Capteur de flamme KY-026

Le capteur de flamme KY-026 détecte la lumière infrarouge qu’émet une flamme. Il ne mesure pas une température et ne distingue pas les types de feu : il surveille la bande infrarouge de 760 à 1100 nm, celle où brûlent la plupart des flammes et des braises, et il délivre deux sorties — une mesure analogique qui suit l’intensité reçue, et un signal numérique qui bascule quand cette intensité franchit un seuil que vous réglez vous-même au tournevis.

C’est le capteur des projets d’alarme incendie, de surveillance et de sécurité sur Arduino ou ESP32. Quatre fils suffisent, il accepte aussi bien le 3,3 V que le 5 V, et sa carte porte deux témoins lumineux qui rendent le réglage du seuil immédiat.

À quoi sert un capteur de flamme infrarouge ?

• Alarme incendie — un buzzer qui retentit dès qu’une flamme apparaît dans la zone surveillée.
• Veille sur une machine — couper une alimentation ou un chauffage si une flamme anormale est détectée.
• Robot suiveur de flamme — un petit robot qui se dirige vers la source infrarouge la plus proche.
• Comptage et mesure relative — suivre les variations du rayonnement d’une flamme de briquet ou d’un four sur le moniteur série.
• Automatisation — déclencher une ventilation, une trappe ou une notification à partir d’une entrée numérique.

Caractéristiques techniques

Brochage : quatre broches

Les quatre broches sont sérigraphiées sur la carte, à l’extrémité du connecteur :

Lisez toujours l’ordre imprimé sur votre carte avant de câbler : la sérigraphie est la seule source fiable, et elle évite d’inverser l’alimentation et la masse.

Comment il fonctionne

Une flamme émet un large spectre infrarouge, le plus intense entre 760 et 1100 nm. Le phototransistor du module est justement sensible à cette plage : quand il en reçoit, il conduit davantage et la tension à ses bornes change. C’est ce signal, et lui seul, que le module exploite — d’où son insensibilité à la lumière visible ordinaire, et sa sensibilité à tout ce qui rayonne dans cette bande.

La sortie analogique A0

Elle donne à lire en continu le niveau du rayonnement infrarouge. Ce n’est pas une grandeur physique graduée : aucune valeur n’est exprimée en degrés ni en unité d’intensité lumineuse. La méthode qui marche consiste à relever deux repères — la valeur affichée au repos, sans flamme, puis celle obtenue en approchant un briquet — et à fixer votre seuil entre les deux. L’intérêt de cette sortie est de voir venir une flamme avant que le seuil numérique ne bascule, et de pouvoir lisser la mesure pour ignorer un reflet passager.

La sortie numérique D0 et le réglage du seuil

Le comparateur LM393 compare en permanence le signal du phototransistor à une tension de référence fixée par le potentiomètre. Dès que le signal la dépasse, la sortie numérique change d’état et la LED de sortie s’allume. C’est le réglage le plus utile du module, et il se fait en trente secondes : approchez une flamme à la distance où vous voulez que l’alarme se déclenche, puis tournez le potentiomètre jusqu’à l’instant précis où la LED s’allume. Un potentiomètre multispire se règle lentement, sur plusieurs tours : procédez par petits mouvements.

Un point à savoir : selon le câblage interne de la carte, la sortie numérique se trouve au niveau bas ou au niveau haut au repos. Le repère fiable est la LED de sortie, qui s’allume au franchissement du seuil, quel que soit le niveau électrique correspondant.

Mini-projet : une alarme de flamme

Un montage complet, à faire en une quinzaine de minutes. Un buzzer retentit dès qu’une flamme est approchée du capteur, et le moniteur série affiche en continu l’état de la sortie numérique et le niveau infrarouge mesuré.

Ce qu’il faut

Le câblage

Le programme

À copier dans l’IDE Arduino, puis à téléverser sur la carte :

/*
 * Alarme de flamme - module capteur KY-026
 * Carte : Arduino Uno R3
 * Montage : module KY-026 et un buzzer actif
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */

const byte PIN_D0     = 2;   // sortie numerique du module
const byte PIN_BUZZER = 8;   // buzzer actif
const byte PIN_A0     = A0;  // entree analogique du module

void setup() {
  pinMode(PIN_D0, INPUT);
  pinMode(PIN_BUZZER, OUTPUT);

  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Alarme de flamme prete.");
  Serial.println("Reglez le potentiometre du module jusqu'a ce que sa LED");
  Serial.println("s'allume quand vous approchez une flamme, puis relachez.");
}

void loop() {
  int etatD0 = digitalRead(PIN_D0);
  int intensite = analogRead(PIN_A0);

  Serial.print("D0 = ");
  Serial.print(etatD0);
  Serial.print("   niveau infrarouge = ");
  Serial.println(intensite);

  // Sur la plupart des cartes, D0 change d'etat en passant au niveau bas.
  // Si votre buzzer sonne alors qu'il n'y a aucune flamme, remplacez
  // LOW par HIGH sur la ligne suivante, et HIGH par LOW juste apres.
  if (etatD0 == LOW) {
    digitalWrite(PIN_BUZZER, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(PIN_BUZZER, LOW);
  }

  delay(200);
}

Comment ça marche

• digitalRead(PIN_D0) lit l’état de la sortie numérique : c’est le comparateur du module qui a déjà tranché, l’Arduino ne fait que constater.
• analogRead(PIN_A0) renvoie une valeur de 0 à 1023 qui suit le rayonnement infrarouge. Elle sert ici à observer, et peut servir demain à déclencher un niveau d’alerte avant le seuil numérique.
• Le buzzer est un modèle actif : il contient son propre oscillateur, un simple niveau haut suffit donc à le faire sonner. Avec un buzzer passif, il faudrait employer tone() en précisant la fréquence.
• La pause de 200 ms évite d’inonder le moniteur série : l’état d’une flamme ne change pas plus vite que cela.

