לוח מעגלי גלאי אלכוהול של ארדואינו

בפרויקט זה אני הולך לממשק חיישן אלכוהול עם ארדואינו. כאן תכננתי PCB מגן Arduino באמצעות סימולטור ומעצב PCB מקוון EASYEDA. גלאי האלכוהול של ארדואינו יאתר את רמת האלכוהול בנשימה ועל ידי שימוש בכמה חישובים בקוד נוכל לחשב את רמת האלכוהול בנשימה או בדם ויכול לעורר אזעקה כלשהי.

רכיבים נדרשים:

ארדואינו UNO
מגן גלאי אלכוהול Arduino מ- JLCPCB
חיישן אלכוהול (MQ3)
נגד 10K
נגד 1K
LCD בגודל 16x2
ספק כוח
עציץ 10k
לד
LM358
בורגסטיפס
לחץ על הכפתור

תרשים מעגל והסבר:

במגן גלאי האלכוהול הזה של ארדואינו השתמשנו בחיישן MQ3 כדי לזהות את רמת האלכוהול הנוכחית בנשימה. LCD 16x2 משמש להצגת ערך PPM של אלכוהול. ו- IC LM358 להמרת פלט חיישני רמת אלכוהול לדיגיטלי (פונקציה זו היא אופציונלית). זמזם הוא גם מקום לציון רמת אלכוהול גבוהה.

תרשים מעגלים לפרויקט זה של חיישן אלכוהול בארדואינו מופיע לעיל. יש לנו מעגל השוואה להשוואת מתח היציאה של חיישן האלכוהול עם המתח הקבוע מראש (פלט מחובר בסיכה D7). פלט חיישני אלכוהול מחובר גם בסיכה אנלוגית של ארדואינו (A0). זמזם מחובר בסיכה D9. וחיבורי LCD זהים לדוגמאות LCD של Arduino הזמינות ב- Arduino IDE (12, 11, 5, 4, 3, 2). כפתור לחיצה המשמש כאן גם לצורך התחלת לקריאת חיישן האלכוהול המחובר בסיכה הדיגיטלית D6 של Arduino. החיבורים הנותרים מוצגים בתרשים המעגל.

הערה: במעגל עלינו לקצר את כל שלושת הסיכות של כותרת J2 כדי לחשב PPM.

לצורך תכנון מגן גלאי אלכוהול עבור Arduino השתמשנו ב- EasyEDA, בה קודם תכננו סכמטי ואז המירנו אותו לפריסת PCB באמצעות תכונת ניתוב אוטומטית של EasyEDA. התהליך השלם יוסבר להלן.

חישובים לרמת האלכוהול:

על פי גיליון הנתונים של MQ3, אלכוהול באוויר נקי הוא 0.04 מ"ג / ליטר.

אז אנחנו מפעילים את המעגל ומוצאים את מתח היציאה של חיישן MQ3 באוויר החדר (אני מניח שבחדר שלי יש אוויר נקי) אז קיבלתי מתח של 0.60. פירוש הדבר שכאשר החיישן נותן 0.60 וולט באוויר הנקי אז האלכוהול יהיה 0.04 מ"ג / ליטר.

כעת אנו יכולים למצוא מכפיל על ידי חלוקת אלכוהול במתח המוצא באוויר הנקי ואנחנו מקבלים

מכפיל = 0.40 / 0.60 מכפיל = 0.67

עכשיו יש לנו נוסחה לחישוב אלכוהול (יכול להיות רחוק מהחישוב המדויק או האמיתי. אלה לא חישובים סטנדרטיים)

אלכוהול = 0.67 * v.

איפה v הוא מתח המוצא של חיישן האלכוהול.

כעת אנו יודעים כי מגבלת הנהיגה הנמוכה ביותר בזמן שתיית אלכוהול היא סביב 0.5 מ"ג / ליטר. אבל בחישוב שלנו, אנו מקבלים סביב 0.40 מ"ג / ליטר באוויר נקי, כך שקבענו סף של אלכוהול תוך כדי נסיעה של 0.80 מ"ג / ליטר (רק להפגנה).

חיישן MQ3:

חיישן גז האלכוהול MQ3 מיוצר באמצעות חומר SnO2 בעל מוליכות פחותה באוויר נקי. בכל פעם שמגיע גז אלכוהול בקרבת מקום הוא מתחיל להתנהל בצורה גבוהה בהתאם לריכוז הגז. כך שהמשתמש יכול לחוש את ההבדל במתח המוצא באמצעות כל מיקרו-בקר ויכול לזהות נוכחות של אלכוהול. מדובר בעלות נמוכה וחיישן מתאים ליישומים רבים לזיהוי אלכוהול. חיישן זה בעל חיים ארוכים ורגישות טובה. חלק מהיישומים שניתן לבצע באמצעות חיישן זה הם אזעקת גז אלכוהול, גלאי אלכוהול נייד, אזעקות גז, נשימה וכו '.

