Doska detektora alkoholu Arduino

V tomto projekte sa chystám prepojiť senzor alkoholu s Arduinom. Tu som navrhol PCB Arduino Shield pomocou online simulátora a dizajnéra EASYEDA PCB. Arduino detektor alkoholu detekuje hladinu alkoholu v dychu a pomocou niektorých výpočtov v kóde môžeme vypočítať hladinu alkoholu v dychu alebo krvi a spustiť alarm.

Požadované komponenty:

Arduino UNO
Detektor alkoholu Arduino štít od JLCPCB
Alkohol senzor (MQ3)
Rezistor 10K
Rezistor 1K
16x2 LCD
Zdroj
10k POT
LED
LM358
Burgstipy
Stlačte tlačidlo

Schéma zapojenia a vysvetlenie:

V tomto štíte detektora alkoholu Arduino sme použili senzor MQ3 na detekciu súčasnej hladiny alkoholu v dychu. 16x2 LCD slúži na zobrazovanie PPM hodnotu alkoholu. A integrovaný obvod LM358 na prevod výstupu snímača hladiny alkoholu na digitálny (táto funkcia je voliteľná). Na mieste je tiež bzučiak, ktorý indikuje vysokú hladinu alkoholu.

Schéma zapojenia tohto projektu senzora alkoholu v alkohole Arduino je uvedená vyššie. Máme komparačný obvod na porovnanie výstupného napätia senzora alkoholu s prednastaveným napätím (výstup pripojený na kolík D7). Výstup senzora alkoholu je tiež pripojený na analógový pin Arduino (A0). Bzučiak je pripojený na pin D9. A pripojenia LCD sú rovnaké ako príklady Arduino LCD, ktoré sú k dispozícii v Arduino IDE (12, 11, 5, 4, 3, 2). Tu sa tiež používa tlačidlo na začatie čítania zo senzora alkoholu pripojeného na digitálny pin D6 Arduina. Ostatné zapojenia sú uvedené v schéme zapojenia.

Poznámka: V obvode musíme na výpočet PPM skratovať všetky tri piny hlavičky J2.

Na návrh štítu detektora alkoholu pre Arduino sme použili program EasyEDA, v ktorom sme najskôr navrhli schému a potom ju pomocou funkcie Auto Routing v aplikácii EasyEDA konvertovali na rozloženie PCB. Celý proces je vysvetlený nižšie.

Výpočty pre hladinu alkoholu:

Podľa údajového listu MQ3 je alkohol v čistom vzduchu 0,04 mg / l.

Napájame teda obvod a nájdeme výstupné napätie snímača MQ3 vo vzduchu v miestnosti (predpokladám, že moja izba má čistý vzduch), takže som dostal 0,60 napätia. To znamená, že keď senzor dáva 0,60 V v čistom vzduchu, potom bude alkohol 0,04 mg / l.

Teraz môžeme nájsť multiplikátor vydelením alkoholu výstupným napätím v čistom vzduchu a dostaneme

Násobiteľ = 0,40 / 0,60 Násobiteľ = 0,67

Teraz máme vzorec na výpočet alkoholu (môže byť ďaleko od presného alebo skutočného výpočtu. Nejde o štandardné výpočty)

Alkohol = 0,67 * v.

Kde v je výstupné napätie senzora alkoholu.

Teraz vieme, že najmenší jazdný limit pri pití alkoholu je okolo 0,5mg / l. Ale v našom výpočte sa dostávame okolo 0,40 mg / l na čistom vzduchu, takže sme nastavili prahovú hodnotu alkoholu pri jazde 0,80mg / l (len pre názornosť).

