Arduino alcoholdetector printplaat

In dit project ga ik een alcoholsensor koppelen met Arduino. Hier heb ik een Arduino Shield- PCB ontworpen met behulp van EASYEDA online PCB-simulator en ontwerper. Arduino Alcoholdetector detecteert het alcoholpeil in adem en door enkele berekeningen in code te gebruiken, kunnen we het alcoholpeil in adem of bloed berekenen en een alarm activeren.

Vereiste componenten:

1. Arduino UNO
2. Alcoholdetector Arduino-schild van JLCPCB
3. Alcoholsensor (MQ3)
4. Weerstand 10K
5. Weerstand 1K
6. 16x2 LCD
7. Stroomvoorziening
8. 10k POT
9. LED
10. LM358
11. Burgstips
12. Druk op de knop

Schakelschema en uitleg:

In dit Arduino Alcohol Detector Shield hebben we een MQ3-sensor gebruikt om het aanwezige alcoholniveau in de adem te detecteren. Een 16x2 LCD-scherm wordt gebruikt voor het weergeven van de PPM-waarde van alcohol. En een LM358 IC voor het omzetten van de alcoholniveausensor naar digitaal (deze functie is optioneel). Er is ook een zoemer om een ​​hoog alcoholpeil aan te geven.

Het schakelschema voor dit Arduino Alcohol Sensor Project wordt hierboven gegeven. We hebben een comparatorcircuit om de uitgangsspanning van de alcoholsensor te vergelijken met de vooraf ingestelde spanning (uitgang aangesloten op pin D7). Alcoholsensoruitgang is ook aangesloten op een analoge pin van Arduino (A0). Zoemer is aangesloten op pin D9. En LCD-aansluitingen zijn hetzelfde als Arduino LCD-voorbeelden die beschikbaar zijn in Arduino IDE (12, 11, 5, 4, 3, 2). Een drukknop die hier ook wordt gebruikt om te beginnen met het lezen van de alcoholsensor die is aangesloten op digitale pin D6 van Arduino. De overige aansluitingen zijn weergegeven in het schakelschema.

Opmerking: in het circuit moeten we alle drie de pinnen van de J2-header kortsluiten om PPM te berekenen.

Voor het ontwerpen van Alcohol Detector Shield voor Arduino hebben we EasyEDA gebruikt, waarin we eerst een schema hebben ontworpen en dat vervolgens door de Auto Routing-functie van EasyEDA hebben omgezet in de PCB-layout. Het volledige proces wordt hieronder uitgelegd.

Berekeningen voor alcoholpeil:

Volgens het MQ3-gegevensblad is alcohol in schone lucht 0,04 mg / L.

Dus we voeden het circuit en vinden de uitgangsspanning van de MQ3-sensor in de kamerlucht (ik neem aan dat mijn kamer schone lucht heeft), dus ik heb een spanning van 0,60. Het betekent dat wanneer de sensor 0,60 V geeft in de schone lucht, de alcohol 0,04 mg / L zal zijn.

Nu kunnen we een vermenigvuldiger vinden door alcohol te delen door de uitgangsspanning in schone lucht en we krijgen

Multiplier = 0,40 / 0,60 Multiplier = 0,67

Nu hebben we een formule voor het berekenen van alcohol (dit kan ver weg zijn van de nauwkeurige of daadwerkelijke berekening. Dit zijn geen standaardberekeningen)

Alcohol = 0,67 * v.

Waar v is de uitgangsspanning van de alcoholsensor.

Nu weten we dat de laagste rij-limiet tijdens het drinken van alcohol ongeveer 0,5 mg / l is. Maar in onze berekening komen we rond de 0,40 mg / l in schone lucht, zodat we een alcoholdrempel hebben ingesteld tijdens het rijden 0,80 mg / l (alleen voor demonstratie).

