Arduino-kretskort för alkoholdetektor

I det här projektet ska jag ansluta en alkoholsensor till Arduino. Här har jag designat en Arduino Shield PCB med EASYEDA online PCB-simulator och designer. Arduino Alkohol Detector kommer att upptäcka alkoholnivån i andetag och genom att använda några beräkningar i kod kan vi beräkna alkoholnivån i andetag eller blod och kan utlösa lite larm.

Komponenter som krävs:

Arduino UNO
Alkoholdetektor Arduino-sköld från JLCPCB
Alkoholsensor (MQ3)
Motstånd 10K
Motstånd 1K
16x2 LCD
Strömförsörjning
10 k POT
LED
LM358
Burgstips
Tryckknapp

Kretsschema och förklaring:

I denna Arduino Alcohol Detector Shield har vi använt en MQ3-sensor för att upptäcka den aktuella alkoholnivån i andningen. En 16x2 LCD används för att visa PPM-värdet på alkohol. Och en LM358 IC för att konvertera alkoholnivåsensorutgång till digital (den här funktionen är valfri). En summer är också plats för att indikera hög alkoholnivå.

Kretsschema för detta Arduino Alkoholsensorprojekt ges ovan. Vi har en komparatorkrets för att jämföra utspänningen från alkoholsensorn med förinställd spänning (utgång ansluten vid stift D7). Alkoholsensorutgången är också ansluten till en analog stift av Arduino (A0). Summern är ansluten till Pin D9. Och LCD-anslutningar är desamma som Arduino LCD-exempel som finns i Arduino IDE (12, 11, 5, 4, 3, 2). En tryckknapp som också används här för att börja läsa från alkoholsensorn ansluten till den digitala stiftet D6 i Arduino. Återstående anslutningar visas i kretsschemat.

Obs! I kretsen måste vi kortsluta alla tre stift i J2-rubriken för att beräkna PPM.

För att designa Alkohol Detector Shield för Arduino har vi använt EasyEDA, där vi först har designat en schematisk bild och sedan konverterat den till PCB-layouten med Auto Routing-funktionen i EasyEDA. Hela processen förklaras nedan.

Beräkningar för alkoholnivå:

Enligt MQ3-datablad är alkohol i ren luft 0,04 mg / L.

Så vi driver kretsen och hittar utgångsspänningen till MQ3-sensorn i rumsluften (jag antar att mitt rum har ren luft) så jag fick 0,60 spänning. Det betyder att när sensorn ger 0,60v i ren luft kommer alkoholen att vara 0,04 mg / l.

Nu kan vi hitta en multiplikator genom att dela alkohol med utspänningen i ren luft och vi får

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

Nu har vi en formel för beräkning av alkohol (kan vara långt ifrån den exakta eller faktiska beräkningen. Dessa är inte standardberäkningar)

Alkohol = 0,67 * v.

Där v är utgångsspänningen för alkoholsensorn.

Nu vet vi att den lägsta körgränsen när vi dricker alkohol är cirka 0,5 mg / l. Men i vår beräkning får vi cirka 0,40 mg / l i ren luft så att vi har satt en tröskel för alkohol när vi kör 0,80 mg / l (bara för demonstration).

MQ3-sensor:

MQ3-alkoholsensor är tillverkad med SnO2-material som har mindre konduktivitet i ren luft. Närhelst det kommer i närheten av alkoholgas börjar det leda mycket enligt gaskoncentrationen. Så användaren kan känna skillnaden i utspänning med vilken mikrokontroller som helst och kan upptäcka förekomsten av alkohol. Detta är låg kostnad och en lämplig sensor för många applikationer för alkoholdetektering. Denna sensor har lång livslängd och god känslighet. Några av de applikationer som kan göras med hjälp av denna sensor är Alkoholgaslarm, bärbar alkoholdetektor, gaslarm, Andningsgas etc.

Krets- och kretskortsdesign med EasyEDA:

För att utforma denna Arduino Alcohol Project Circuit har vi valt EDA-verktyget online som heter EasyEDA. Jag har tidigare använt EasyEDA många gånger och tyckte att det var väldigt bekvämt att använda eftersom det har en bra samling fotavtryck och öppen källkod. Se alla våra PCB-projekt här. Efter att ha designat kretskortet kan vi beställa kretskortproverna med deras billiga PCB-tillverkningstjänster. De erbjuder också komponent sourcingtjänster där de har ett stort lager av elektroniska komponenter och användare kan beställa sina nödvändiga komponenter tillsammans med PCB-beställningen.

När du designar dina kretsar och kretskort kan du också göra din krets- och kretskortsdesign offentlig så att andra användare kan kopiera eller redigera dem och dra nytta av det, vi har också gjort hela krets- och kretskortlayouterna offentliga för denna Arduino Alkoholdetektor, kolla länken nedan:

easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b

Du kan se vilket lager som helst (topp, botten, övermjölk, bottenmjölk etc) på kretskortet genom att välja lagret från fönstret "Lager".

Du kan också se kretskortet, hur det kommer att se ut efter tillverkning med knappen Photo View i EasyEDA:

Beräkning och beställning av prover online:

Efter att ha slutfört designen av detta Arduino Alcohol Project PCB kan du beställa PCB via JLCPCB.com. För att beställa PCB från JLCPCB behöver du Gerber File. För att ladda ner Gerber-filer på din PCB klickar du bara på knappen Fabrication Output på EasyEDA-redigeringssidan och laddar sedan ner från EasyEDA PCB-beställningssidan.

Gå nu till JLCPCB.com och klicka på Citera nu eller knappen, då kan du välja antalet PCB du vill beställa, hur många kopparlager du behöver, PCB-tjockleken, kopparvikt och till och med PCB-färgen, som ögonblicksbilden visas nedan:

När du har valt alla alternativ klickar du på "Spara i kundvagn" och sedan kommer du till sidan där du kan ladda upp din Gerber-fil som vi har laddat ner från EasyEDA. Ladda upp din Gerber-fil och klicka på "Spara i kundvagn". Och slutligen klicka på Kassan säkert för att slutföra din beställning, så får du dina PCB några dagar senare. De tillverkar kretskortet till mycket låg hastighet, vilket är $ 2. Deras byggtid är också mycket mindre vilket är 48 timmar med DHL-leverans på 3-5 dagar, i princip får du dina PCB inom en vecka efter beställning.

Efter några dagars beställning av PCB fick jag PCB-proverna i fin förpackning som visas på bilderna nedan.

Och efter att ha fått dessa bitar har jag lödt alla nödvändiga komponenter över kretskortet,

Nu behöver vi bara fästa LCD-skärmen på skölden och placera denna alkoholdetektorsköld över Arduino. Rikta in stiften på denna sköld mot Arduino och tryck den ordentligt över Arduino. Ladda nu bara upp koden till Arduino och slå på kretsen så är du klar! Din alkoholdetektor är redo att testa.