Senzor MQ3:

Senzor alkoholu MQ3 je vyrobený z materiálu SnO2, ktorý má menšiu vodivosť v čistom vzduchu. Kedykoľvek sa dostane do blízkosti alkoholového plynu, začne viesť vysoko podľa koncentrácie plynu. Užívateľ teda dokáže vycítiť rozdiel výstupného napätia pomocou ľubovoľného mikrokontroléra a dokáže zistiť prítomnosť alkoholu. Toto je nízka cena a vhodný senzor pre mnoho aplikácií na detekciu alkoholu. Tento snímač má dlhú životnosť a dobrú citlivosť. Niektoré z aplikácií, ktoré je možné dosiahnuť pomocou tohto senzora, sú Alkohol plynový alarm, prenosný detektor alkoholu, plynové alarmy, Alkohol tester atď.

Dizajn obvodov a DPS pomocou EasyEDA:

Na navrhnutie tohto okruhu projektu Arduino Alkohol sme si vybrali online nástroj EDA s názvom EasyEDA. Aplikáciu EasyEDA som už používal mnohokrát a zistil som, že je veľmi pohodlné ju používať, pretože má dobrú zbierku stôp a svoj open-source. Skontrolujte tu všetky naše projekty PCB. Po dizajne DPS si môžeme objednať vzorky DPS pomocou ich lacných služieb výroby DPS. Ponúkajú tiež službu sourcingu komponentov, kde majú veľkú zásobu elektronických komponentov a používatelia si môžu objednať požadované komponenty spolu s objednávkou PCB.

Pri navrhovaní vašich obvodov a dosiek plošných spojov môžete tiež zverejniť svoje návrhy obvodov a dosiek plošných spojov, aby ich ostatní používatelia mohli kopírovať alebo upravovať a využívať ich výhody. U tohto detektora alkoholu Arduino sme tiež zverejnili celé naše usporiadania obvodov a dosiek plošných spojov, skontrolujte nasledujúci odkaz:

easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b

Môžete si pozrieť ktorúkoľvek vrstvu (vrchná, spodná, vrchná vrstva, spodná vrstva atď.) DPS výberom vrstvy z okna „Vrstvy“.

DPS, ako bude vyzerať po výrobe, si môžete prezrieť aj pomocou tlačidla Photo View v aplikácii EasyEDA:

Výpočet a objednávanie vzoriek online:

Po dokončení návrhu tejto dosky plošných spojov Arduino Alcohol Project si môžete plošné spoje objednať cez JLCPCB.com. Na objednanie DPS od JLCPCB potrebujete Gerber File. Ak chcete stiahnuť súbory Gerber z vašej PCB, stačí kliknúť na tlačidlo Výstup výroby na stránke editora EasyEDA a potom ich stiahnuť zo stránky objednávky EasyEDA PCB.

Teraz choďte na JLCPCB.com a kliknite na Quote Now alebo tlačidlo, potom môžete zvoliť počet PCB, ktoré chcete objednať, koľko vrstiev medi potrebujete, hrúbku PCB, hmotnosť medi a dokonca aj farbu PCB, napríklad snímku zobrazené nižšie:

Po výbere všetkých možností kliknite na „Uložiť do košíka“ a dostanete sa na stránku, kde môžete nahrať váš súbor Gerber, ktorý sme si stiahli z EasyEDA. Nahrajte svoj súbor Gerber a kliknite na tlačidlo „Uložiť do košíka“. A nakoniec kliknite na Checkout Securely pre dokončenie objednávky, potom dostanete svoje PCB o pár dní neskôr. Vyrábajú PCB za veľmi nízku cenu, čo sú 2 doláre. Ich doba výroby je tiež veľmi krátka, čo je 48 hodín s dodávkou DHL 3 - 5 dní, v podstate dostanete PCB do týždňa od objednania.

Po niekoľkých dňoch objednania DPS som dostal vzorky DPS v peknom obale, ako je znázornené na obrázkoch nižšie.

A potom, čo som dostal tieto kúsky, som spájkoval všetky požadované komponenty cez DPS,

Teraz už len musíme pripojiť LCD k štítu a umiestniť tento štít detektora alkoholu nad Arduino. Zarovnajte kolíky tohto štítu s Arduinom a pevne ho zatlačte na Arduino. Teraz stačí nahrať kód do Arduina a zapnúť obvod a máte hotovo! Váš detektor alkoholu je pripravený na testovanie.