MQ3-sensor:

De MQ3 alcoholgassensor is gemaakt van SnO2-materiaal dat minder geleidend is in schone lucht. Wanneer het alcoholgas in de buurt komt, begint het sterk te geleiden volgens de gasconcentratie. Zodat de gebruiker het verschil in uitgangsspanning kan voelen met behulp van elke microcontroller en de aanwezigheid van alcohol kan detecteren. Dit is goedkoop en een geschikte sensor voor veel toepassingen voor alcoholdetectie. Deze sensor heeft een lange levensduur en een goede gevoeligheid. Enkele van de toepassingen die kunnen worden gemaakt door deze sensor te gebruiken zijn alcoholgasalarm, draagbare alcoholdetector, gasalarmen, blaastest enz.

Circuit- en PCB-ontwerp met EasyEDA:

Om dit Arduino Alcohol Project Circuit te ontwerpen, hebben we gekozen voor de online EDA-tool genaamd EasyEDA. Ik heb EasyEDA al vaak gebruikt en vond het erg handig om te gebruiken, omdat het een goede verzameling footprints heeft en open-source is. Bekijk hier al onze PCB-projecten. Na het ontwerpen van de PCB, kunnen we de PCB-monsters bestellen via hun goedkope PCB-fabricagediensten. Ze bieden ook een service voor het sourcen van componenten, waarbij ze een grote voorraad elektronische componenten hebben en gebruikers hun vereiste componenten samen met de PCB-bestelling kunnen bestellen.

Terwijl u uw circuits en PCB's ontwerpt, kunt u ook uw circuit- en PCB-ontwerpen openbaar maken, zodat andere gebruikers ze kunnen kopiëren of bewerken en daar hun voordeel mee kunnen doen.We hebben ook onze hele circuit- en PCB-lay-outs openbaar gemaakt voor deze Arduino Alcohol Detector, check de onderstaande link:

easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b

U kunt elke laag (bovenzijde, onderzijde, bovenzijde, onderzijde enz.) Van de PCB bekijken door de laag te selecteren in het venster 'Lagen'.

U kunt ook de printplaat bekijken, hoe deze er na de fabricage uitziet, met behulp van de Photo View- knop in EasyEDA:

Monsters online berekenen en bestellen:

Nadat u het ontwerp van deze Arduino Alcohol Project PCB heeft afgerond, kunt u de PCB bestellen via JLCPCB.com. Om de print bij JLCPCB te bestellen heeft u Gerber File nodig. Om Gerber-bestanden van uw PCB te downloaden, klikt u gewoon op de Fabrication Output- knop op de EasyEDA-editorpagina en downloadt u deze vervolgens vanaf de EasyEDA PCB-bestelpagina.

Ga nu naar JLCPCB.com en klik op Offerte nu of op de knop, dan kunt u het aantal PCB's selecteren dat u wilt bestellen, hoeveel koperlagen u nodig heeft, de PCB-dikte, het kopergewicht en zelfs de PCB-kleur, zoals de momentopname hieronder weergegeven:

Nadat u alle opties heeft geselecteerd, klikt u op "Opslaan in winkelwagen" en wordt u naar de pagina geleid waar u uw Gerber-bestand kunt uploaden dat we hebben gedownload van EasyEDA. Upload uw Gerber-bestand en klik op "Opslaan in winkelwagen". En klik ten slotte op Veilig afrekenen om uw bestelling af te ronden, dan ontvangt u uw PCB's een paar dagen later. Ze fabriceren de printplaat tegen een zeer lage prijs, namelijk $ 2. Hun bouwtijd is ook erg kort, dat is 48 uur met een DHL-levering van 3-5 dagen, in principe ontvangt u uw PCB's binnen een week na bestelling.

Na een paar dagen PCB's te hebben besteld, kreeg ik de PCB-samples in een mooie verpakking, zoals te zien is op onderstaande foto's.

En nadat ik deze stukjes heb gekregen, heb ik alle benodigde componenten over de print gesoldeerd,

Nu hoeven we alleen maar een LCD aan het schild te bevestigen en dit alcoholdetectorschild over de Arduino te plaatsen. Lijn de pinnen van dit schild uit met de Arduino en druk deze stevig over de Arduino. Upload nu de code naar de Arduino en schakel het circuit in en je bent klaar! Uw alcoholdetector is klaar om te testen.