Arduino-alkoholinilmaisimen piirilevy

Tässä projektissa aion liittää alkoholianturin Arduinon kanssa. Täällä olen suunnitellut Arduino Shield PCB: n käyttämällä EASYEDA-online-piirilevysimulaattoria ja suunnittelijaa. Arduino Alcohol Detector tunnistaa alkoholipitoisuuden hengityksessä, ja käyttämällä joitain koodilaskelmia voimme laskea alkoholipitoisuuden hengityksessä tai veressä ja laukaista hälytyksen.

Vaaditut komponentit:

1. Arduino UNO
2. Alkoholinilmaisin Arduino-kilpi JLCPCB: ltä
3. Alkoholianturi (MQ3)
4. Vastus 10K
5. Vastus 1K
6. 16x2 LCD
7. Virtalähde
8. 10k potti
9. LED
10. LM358
11. Burgstips
12. Paina nappia

Piirikaavio ja selitys:

Tässä Arduino Alcohol Detector Shield -sovelluksessa olemme käyttäneet MQ3-anturia havaitsemaan hengityksen alkoholipitoisuus. 16x2 LCD käytetään näyttämään PPM-arvo alkoholia. Ja LM358 IC, jolla alkoholin tasoanturin lähtö muunnetaan digitaaliseksi (tämä toiminto on valinnainen). Summeri on myös paikka osoittaa korkea alkoholipitoisuus.

Tämän Arduino Alcohol Sensor -projektin piirikaavio on annettu yllä. Meillä on vertailupiiri alkoholianturin lähtöjännitteen vertaamiseksi ennalta asetettuun jännitteeseen (lähtö kytketty napaan D7). Alkoholianturin lähtö on kytketty myös Arduinon (A0) analogiseen tapiin. Summeri on kytketty tapaan D9. Ja LCD-liitännät ovat samat kuin Arduino LCD -esimerkit, jotka ovat saatavilla Arduino IDE: ssä (12, 11, 5, 4, 3, 2). Painike, jota käytetään myös tässä, alkaa lukea alkoholianturia, joka on kytketty Arduinon digitaaliseen nastaan ​​D6. Jäljellä olevat liitännät on esitetty piirikaaviossa.

Huomaa: Piirissä meidän on oikosuljettava kaikki J2-otsikon kaikki kolme nastaa PPM: n laskemiseksi.

Arduinon alkoholinilmaisimen suojan suunnittelussa olemme käyttäneet EasyEDA: ta, jossa ensin olemme suunnitelleet kaavion ja muuntaneet sen sitten piirilevyasetteluksi EasyEDA: n automaattisella reitityksellä. Koko prosessi selitetään alla.

Alkoholitason laskelmat:

MQ3-tietolomakkeen mukaan alkoholi puhtaassa ilmassa on 0,04 mg / l.

Joten virtaa piiri ja löydämme MQ3-anturin lähtöjännitteen huoneilmasta (oletan, että huoneessani on puhdasta ilmaa), joten sain 0,60 jännitettä. Se tarkoittaa, että kun anturi antaa 0,60 V puhtaassa ilmassa, alkoholi on 0,04 mg / L.

Nyt voimme löytää kertojan jakamalla alkoholin puhtaan ilman lähtöjännitteellä ja saamme

Kerroin = 0,40 / 0,60 Kerroin = 0,67

Nyt meillä on kaava alkoholin laskemiseksi (voi olla kaukana tarkasta tai todellisesta laskelmasta. Nämä eivät ole vakiolaskelmia)

Alkoholi = 0,67 * v.

Missä v on alkoholianturin lähtöjännite.

Nyt tiedämme vähiten ajorajaa alkoholin käytön aikana noin 0,5 mg / l. Mutta laskelmassamme saamme noin 0,40 mg / l puhtaassa ilmassa niin, että olemme asettaneet alkoholikynnyksen ajaessamme 0,80 mg / l (vain esittelyä varten).

MQ3-anturi:

MQ3-alkoholikaasuanturi valmistetaan käyttämällä SnO2-materiaalia, jolla on vähemmän johtavuutta puhtaassa ilmassa. Aina kun se tulee lähelle alkoholikaasua, se alkaa toimia hyvin kaasupitoisuuden mukaan. Joten käyttäjä voi havaita lähtöjännitteen eron millä tahansa mikrokontrollerilla ja tunnistaa alkoholin. Tämä on edullinen ja sopiva anturi moniin sovelluksiin alkoholin havaitsemiseen. Tällä anturilla on pitkä käyttöikä ja hyvä herkkyys. Joitakin sovelluksia, jotka voidaan tehdä käyttämällä tätä anturia, ovat alkoholikaasuhälytys, kannettava alkoholinilmaisin, kaasuhälytykset, alkometri jne.

