Placă de circuit detector de alcool Arduino

În acest proiect, voi interfața un senzor de alcool cu Arduino. Aici am proiectat un PCB Arduino Shield folosind simulatorul și designerul online EASYEDA PCB. Detectorul de alcool Arduino va detecta nivelul de alcool din respirație și folosind unele calcule în cod putem calcula nivelul de alcool din respirație sau sânge și putem declanșa o alarmă.

Componente necesare:

Arduino UNO
Detector de alcool Scut Arduino de la JLCPCB
Senzor de alcool (MQ3)
Rezistor 10K
Rezistor 1K
16x2 LCD
Alimentare electrică
10k POT
LED
LM358
Burstips
Apasa butonul

Schema și explicația circuitului:

În acest Arduino Alcohol Detector Shield am folosit un senzor MQ3 pentru a detecta nivelul de alcool prezent în respirație. Un ecran LCD de 16x2 este utilizat pentru afișarea valorii PPM a alcoolului. Și un IC LM358 pentru conversia ieșirii senzorului de nivel de alcool în digital (această funcție este opțională). Un buzzer este, de asemenea, locul pentru indicarea nivelului ridicat de alcool.

Diagrama circuitului pentru acest proiect al senzorului de alcool Arduino este prezentată mai sus. Avem un circuit de comparare pentru compararea tensiunii de ieșire a senzorului de alcool cu tensiunea prestabilită (ieșire conectată la pinul D7). Ieșirea senzorului de alcool este, de asemenea, conectată la un pin analogic al Arduino (A0). Buzzer-ul este conectat la pinul D9. Iar conexiunile LCD sunt identice cu exemplele LCD Arduino disponibile în Arduino IDE (12, 11, 5, 4, 3, 2). Un buton, de asemenea, utilizat aici pentru a începe citirea de la senzorul de alcool conectat la pinul digital D6 al Arduino. Conexiunile rămase sunt prezentate în schema circuitului.

Notă: În circuit, trebuie să scurtăm toți cei trei pini ai antetului J2 pentru a calcula PPM.

Pentru proiectarea Alcohol Detector Shield pentru Arduino am folosit EasyEDA, în care mai întâi am proiectat un Schematic și apoi l-am transformat în aspectul PCB prin caracteristica Auto Routing a EasyEDA. Procesul complet este explicat mai jos.

Calcule pentru nivelul de alcool:

Conform fișei tehnice MQ3, alcoolul din aerul curat este de 0,04 mg / L.

Deci alimentăm circuitul și găsim tensiunea de ieșire a senzorului MQ3 în aerul din cameră (presupun că camera mea are aer curat), așa că am tensiune de 0,60. Înseamnă că atunci când senzorul dă 0,60v în aer curat, atunci alcoolul va fi 0,04 mg / L.

Acum putem găsi un multiplicator împărțind alcoolul la tensiunea de ieșire în aer curat și obținem

Multiplicator = 0,40 / 0,60 Multiplicator = 0,67

Acum avem o formulă pentru calcularea alcoolului (poate fi departe de calculul exact sau real. Acestea nu sunt calcule standard)

Alcool = 0,67 * v.

Unde v este tensiunea de ieșire a senzorului de alcool.

Acum știm că cea mai mică limită de conducere în timp ce beți alcool este de aproximativ 0,5 mg / L. Dar, în calculul nostru, obținem aproximativ 0,40 mg / L în aer curat, astfel încât am stabilit un prag de alcool în timp ce conducem 0,80 mg / L (doar pentru demonstrație).

