Bảng mạch máy dò rượu Arduino

Trong dự án này, tôi sẽ giao diện một cảm biến rượu với Arduino. Ở đây tôi đã thiết kế một PCB Arduino Shield sử dụng trình mô phỏng và thiết kế PCB trực tuyến EASYEDA. Arduino Alcohol Detector sẽ phát hiện nồng độ cồn trong hơi thở và bằng cách sử dụng một số phép tính trong mã, chúng tôi có thể tính toán nồng độ cồn trong hơi thở hoặc máu và có thể kích hoạt một số báo động.

Các thành phần bắt buộc:

Arduino UNO
Tấm chắn Arduino của máy dò cồn từ JLCPCB
Cảm biến cồn (MQ3)
Điện trở 10K
Điện trở 1K
LCD 16x2
Nguồn cấp
10k LẨU
Đèn LED
LM358
Burgstips
Nút ấn

Sơ đồ mạch và giải thích:

Trong Lá chắn máy phát hiện rượu Arduino này, chúng tôi đã sử dụng cảm biến MQ3 để phát hiện nồng độ cồn hiện tại trong hơi thở. Một màn hình LCD 16x2 được sử dụng để hiển thị các giá trị gia tăng PPM rượu. Và một IC LM358 để chuyển đổi đầu ra cảm biến mức cồn sang kỹ thuật số (chức năng này là tùy chọn). Còi báo hiệu cũng là nơi để chỉ ra mức độ cồn cao.

Sơ đồ mạch cho Dự án cảm biến rượu Arduino này được đưa ra ở trên. Chúng tôi có một mạch so sánh để so sánh điện áp đầu ra của Cảm biến rượu với điện áp đặt trước (đầu ra kết nối tại chân D7). Đầu ra của cảm biến độ cồn cũng được kết nối tại một chân analog của Arduino (A0). Buzzer được kết nối tại Pin D9. Và các kết nối LCD cũng giống như các ví dụ Arduino LCD có sẵn trong Arduino IDE (12, 11, 5, 4, 3, 2). Một nút nhấn cũng được sử dụng ở đây để bắt đầu đọc từ Cảm biến độ cồn được kết nối tại chân kỹ thuật số D6 của Arduino. Các kết nối còn lại được hiển thị trong sơ đồ mạch.

Lưu ý: Trong mạch, chúng ta cần ngắn tất cả ba chân của tiêu đề J2 để tính PPM.

Để thiết kế Lá chắn máy phát hiện rượu cho Arduino, chúng tôi đã sử dụng EasyEDA, trong đó trước tiên chúng tôi thiết kế một Sơ đồ và sau đó chuyển đổi nó thành bố cục PCB bằng tính năng Định tuyến tự động của EasyEDA. Quy trình hoàn chỉnh được giải thích bên dưới.

Tính toán cho mức độ cồn:

Theo bảng dữ liệu MQ3, cồn trong không khí sạch là 0,04 mg / L.

Vì vậy, chúng tôi cấp nguồn cho mạch và tìm điện áp đầu ra của cảm biến MQ3 trong không khí trong phòng (tôi cho rằng phòng của tôi có không khí sạch) vì vậy tôi đã nhận được điện áp 0,60. Có nghĩa là khi cảm biến đang đưa ra 0,60v trong không khí sạch thì cồn sẽ là 0,04 mg / L.

Bây giờ chúng ta có thể tìm một hệ số bằng cách chia độ cồn cho điện áp đầu ra trong không khí sạch và chúng ta nhận được

Hệ số nhân = 0,40 / 0,60 Hệ số nhân = 0,67

Bây giờ chúng ta có một công thức để tính độ cồn (có thể khác xa so với cách tính chính xác hoặc thực tế. Đây không phải là các phép tính tiêu chuẩn)

Rượu = 0,67 * v.

Trong đó v là điện áp đầu ra của cảm biến rượu.

Bây giờ chúng ta biết giới hạn lái xe ít nhất khi uống rượu là khoảng 0,5mg / L. Nhưng trong tính toán của chúng tôi, chúng tôi đang nhận được khoảng 0,40 mg / L trong không khí sạch, do đó chúng tôi đã đặt ngưỡng cồn khi lái xe là 0,80mg / L (chỉ để trình diễn).

