Arduino Alkohol Detektor Platine

In diesem Projekt werde ich einen Alkoholsensor mit Arduino verbinden. Hier habe ich eine Arduino Shield- Platine mit dem EASYEDA Online-PCB-Simulator und -Designer entworfen. Der Arduino Alcohol Detector erkennt den Alkoholgehalt im Atem und mithilfe einiger Berechnungen im Code können wir den Alkoholgehalt im Atem oder im Blut berechnen und einen Alarm auslösen.

Erforderliche Komponenten:

1. Arduino UNO
2. Alkoholdetektor Arduino Schild von JLCPCB
3. Alkoholsensor (MQ3)
4. Widerstand 10K
5. Widerstand 1K
6. 16x2 LCD
7. Energieversorgung
8. 10k POT
9. LED
10. LM358
11. Burgstips
12. Druckknopf

Schaltplan und Erklärung:

In diesem Arduino Alcohol Detector Shield haben wir einen MQ3-Sensor verwendet, um den aktuellen Alkoholgehalt im Atem zu erfassen. Ein 16x2 LCD wird zur Anzeige des PPM-Werts von Alkohol verwendet. Und ein LM358-IC zur Umwandlung des Alkoholstandsensorausgangs in einen digitalen (diese Funktion ist optional). Ein Summer ist auch ein Ort, um einen hohen Alkoholgehalt anzuzeigen.

Der Schaltplan für dieses Arduino-Alkoholsensor-Projekt ist oben angegeben. Wir haben eine Komparatorschaltung zum Vergleichen der Ausgangsspannung des Alkoholsensors mit der voreingestellten Spannung (Ausgang an Pin D7 angeschlossen). Der Ausgang des Alkoholsensors ist ebenfalls an einem analogen Pin von Arduino (A0) angeschlossen. Der Summer ist an Pin D9 angeschlossen. Die LCD-Anschlüsse entsprechen den Arduino-LCD-Beispielen, die in der Arduino IDE (12, 11, 5, 4, 3, 2) verfügbar sind. Ein Druckknopf, der auch hier verwendet wird, um den Messwert vom Alkoholsensor zu erfassen, der an den digitalen Pin D6 von Arduino angeschlossen ist. Die verbleibenden Verbindungen sind im Schaltplan dargestellt.

Hinweis: In der Schaltung müssen alle drei Pins des J2-Headers kurzgeschlossen werden, um die PPM zu berechnen.

Für das Design von Alcohol Detector Shield für Arduino haben wir EasyEDA verwendet, in dem wir zuerst ein Schema entworfen und dieses dann durch die Auto-Routing-Funktion von EasyEDA in das PCB-Layout konvertiert haben. Der vollständige Vorgang wird unten erläutert.

Berechnungen für den Alkoholgehalt:

Laut MQ3-Datenblatt beträgt Alkohol in sauberer Luft 0,04 mg / l.

Also versorgen wir den Stromkreis und finden die Ausgangsspannung des MQ3-Sensors in Raumluft (ich gehe davon aus, dass mein Raum saubere Luft hat), sodass ich eine Spannung von 0,60 habe. Wenn der Sensor an der sauberen Luft 0,60 V abgibt, beträgt der Alkoholgehalt 0,04 mg / l.

Jetzt können wir einen Multiplikator finden, indem wir Alkohol durch die Ausgangsspannung in sauberer Luft dividieren und erhalten

Multiplikator = 0,40 / 0,60 Multiplikator = 0,67

Jetzt haben wir eine Formel zur Berechnung des Alkohols (möglicherweise weit entfernt von der genauen oder tatsächlichen Berechnung. Dies sind keine Standardberechnungen).

Alkohol = 0,67 * v.

Wobei v die Ausgangsspannung des Alkoholsensors ist.

Jetzt wissen wir, dass die niedrigste Fahrgrenze beim Alkoholkonsum bei etwa 0,5 mg / l liegt. Bei unserer Berechnung erhalten wir jedoch ungefähr 0,40 mg / l in sauberer Luft, sodass wir beim Fahren einen Alkoholschwellenwert von 0,80 mg / l festgelegt haben (nur zur Demonstration).

MQ3-Sensor:

Der MQ3-Alkoholgassensor wird aus SnO2-Material hergestellt, das in sauberer Luft eine geringere Leitfähigkeit aufweist. Immer wenn es in die Nähe von Alkoholgas kommt, beginnt es entsprechend der Gaskonzentration hoch zu leiten. So kann der Benutzer den Unterschied der Ausgangsspannung mit jedem Mikrocontroller erfassen und das Vorhandensein von Alkohol erkennen. Dies ist kostengünstig und ein geeigneter Sensor für viele Anwendungen zur Alkoholerkennung. Dieser Sensor hat eine lange Lebensdauer und eine gute Empfindlichkeit. Einige der Anwendungen, die mit diesem Sensor ausgeführt werden können, sind Alkoholgasalarm, tragbarer Alkoholdetektor, Gasalarm, Alkoholtester usw.