Régler la sensibilité

Approchez une flamme — un briquet suffit — à la distance où l’alarme doit se déclencher, puis tournez lentement le potentiomètre du module jusqu’à l’instant où la LED de sortie s’allume. Éloignez la flamme : la LED doit s’éteindre. Si la LED reste allumée en permanence, le seuil est trop bas ; si elle ne s’allume jamais, il est trop haut. La valeur affichée par A0 sur le moniteur série vous donne un repère chiffré pour refaire le réglage après un déplacement.

Variante : couper une alimentation plutôt que biper

Pour agir sur un circuit de puissance au lieu de faire du bruit, le principe reste le même : la sortie numérique du capteur pilote l’entrée d’un Module 1 relais 5v, dont le contact vient couper ou établir la ligne à commander. Le relais isole complètement le circuit de puissance du circuit de commande, ce que ne ferait pas une sortie d’Arduino seule.

Comme pour tout montage en 230 V : coupez le disjoncteur avant d’intervenir, ne travaillez jamais sous tension et enfermez les bornes dans un boîtier isolant. Tant que vous débutez, faites les essais sur une charge basse tension, une LED ou un petit moteur.

Points d’attention

• Le soleil, les lampes à incandescence et les chauffages rayonnants émettent dans la même bande. Une lumière directe du soleil sur le capteur le fait déclencher sans aucune flamme. Montez le capteur à l’ombre et, si besoin, engagez-le dans un petit tube opaque qui ne laisse voir que la zone à surveiller.
• Ce module n’est pas un détecteur d’incendie certifié. Il n’a aucune homologation de sécurité et ne remplace ni un détecteur de fumée ni un équipement de sécurité incendie. Pour un logement, la sécurité des personnes reste aux détecteurs de fumée normalisés.
• Aucune mesure en unité physique. Le module ne donne ni la température, ni la taille, ni la distance exacte d’une flamme : seulement un niveau infrarouge relatif, exploitable pour un seuil.
• Le réglage dépend de l’endroit. Un seuil réglé dans une pièce sombre déclenchera dès que le capteur verra une lampe puissante. Refaites le réglage une fois le capteur monté et fixé à sa place définitive.
• Les broches sont à lire sur la carte. La plaque d’essai et les fils seuls ne se souviennent de rien : un A0 et un + inversés empêchent le module de fonctionner, un G et un + inversés peuvent l’endommager.

Questions fréquentes

Peut-il mesurer la température d’une flamme ?

Non. Le module détecte la présence d’un rayonnement infrarouge dans une plage donnée, il ne le convertit jamais en température. Pour une mesure thermique, il faut un capteur de température infrarouge à sortie calibrée, ce qui est un tout autre composant.

Pourquoi se déclenche-t-il sans aucune flamme ?

Parce que le soleil, une lampe à incandescence, un halogène ou un radiateur rayonnent eux aussi entre 760 et 1100 nm. C’est le comportement normal d’un capteur infrarouge large bande, pas un défaut du module. Ombrez le capteur, tournez-le vers la zone à surveiller uniquement, et relevez le seuil du potentiomètre.

Fonctionne-t-il en 3,3 V ?

Oui, de 3,3 à 5 V. La tension choisie doit simplement être celle de votre microcontrôleur, pour que la sortie numérique soit lue au bon niveau. Un module alimenté en 5 V et lu par une carte en 3,3 V, ou l’inverse, donne des lectures incohérentes.

Quelle différence avec une photorésistance LDR ?

La photorésistance LDR réagit à la lumière visible et ne distingue pas une flamme d’une lampe allumée. Le KY-026 est, lui, accordé sur le proche infrarouge et associé à un comparateur : il est fait pour repérer une flamme, alors que la LDR sert plutôt à mesurer la luminosité ambiante. Les deux se complètent dans un projet d’alarme qui ne doit biper que la nuit.

Peut-on l’utiliser dehors ?

Difficilement en plein soleil : le niveau de rayonnement infrarouge solaire dépasse largement celui d’une flamme lointaine. À l’extérieur, protégez le capteur du rayonnement direct et réservez-le à la surveillance d’un foyer proche et bien cadré.

Combien de temps met-il à réagir ?

Le phototransistor est rapide et le comparateur n’ajoute pas de délai perceptible : la bascule se fait à l’instant où la flamme entre dans le champ. Le module n’a pas de temporisation interne ; c’est votre programme qui décide de la durée du signal.

À combiner avec

Ce capteur se monte sur n’importe quelle carte à entrée analogique. Pour démarrer, une carte Uno R3 avec son câble USB suffit, posée sur une plaque d’essai 400 points et reliée avec un jeu de fils de prototypage mâle-femelle — l’extrémité femelle se clipse sur les broches du module, l’extrémité mâle se pique dans la plaque.

Pour l’alarme elle-même, un buzzer actif fait le bruit dès sa mise sous tension, sans réglage. Si le montage doit vivre sans ordinateur, une alimentation 5 V 2 A le rend autonome. Et lorsque vous voudrez franchir le pas vers une commande de puissance, la variante ci-dessus avec un module relais est la suite naturelle de ce projet.