Cảm biến MQ3:

Cảm biến khí rượu MQ3 được chế tạo bằng cách sử dụng vật liệu SnO2 có độ dẫn điện kém hơn trong không khí sạch. Bất cứ khi nào nó đến gần, khí cồn của nó bắt đầu dẫn cao theo nồng độ khí. Vì vậy, người dùng có thể cảm nhận sự khác biệt của điện áp đầu ra bằng cách sử dụng bất kỳ bộ vi điều khiển nào và có thể phát hiện sự hiện diện của Alcohol. Đây là chi phí thấp và là cảm biến phù hợp cho nhiều ứng dụng phát hiện rượu. Cảm biến này có tuổi thọ cao và độ nhạy tốt. Một số ứng dụng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng cảm biến này là Báo động khí cồn, máy phát hiện rượu cầm tay, cảnh báo khí, Máy thở, v.v.

Thiết kế mạch và PCB sử dụng EasyEDA:

Để thiết kế Mạch dự án rượu Arduino này, chúng tôi đã chọn công cụ EDA trực tuyến có tên EasyEDA. Trước đây tôi đã sử dụng EasyEDA nhiều lần và thấy nó rất thuận tiện khi sử dụng vì nó có một bộ sưu tập dấu chân tốt và mã nguồn mở của nó. Kiểm tra ở đây tất cả các dự án PCB của chúng tôi. Sau khi thiết kế PCB, chúng tôi có thể đặt hàng các mẫu PCB bằng dịch vụ chế tạo PCB chi phí thấp của họ. Họ cũng cung cấp dịch vụ tìm nguồn cung ứng linh kiện, nơi họ có một lượng lớn linh kiện điện tử và người dùng có thể đặt hàng các thành phần cần thiết của họ cùng với đơn đặt hàng PCB.

Trong khi thiết kế mạch và PCB của bạn, bạn cũng có thể đặt thiết kế mạch và PCB của mình ở chế độ công khai để người dùng khác có thể sao chép hoặc chỉnh sửa chúng và có thể hưởng lợi từ đó, chúng tôi cũng đã công khai toàn bộ bố cục Mạch và PCB cho Máy dò rượu Arduino này, kiểm tra liên kết dưới đây:

easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b

Bạn có thể xem bất kỳ Layer nào (Top, Bottom, Topsilk, bottomilk, v.v.) của PCB bằng cách chọn lớp tạo thành Cửa sổ 'Lớp'.

Bạn cũng có thể xem PCB, nó sẽ trông như thế nào sau khi chế tạo bằng cách sử dụng nút Photo View trong EasyEDA:

Tính toán và đặt hàng mẫu trực tuyến:

Sau khi hoàn thành thiết kế PCB của Dự án rượu Arduino này, bạn có thể đặt mua PCB thông qua JLCPCB.com. Để đặt mua PCB từ JLCPCB, bạn cần có Tệp Gerber. Để tải xuống các tệp Gerber của PCB của bạn, chỉ cần nhấp vào nút Đầu ra Chế tạo trong trang trình chỉnh sửa EasyEDA, sau đó tải xuống từ trang đặt hàng PCB của EasyEDA.

Bây giờ, hãy truy cập JLCPCB.com và nhấp vào nút Quote Now hoặc nút, sau đó bạn có thể chọn số lượng PCB bạn muốn đặt hàng, bao nhiêu lớp đồng bạn cần, độ dày PCB, trọng lượng đồng và thậm chí cả màu PCB, như ảnh chụp nhanh hiển thị bên dưới:

Sau khi bạn đã chọn tất cả các tùy chọn, hãy nhấp vào “Lưu vào giỏ hàng” và sau đó bạn sẽ được đưa đến trang nơi bạn có thể tải lên Tệp Gerber mà chúng tôi đã tải xuống từ EasyEDA. Tải lên tệp Gerber của bạn và nhấp vào “Lưu vào giỏ hàng”. Và cuối cùng nhấp vào Kiểm tra Bảo mật để hoàn tất đơn đặt hàng của bạn, sau đó bạn sẽ nhận được PCB của mình vài ngày sau đó. Họ đang chế tạo PCB với tỷ lệ rất thấp là $ 2. Thời gian xây dựng của họ cũng rất ít, là 48 giờ với thời gian giao hàng của DHL trong 3-5 ngày, về cơ bản bạn sẽ nhận được PCB của mình trong vòng một tuần kể từ khi đặt hàng.

Sau vài ngày đặt hàng PCB, tôi đã nhận được các mẫu PCB trong bao bì đẹp như trong hình dưới đây.

Và sau khi nhận được những mảnh này, tôi đã hàn tất cả các thành phần cần thiết qua PCB,

Bây giờ chúng ta chỉ cần gắn LCD vào Shield và đặt Shield Detector Alcohol này lên Arduino. Căn chỉnh các Ghim của Khiên này với Arduino và ấn chặt nó lên Arduino. Bây giờ chỉ cần tải mã lên Arduino và bật nguồn mạch là xong! Máy dò rượu của bạn đã sẵn sàng để kiểm tra.