Schaltungs- und Leiterplattendesign mit EasyEDA:

Für die Entwicklung dieses Arduino Alcohol Project Circuit haben wir das Online-EDA-Tool EasyEDA ausgewählt. Ich habe EasyEDA bereits viele Male verwendet und fand es sehr bequem zu verwenden, da es eine gute Sammlung von Fußabdrücken und Open Source enthält. Überprüfen Sie hier alle PCB-Projekte. Nach dem Entwurf der Leiterplatte können wir die Leiterplattenmuster bei ihren kostengünstigen Leiterplattenherstellungsdiensten bestellen. Sie bieten auch einen Komponentenbeschaffungsservice an, bei dem sie über einen großen Bestand an elektronischen Komponenten verfügen und Benutzer ihre erforderlichen Komponenten zusammen mit der Leiterplattenbestellung bestellen können.

Während Sie Ihre Schaltkreise und Leiterplatten entwerfen, können Sie auch Ihre Schaltkreis- und Leiterplattenentwürfe veröffentlichen, damit andere Benutzer sie kopieren oder bearbeiten und davon profitieren können. Wir haben auch unsere gesamten Schaltkreis- und Leiterplattenlayouts für diesen Arduino-Alkoholdetektor veröffentlicht. Überprüfen Sie den folgenden Link:

easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b

Sie können jede Ebene (oben, unten, Oberseide, untere Seide usw.) der Leiterplatte anzeigen, indem Sie die Ebene aus dem Fenster "Ebenen" auswählen.

Sie können auch die PCB sehen, wie es nach der Herstellung aussehen wird, die unter Verwendung von Fotoansicht Schaltfläche in EasyEDA:

Muster online berechnen und bestellen:

Nachdem Sie das Design dieser Arduino Alcohol Project-Platine abgeschlossen haben, können Sie die Platine über JLCPCB.com bestellen. Um die Platine bei JLCPCB zu bestellen, benötigen Sie Gerber File. Um Gerber-Dateien von Ihrer Leiterplatte herunterzuladen, klicken Sie einfach auf die Schaltfläche Fabrication Output auf der EasyEDA-Editor-Seite und laden Sie sie von der Bestellseite für die EasyEDA-Leiterplatte herunter.

Gehen Sie nun zu JLCPCB.com und klicken Sie auf Jetzt zitieren oder auf die Schaltfläche. Anschließend können Sie die Anzahl der zu bestellenden Leiterplatten, die Anzahl der benötigten Kupferschichten, die Leiterplattendicke, das Kupfergewicht und sogar die Leiterplattenfarbe wie den Schnappschuss auswählen unten gezeigt:

Nachdem Sie alle Optionen ausgewählt haben, klicken Sie auf "In den Warenkorb speichern" und Sie werden zu der Seite weitergeleitet, auf der Sie Ihre Gerber-Datei hochladen können, die wir von EasyEDA heruntergeladen haben. Laden Sie Ihre Gerber-Datei hoch und klicken Sie auf "In Warenkorb speichern". Klicken Sie abschließend sicher auf Kasse, um Ihre Bestellung abzuschließen. Einige Tage später erhalten Sie Ihre Leiterplatten. Sie stellen die Leiterplatte mit einer sehr niedrigen Rate her, die 2 US-Dollar beträgt. Ihre Bauzeit ist auch sehr viel kürzer, was 48 Stunden bei einer DHL-Lieferung von 3-5 Tagen beträgt. Grundsätzlich erhalten Sie Ihre Leiterplatten innerhalb einer Woche nach der Bestellung.

Nachdem ich einige Tage lang Leiterplatten bestellt hatte, erhielt ich die Leiterplattenmuster in einer schönen Verpackung, wie in den folgenden Abbildungen gezeigt.

Und nachdem ich diese Teile erhalten habe, habe ich alle erforderlichen Komponenten über die Leiterplatte gelötet.

Jetzt müssen wir nur noch das LCD am Shield anbringen und dieses Alcohol Detector Shield über dem Arduino platzieren. Richten Sie die Stifte dieses Schildes auf das Arduino aus und drücken Sie es fest über das Arduino. Laden Sie jetzt einfach den Code auf das Arduino hoch und schalten Sie die Schaltung ein und fertig! Ihr Alkoholdetektor ist bereit zum Testen.