Piirin ja piirilevyn suunnittelu EasyEDA: n avulla:

Tämän Arduino Alcohol Project -piirin suunnittelemiseksi olemme valinneet online-EDA-työkalun nimeltä EasyEDA. Olen aiemmin käyttänyt EasyEDA: ta monta kertaa ja löytänyt sen erittäin käteväksi käyttää, koska sillä on hyvä kokoelma jalanjälkiä ja sen avoimen lähdekoodin. Tarkista täältä kaikki piirilevyprojektimme. PCB: n suunnittelun jälkeen voimme tilata PCB-näytteet niiden edullisten PCB-valmistuspalveluiden avulla. Ne tarjoavat myös komponenttien hankintapalvelua, jossa heillä on suuri määrä elektronisia komponentteja ja käyttäjät voivat tilata tarvittavat komponentit piirilevytilauksen mukana.

Piirejä ja piirilevyjä suunniteltaessasi voit myös tehdä piirisi ja piirilevymallisi julkiseksi, jotta muut käyttäjät voivat kopioida tai muokata niitä ja hyötyä niistä. Olemme myös julkaisseet koko piiri- ja piirilevyasettelut tälle Arduino-alkoholinilmaisimelle tarkista alla oleva linkki:

easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b

Voit tarkastella mitä tahansa piirilevyn kerrosta (ylä-, ala-, yläsilkki-, pullonsilkki- jne.) Valitsemalla kerroksen 'Tasot' -ikkunasta.

Voit myös tarkastella piirilevyä, miten se näyttää valmistuksen, käyttämällä EasyEDA: n Valokuvanäkymä- painiketta:

Näytteiden laskeminen ja tilaaminen verkossa:

Kun olet suorittanut tämän Arduino Alcohol Project PCB: n suunnittelun, voit tilata piirilevyn JLCPCB.com -sivuston kautta. Jos haluat tilata piirilevyn JLCPCB: ltä, tarvitset Gerber-tiedoston. Lataa PC: n Gerber-tiedostot napsauttamalla EasyEDA-editorisivun Valmistustulos- painiketta ja lataa sitten EasyEDA-piirilevyn tilaussivulta.

Siirry nyt JLCPCB.com-sivustoon ja napsauta Quote Now tai -painiketta, jolloin voit valita tilattavien piirilevyjen määrän, kuinka monta kuparikerrosta tarvitset, piirilevyn paksuuden, kuparin painon ja jopa piirilevyn värin, kuten tilannekuvan nähtävissä alapuolella:

Kun olet valinnut kaikki vaihtoehdot, napsauta "Tallenna ostoskoriin" ja sinut siirretään sivulle, jonne voit ladata GerED-tiedostosi, jonka olemme ladanneet EasyEDA: lta. Lataa Gerber-tiedosto ja napsauta "Tallenna ostoskoriin". Ja lopuksi klikkaa Checkout Secure loppuun tilauksesi, niin saat piirilevyt muutama päivä myöhemmin. He valmistavat piirilevyä erittäin alhaisella nopeudella, joka on 2 dollaria. Niiden rakennusaika on myös hyvin lyhyt, mikä on 48 tuntia, kun DHL-toimitus on 3-5 päivää, periaatteessa saat piirilevyt viikon kuluessa tilauksesta.

Muutaman päivän PCB: n tilaamisen jälkeen sain PCB-näytteet mukavissa pakkauksissa alla olevien kuvien mukaisesti.

Ja saatuaan nämä kappaleet olen juotanut kaikki tarvittavat komponentit piirilevylle,

Nyt meidän on vain kiinnitettävä LCD-näyttö suojaan ja asetettava tämä alkoholinilmaisimen suoja Arduinon päälle. Kohdista tämän kilven nastat Arduinon kanssa ja paina se tukevasti Arduinon päälle. Lataa vain koodi Arduinoon ja käynnistä piiri ja olet valmis! Alkoholinilmaisin on valmis testaamaan.