a divider
5buzzer = Pin(15, Pin.OUT)
6LIMIT = 30000                  # 0–65535 arası eşik / threshold
7
8time.sleep(60)                 # ön ısıtma / warm-up
9while True:
10    value = gas.read_u16()
11    print(value)
12    buzzer.value(1 if value > LIMIT else 0)
13    time.sleep(0.5)

Ideas de proyectos con el MQ-2

• Alarma de gas para la cocina: una alarma que hace sonar un zumbador y enciende un LED rojo si hay una fuga de bombona o de gas natural.
• Detector de humo: un sistema que avisa en el taller si detecta humo de soldadura u olor a quemado.
• Ventilación automática: un circuito que enciende un extractor mediante un relé cuando sube el nivel de gas.
• Alarma de llama y gas: combina el MQ-2 con un sensor de llama para vigilar los dos peligros a la vez.
• Detector con avisos por ESP32: envía un mensaje de Telegram al móvil cuando se detecte gas.
• Indicador de calidad del aire: muestra la relación medida como gráfico en una pantalla OLED.

Errores comunes y cómo solucionarlos

• Da la alarma nada más encenderlo: el sensor aún no se ha calentado; salta la comprobación de alarma durante los primeros 1–3 minutos.
• El valor no cambia nunca: se ha conectado el pin DO a la entrada analógica en lugar de AO, o el módulo no recibe 5 V.
• El LED DOUT está siempre encendido: el umbral del potenciómetro está demasiado bajo; gíralo en aire limpio hasta que el LED se apague.
• Los valores se desplazan a lo largo del día: cambian la temperatura y la humedad; vuelve a fijar el umbral en aire limpio cada cierto tiempo.
• En el ESP32 el valor analógico está siempre al máximo: la señal AO de 5 V está conectada directamente; usa un divisor de tensión.
• La batería se agota rápido: el calefactor consume unos 150 mA de forma continua; el MQ-2 no es adecuado para funcionar mucho tiempo con baterías.

Combinar el MQ-2 con un zumbador y un LED es la forma más sencilla de pasar de los sensores a un sistema de aviso real. En la app BlueGrays encontrarás proyectos de uso del sensor de gas, una alarma con sensor de llama y de gas y una alarma detectora de gas y humo con ESP32 y MQ-2, con esquemas y código.