עיצוב מעגלים ו- PCB באמצעות EasyEDA:

לתכנון מעגל פרויקט אלכוהול זה של Arduino, בחרנו בכלי ה- EDA המקוון שנקרא EasyEDA. בעבר השתמשתי ב- EasyEDA פעמים רבות ומצאתי שזה מאוד נוח לשימוש מכיוון שיש בו אוסף טוב של טביעות רגל והמקור הפתוח שלו. עיין כאן בכל פרויקטי ה- PCB שלנו. לאחר תכנון ה- PCB, אנו יכולים להזמין את דגימות ה- PCB על ידי שירותי ייצור PCB בעלות נמוכה. הם מציעים גם שירות מקורות רכיבים כאשר יש להם מלאי גדול של רכיבים אלקטרוניים ומשתמשים יכולים להזמין את הרכיבים הדרושים שלהם יחד עם הזמנת ה- PCB.

תוך כדי תכנון המעגלים וה- PCB שלך, אתה יכול גם להפוך את עיצובים המעגלים וה- PCB שלך לציבוריים כך שמשתמשים אחרים יוכלו להעתיק או לערוך אותם ויהיה יכול להפיק תועלת משם, הפכנו גם את כל פריסות המעגלים וה- PCB לציבוריות עבור גלאי האלכוהול הזה של Arduino, בדוק את הקישור הבא:

easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b

באפשרותך להציג כל שכבה (עליונה, תחתונה, עלי טופס, שמן תחתון וכו ') של ה- PCB על ידי בחירת השכבה מחלון' שכבות '.

אתה יכול גם להציג את ה- PCB, איך זה ייראה לאחר ייצור באמצעות כפתור Photo View ב- EasyEDA:

חישוב והזמנת דוגמאות באופן מקוון:

לאחר השלמת התכנון של PCB פרויקט אלכוהול זה של ארדואינו, ניתן להזמין את המעגל באמצעות JLCPCB.com. כדי להזמין את ה- PCB מ- JLCPCB, אתה צריך את גרבר קובץ. כדי להוריד קבצי גרבר של ה- PCB שלך פשוט לחץ על כפתור פלט הייצור בדף העורך של EasyEDA ואז הורד מדף ההזמנה של PCB של EasyEDA.

עכשיו עבור אל JLCPCB.com ולחץ על ציטוט עכשיו או כפתור, ואז אתה יכול לבחור את מספר PCB שאתה רוצה להזמין, כמה שכבות נחושת אתה צריך, עובי PCB, משקל נחושת ואפילו את צבע PCB, כמו תמונת המצב מוצג להלן:

לאחר שבחרת את כל האפשרויות, לחץ על "שמור לעגלה" ואז תועבר לדף בו תוכל להעלות את קובץ הגרבר שלך שהורדנו מ- EasyEDA. העלה את קובץ הגרבר שלך ולחץ על "שמור לעגלה". ולבסוף לחץ על Checkout בצורה מאובטחת כדי להשלים את ההזמנה שלך, ואז תקבל את לוחות ה- PCB שלך כעבור כמה ימים. הם מייצרים את ה- PCB בקצב נמוך מאוד שהוא 2 $. זמן הבנייה שלהם הוא גם פחות, כלומר 48 שעות עם אספקת DHL של 3-5 ימים, בעיקרון תקבלו את ה- PCB שלכם תוך שבוע מרגע ההזמנה.

לאחר מספר ימים של הזמנת PCB קיבלתי את דגימות ה- PCB באריזה יפה כפי שמוצג בתמונות למטה.

ואחרי שקיבלתי את החלקים האלה הלחמתי את כל הרכיבים הנדרשים על גבי ה- PCB,

עכשיו אנחנו רק צריכים לחבר LCD למגן ולהניח את מגן גלאי האלכוהול הזה מעל הארדואינו. יישר את הסיכות של מגן זה עם הארדואינו ולחץ אותו בחוזקה מעל הארדואינו. עכשיו פשוט העלה את הקוד לארדואינו והפעל את המעגל וסיימת! גלאי האלכוהול שלך מוכן לבדיקה.