在这个项目中,我将酒精传感器与Arduino接口。在这里,我使用EASYEDA在线PCB仿真器和设计器设计了Arduino Shield PCB。Arduino酒精检测器将检测呼吸中的酒精含量,通过使用代码中的一些计算,我们可以计算呼吸或血液中的酒精含量并触发一些警报。
所需组件:
- Arduino UNO
- JLCPCB的酒精检测器Arduino防护罩
- 酒精传感器(MQ3)
- 电阻10K
- 电阻1K
- 16x2 LCD
- 电源供应
- 1万个
- LED
- LM358
- Burgstips
- 按钮
电路图和说明:
在此Arduino Alcohol Detector Shield中,我们使用了MQ3传感器来检测呼吸中当前的酒精含量。甲16×2 LCD用于显示醇的PPM值。还有一个LM358 IC,用于将酒精度传感器的输出转换为数字(此功能是可选的)。蜂鸣器也用于指示酒精度过高。
上面给出了该Arduino酒精传感器项目的电路图。我们有一个比较器电路,用于比较酒精传感器的输出电压和预设电压(输出连接到引脚D7)。酒精传感器的输出也连接到Arduino(A0)的模拟引脚上。蜂鸣器连接在引脚D9上。LCD连接与Arduino IDE中提供的Arduino LCD示例相同(12、11、5、4、3、2)。这里还使用一个按钮来开始从连接在Arduino的数字引脚D6上的酒精传感器读取数据。其余连接在电路图中显示。
注意:在电路中,我们需要短路J2接头连接器的所有三个引脚以计算PPM。
为了设计 用于Arduino的酒精检测器护罩, 我们使用了EasyEDA,在这种设计中,我们首先设计了原理图,然后通过EasyEDA的自动布线功能将其转换为PCB布局。完整过程说明如下。
酒精度的计算:
根据MQ3数据表,清洁空气中的酒精含量为0.04 mg / L。
因此,我们给电路供电,并在室内空气中找到MQ3传感器的输出电压(假设我的房间里有干净的空气),所以我得到0.60的电压。这意味着当传感器在清洁空气中提供0.60v的电压时,酒精含量将为0.04 mg / L。
现在我们可以通过将酒精除以干净空气中的输出电压来找到乘数,我们得到
乘数= 0.40 / 0.60乘数= 0.67
现在我们有了一个计算酒精度的公式(可能与准确的或实际的计算相差很远。这些不是标准的计算)
酒精= 0.67 * v。
其中v是酒精传感器的输出电压。
现在我们知道饮酒的最低驾驶限制约为0.5mg / L。但是在我们的计算中,我们在清洁的空气中的摄入量约为0.40 mg / L,因此我们在开车时将酒精阈值设置为0.80mg / L(仅用于演示)。
MQ3传感器:
MQ3酒精气体传感器是使用SnO2材料制成的,该材料在清洁空气中的导电性较小。每当附近有酒精气体进入时,它就会根据气体浓度开始高度传导。因此,用户可以使用任何微控制器来感应输出电压的差异,并可以检测到酒精的存在。这是低成本的,并且是用于酒精检测的许多应用的合适传感器。该传感器寿命长,灵敏度高。使用此传感器可以实现的一些应用是酒精气体警报,便携式酒精检测器,气体警报,呼吸分析仪等。
使用EasyEDA的电路和PCB设计:
为了设计此 Arduino酒精项目电路,我们选择了称为EasyEDA的在线EDA工具。我以前使用过EasyEDA多次,发现它使用起来非常方便,因为它具有大量的资源和开源资源。在这里检查我们所有的PCB项目。设计完PCB之后,我们可以通过低成本的PCB制造服务订购PCB样品。他们还提供元件采购服务,其中有大量的电子元件库存,用户可以与PCB订单一起订购所需的元件。
在设计电路和PCB时,您还可以公开电路和PCB设计,以便其他用户可以复制或编辑它们并从中受益,我们还为此Arduino酒精检测器公开了整个电路和PCB布局,检查以下链接:
easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b
您可以通过选择“层”窗口中的层来查看PCB的任何层(顶层,底层,顶层丝绸,底层丝绸等)。
您还可以使用 EasyEDA中的“照片查看”按钮查看PCB以及制造后的 外观:
在线计算和订购样品:
完成此Arduino Alcohol Project PCB的设计后 ,您可以通过JLCPCB.com订购PCB。要从JLCPCB订购PCB,您需要Gerber File。要下载PCB的Gerber文件,只需单击 EasyEDA编辑器页面中的 Fabrication Output 按钮,然后从EasyEDA PCB订购页面下载。
现在转到JLCPCB.com并单击 立即报价或 按钮,然后可以选择要订购的PCB数量,所需的铜层数,PCB厚度,铜重量以及甚至是PCB颜色,例如快照如下图所示:
选择所有选项后,单击“保存到购物车”,然后您将转到上载您从EasyEDA下载的Gerber文件的页面。上传您的Gerber文件,然后单击“保存到购物车”。最后,单击“安全地结帐”以完成您的订单,然后几天后您将得到PCB。他们以极低的成本(2美元)制造PCB。他们的构建时间也非常短,DHL交付3-5天的时间为48小时,基本上,您将在订购一周后获得PCB。
订购几天的PCB后,我得到了包装良好的 PCB样品 ,如下图所示。
得到这些零件后,我将所有必需的元件焊接到PCB上,
现在,我们只需要将LCD连接到Shield, 并将此酒精检测器Shield放在Arduino上即可。将盾牌的针脚与Arduino对齐,然后将其牢牢按在Arduino上。现在,只需将代码上传到Arduino并打开电路电源即可完成操作!您的酒精探测器已准备好进行测试。