Senzor MQ3:

Senzorul de gaze alcoolice MQ3 este realizat folosind material SnO2 care are o conductivitate mai mică în aerul curat. Ori de câte ori vine în apropierea gazului alcoolic, acesta începe să conducă foarte mult în funcție de concentrația de gaz. Astfel, utilizatorul poate sesiza diferența de tensiune de ieșire folosind orice microcontroler și poate detecta prezența alcoolului. Acesta este un cost redus și un senzor adecvat pentru multe aplicații pentru detectarea alcoolului. Acest senzor are o durată lungă de viață și o bună sensibilitate. Unele dintre aplicațiile care pot fi făcute prin utilizarea acestui senzor sunt Alarmă de gaze alcoolice, Detector portabil de alcool, Alarme gaz, Breathalyzer etc.

Proiectarea circuitelor și PCB-urilor folosind EasyEDA:

Pentru a proiecta acest circuit Arduino Alcohol Project, am ales instrumentul online EDA numit EasyEDA. Am folosit anterior EasyEDA de multe ori și mi s-a părut foarte convenabil de utilizat, deoarece are o colecție bună de amprente și open-source. Consultați aici toate proiectele noastre PCB. După proiectarea PCB-ului, putem comanda probele de PCB după serviciile lor de fabricare a PCB-urilor cu costuri reduse. De asemenea, oferă servicii de aprovizionare a componentelor, unde au un stoc mare de componente electronice, iar utilizatorii pot comanda componentele necesare împreună cu comanda PCB.

În timp ce vă proiectați circuitele și PCB-urile, puteți, de asemenea, să vă faceți publice circuitele și PCB-urile, astfel încât ceilalți utilizatori să le poată copia sau edita și să beneficieze de acolo, de asemenea, am făcut publice toate aspectele noastre de circuite și PCB pentru acest detector de alcool Arduino, verificați linkul de mai jos:

easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b

Puteți vizualiza orice strat (de sus, de jos, de top, de fund etc.) al PCB-ului selectând stratul din fereastra „Straturi”.

De asemenea, puteți vizualiza PCB-ul, cum va arăta după fabricare folosind butonul Photo View din EasyEDA:

Calcularea și comandarea eșantioanelor online:

După finalizarea proiectării acestui PCB Arduino Alcohol Project, puteți comanda PCB prin JLCPCB.com. Pentru a comanda PCB-ul de la JLCPCB, aveți nevoie de Gerber File. Pentru a descărca fișiere Gerber ale PCB-ului dvs., faceți clic pe butonul Fabrication Output din pagina editorului EasyEDA, apoi descărcați-l din pagina de comandă EasyEDA PCB.

Acum accesați JLCPCB.com și faceți clic pe Citat acum sau pe buton, apoi puteți selecta numărul de PCB-uri pe care doriți să le comandați, câte straturi de cupru aveți nevoie, grosimea PCB-ului, greutatea cuprului și chiar culoarea PCB-ului, cum ar fi instantaneul prezentat mai jos:

După ce ați selectat toate opțiunile, faceți clic pe „Salvați în coș” și apoi veți fi direcționat la pagina de unde puteți încărca fișierul Gerber pe care l-am descărcat din EasyEDA. Încărcați fișierul Gerber și faceți clic pe „Salvați în coș”. Și, în cele din urmă, faceți clic pe Checkout Securely pentru a finaliza comanda, apoi veți primi PCB-urile câteva zile mai târziu. Ei fabrică PCB la o rată foarte mică, care este de 2 USD. Timpul lor de construcție este, de asemenea, foarte redus, adică 48 de ore cu livrare DHL de 3-5 zile, practic veți primi PCB-urile dvs. într-o săptămână de la comandă.

După câteva zile de a comanda PCB-uri, am primit probele de PCB într-un ambalaj frumos, așa cum se arată în imaginile de mai jos.

Și după ce am primit aceste piese, am lipit toate componentele necesare peste PCB,

Acum trebuie doar să atașăm ecranul LCD la Shield și să plasăm acest Shield Detector Shield peste Arduino. Aliniați pinii acestui scut cu Arduino și apăsați-l ferm peste Arduino. Acum, pur și simplu încărcați codul pe Arduino și porniți circuitul și ați terminat! Detectorul dvs. de alcool este pregătit pentru testare.