- Nødvendige komponenter:
- Kredsløbsdiagram og forklaring:
- Beregninger for alkoholniveau:
- MQ3-sensor:
- Kredsløb og printkortdesign ved hjælp af EasyEDA:
- Beregning og bestilling af prøver online:
I dette projekt skal jeg interface en alkoholsensor med Arduino. Her har jeg designet en Arduino Shield PCB ved hjælp af EASYEDA online PCB simulator og designer. Arduino Alkohol Detector vil detektere alkoholniveauet i ånde og ved at bruge nogle beregninger i kode kan vi beregne alkoholniveauet i ånde eller blod og kan udløse en alarm.
Nødvendige komponenter:
- Arduino UNO
- Alkoholdetektor Arduino-skjold fra JLCPCB
- Alkoholsensor (MQ3)
- Modstand 10K
- Modstand 1K
- 16x2 LCD
- Strømforsyning
- 10 k POT
- LED
- LM358
- Burgstips
- Trykknap
Kredsløbsdiagram og forklaring:
I dette Arduino Alkohol Detector Shield har vi brugt en MQ3 sensor til at detektere nuværende alkoholniveau i åndedrættet. En 16x2 LCD bruges til at vise PPM-værdien af alkohol. Og en LM358 IC til konvertering af alkoholsensorudgang til digital (denne funktion er valgfri). En summer er også sted til at indikere et højt alkoholniveau.
Kredsløbsdiagram for dette Arduino Alkohol Sensor-projekt er angivet ovenfor. Vi har et komparatorkredsløb til sammenligning af udgangsspænding fra alkoholsensor med forudindstillet spænding (output tilsluttet ved pin D7). Alkoholsensorudgang er også forbundet med en analog pin fra Arduino (A0). Summer er tilsluttet ved pin D9. Og LCD-forbindelser er de samme som Arduino LCD-eksempler, der er tilgængelige i Arduino IDE (12, 11, 5, 4, 3, 2). En trykknap, der også bruges her til at begynde at tage læsning fra Alkoholsensor tilsluttet ved digital pin D6 i Arduino. Resterende forbindelser er vist i kredsløbsdiagrammet.
Bemærk: I kredsløbet skal vi kortlægge alle de tre ben i J2-header for at beregne PPM.
Til design af Alkohol Detector Shield til Arduino har vi brugt EasyEDA, hvor vi først har designet en skematisk og derefter konverteret den til printkortlayoutet ved hjælp af Auto Routing-funktionen i EasyEDA. Komplet proces forklares nedenfor.
Beregninger for alkoholniveau:
Ifølge MQ3 datablad er alkohol i ren luft 0,04 mg / L.
Så vi får strøm til kredsløbet og finder udgangsspændingen fra MQ3-sensoren i rumluften (jeg antager, at mit værelse har ren luft), så jeg fik 0,60 spænding. Det betyder, at når sensoren giver 0,60 v i ren luft, vil alkoholen være 0,04 mg / l.
Nu kan vi finde en multiplikator ved at dividere alkohol med udgangsspænding i ren luft, og vi får
Multiplikator = 0,40 / 0,60 Multiplikator = 0,67
Nu har vi en formel til beregning af alkohol (kan være langt væk fra den nøjagtige eller faktiske beregning. Disse er ikke standardberegninger)
Alkohol = 0,67 * v.
Hvor v er udgangsspændingen for alkoholsensoren.
Nu kender vi den mindste kørselsgrænse, når du drikker alkohol, er omkring 0,5 mg / l. Men i vores beregning får vi omkring 0,40 mg / l i ren luft, så vi har sat en tærskel for alkohol, mens vi kører 0,80 mg / l (kun til demonstration).
MQ3-sensor:
MQ3 alkoholgas sensor er lavet ved hjælp af SnO2 materiale, der har mindre ledningsevne i ren luft. Når det kommer i nærheden af alkoholgas, begynder det at lede meget efter gaskoncentrationen. Så brugeren kan mærke forskellen i udgangsspænding ved hjælp af en hvilken som helst mikrokontroller og kan registrere tilstedeværelsen af alkohol. Dette er lave omkostninger og en passende sensor til mange applikationer til alkoholpåvisning. Denne sensor har lang levetid og god følsomhed. Nogle af de applikationer, der kan foretages ved hjælp af denne sensor, er alkoholgasalarm, bærbar alkoholdetektor, gasalarmer, åndedrætsværn osv.
Kredsløb og printkortdesign ved hjælp af EasyEDA:
For at designe dette Arduino Alkohol Project Circuit har vi valgt det online EDA-værktøj kaldet EasyEDA. Jeg har tidligere brugt EasyEDA mange gange og fundet det meget praktisk at bruge, da det har en god samling fodspor og open source. Tjek her vores alle PCB-projekter. Efter design af PCB kan vi bestille PCB-prøver ved hjælp af deres billige PCB-fabrikationstjenester. De tilbyder også komponentsourcingtjeneste, hvor de har et stort lager af elektroniske komponenter, og brugere kan bestille deres nødvendige komponenter sammen med printkortordren.
Mens du designer dine kredsløb og printkort, kan du også gøre dit kredsløb og printkortdesign offentligt, så andre brugere kan kopiere eller redigere dem og kan drage fordel af derfra, vi har også gjort vores hele kredsløbs- og printkortlayouts offentlige for denne Arduino Alkoholdetektor, tjek nedenstående link:
easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b
Du kan se ethvert lag (Top, Bottom, Topsilk, bottomsilk osv.) På printkortet ved at vælge laget fra vinduet 'Layers'.
Du kan også se printkortet, hvordan det vil se ud efter fabrikation, ved hjælp af knappen Photo View i EasyEDA:
Beregning og bestilling af prøver online:
Efter at have afsluttet designet af dette Arduino Alcohol Project PCB, kan du bestille printkortet via JLCPCB.com. For at bestille printkortet fra JLCPCB skal du have Gerber File. For at downloade Gerber-filer på din PCB skal du blot klikke på fabrikationsoutput- knappen på siden EasyEDA-editor og derefter downloade fra EasyEDA-printkortets ordreside.
Gå nu til JLCPCB.com og klik på Citér nu eller knappen, så kan du vælge antallet af printkort, du vil bestille, hvor mange kobberlag du har brug for, printkorttykkelsen, kobbervægt og endda printkortfarven, ligesom øjebliksbillede vist nedenfor:
Når du har valgt alle indstillingerne, skal du klikke på "Gem i kurv" og derefter føres til den side, hvor du kan uploade din Gerber-fil, som vi har downloadet fra EasyEDA. Upload din Gerber-fil og klik på "Gem i kurv". Og endelig klik på Checkout sikkert for at gennemføre din ordre, så får du dine printkort et par dage senere. De fabrikerer printkortet med meget lav hastighed, hvilket er $ 2. Deres byggetid er også meget mindre, hvilket er 48 timer med DHL-levering på 3-5 dage, dybest set får du dine printkort inden for en uge efter bestilling.
Efter få dage med bestilling af printkort fik jeg printkortprøverne i pæn emballage som vist på nedenstående billeder.
Og efter at have fået disse stykker har jeg loddet alle nødvendige komponenter over printkortet,
Nu er vi bare nødt til at fastgøre LCD til skjoldet og placere dette alkoholdetektorskjold over Arduino. Juster stifterne på dette skjold med Arduino og tryk det hårdt over Arduino. Upload nu bare koden til Arduino og tænd for kredsløbet, så er du færdig! Din alkoholdetektor er klar til at teste.