Placa de circuito del detector de alcohol Arduino

En este proyecto, voy a conectar un sensor de alcohol con Arduino. Aquí he diseñado un PCB Arduino Shield usando el simulador y diseñador de PCB en línea EASYEDA. El detector de alcohol Arduino detectará el nivel de alcohol en el aliento y, mediante el uso de algunos cálculos en el código, podemos calcular el nivel de alcohol en el aliento o la sangre y activar alguna alarma.

Componentes requeridos:

1. Arduino UNO
2. Detector de alcohol Arduino shield de JLCPCB
3. Sensor de alcohol (MQ3)
4. Resistencia 10K
5. Resistencia 1K
6. LCD de 16x2
7. Fuente de alimentación
8. BOTE de 10k
9. LED
10. LM358
11. Burgstips
12. Presionar el botón

Diagrama de circuito y explicación:

En este Arduino Alcohol Detector Shield hemos utilizado un sensor MQ3 para detectar el nivel de alcohol presente en el aliento. Se utiliza una pantalla LCD de 16x2 para mostrar el valor de PPM de alcohol. Y un LM358 IC para convertir la salida del sensor de nivel de alcohol a digital (esta función es opcional). Un timbre también es un lugar para indicar un alto nivel de alcohol.

El diagrama de circuito para este proyecto de sensor de alcohol Arduino se muestra arriba. Tenemos un circuito comparador para comparar el voltaje de salida del sensor de alcohol con el voltaje preestablecido (salida conectada en el pin D7). La salida del sensor de alcohol también está conectada a un pin analógico de Arduino (A0). El zumbador está conectado en el pin D9. Y las conexiones de LCD son las mismas que las de los ejemplos de LCD de Arduino que están disponibles en Arduino IDE (12, 11, 5, 4, 3, 2). Aquí también se usa un botón para comenzar a tomar la lectura del sensor de alcohol conectado al pin digital D6 de Arduino. Las conexiones restantes se muestran en el diagrama de circuito.

Nota: En el circuito, necesitamos acortar los tres pines del encabezado J2 para calcular PPM.

Para diseñar el escudo del detector de alcohol para Arduino, hemos utilizado EasyEDA, en el que primero diseñamos un esquema y luego lo convertimos en el diseño de PCB mediante la función de enrutamiento automático de EasyEDA. El proceso completo se explica a continuación.

Cálculos para el nivel de alcohol:

De acuerdo con la hoja de datos de MQ3, el alcohol en aire limpio es 0.04 mg / L.

Entonces alimentamos el circuito y encontramos el voltaje de salida del sensor MQ3 en el aire de la habitación (supongo que mi habitación tiene aire limpio), por lo que obtuve un voltaje de 0.60. Significa que cuando el sensor está dando 0.60v en el aire limpio, el alcohol será de 0.04 mg / L.

Ahora podemos encontrar un multiplicador dividiendo el alcohol por el voltaje de salida en aire limpio y obtenemos

Multiplicador = 0.40 / 0.60 Multiplicador = 0.67

Ahora tenemos una fórmula para calcular el alcohol (puede estar muy lejos del cálculo exacto o real. Estos no son cálculos estándar).

Alcohol = 0,67 * v.

Donde v es el voltaje de salida del sensor de alcohol.

Ahora sabemos que el límite mínimo para conducir mientras se bebe alcohol es de alrededor de 0,5 mg / L. Pero en nuestro cálculo, obtenemos alrededor de 0.40 mg / L en aire limpio, por lo que hemos establecido un umbral de alcohol mientras manejamos 0.80mg / L (solo para demostración).

Sensor MQ3:

El sensor de gas alcohol MQ3 se fabrica utilizando material de SnO2 que tiene menos conductividad en aire limpio. Siempre que se acerca, el gas de alcohol comienza a conducir altamente de acuerdo con la concentración de gas. Por lo tanto, el usuario puede sentir la diferencia de voltaje de salida usando cualquier microcontrolador y puede detectar la presencia de alcohol. Este es un sensor de bajo costo y adecuado para muchas aplicaciones de detección de alcohol. Este sensor tiene una larga vida y buena sensibilidad. Algunas de las aplicaciones que se pueden realizar con este sensor son alarma de gas de alcohol, detector de alcohol portátil, alarmas de gas, alcoholímetro, etc.

Diseño de circuitos y PCB con EasyEDA:

Para diseñar este Circuito de Proyecto de Alcohol Arduino, hemos elegido la herramienta EDA en línea llamada EasyEDA. Anteriormente he usado EasyEDA muchas veces y lo encontré muy conveniente de usar ya que tiene una buena colección de huellas y es de código abierto. Consulta aquí todos los proyectos de PCB. Después de diseñar la PCB, podemos solicitar las muestras de PCB mediante sus servicios de fabricación de PCB de bajo costo. También ofrecen servicio de abastecimiento de componentes donde tienen un gran stock de componentes electrónicos y los usuarios pueden solicitar los componentes necesarios junto con el pedido de PCB.

Mientras diseña sus circuitos y PCB, también puede hacer públicos sus diseños de circuitos y PCB para que otros usuarios puedan copiarlos o editarlos y puedan beneficiarse de ellos, también hemos hecho públicos todos nuestros diseños de circuitos y PCB para este detector de alcohol Arduino. consulte el siguiente enlace:

easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b

Puede ver cualquier capa (superior, inferior, seda superior, seda inferior, etc.) del PCB seleccionando la capa de la ventana 'Capas'.

También puede ver la PCB, cómo se verá después de la fabricación usando el botón Vista de fotos en EasyEDA:

Cálculo y pedido de muestras en línea:

Después de completar el diseño de esta PCB del Proyecto de Alcohol Arduino, puede solicitar la PCB a través de JLCPCB.com. Para pedir el PCB de JLCPCB, necesita Gerber File. Para descargar archivos Gerber de su PCB, simplemente haga clic en el botón Salida de fabricación en la página del editor EasyEDA, luego descárguelo desde la página de pedido de EasyEDA PCB.

Ahora vaya a JLCPCB.com y haga clic en Cotizar ahora o en el botón, luego puede seleccionar la cantidad de PCB que desea pedir, cuántas capas de cobre necesita, el grosor de PCB, el peso del cobre e incluso el color de PCB, como la instantánea mostrado a continuación:

Una vez que haya seleccionado todas las opciones, haga clic en "Guardar en el carrito" y luego lo llevará a la página donde puede cargar su archivo Gerber que hemos descargado de EasyEDA. Sube tu archivo Gerber y haz clic en "Guardar en el carrito". Y finalmente haga clic en Checkout Securely para completar su pedido, luego obtendrá sus PCB unos días después. Están fabricando la PCB a un precio muy bajo, que es de $ 2. Su tiempo de construcción también es muy inferior, que es de 48 horas con una entrega de DHL de 3-5 días, básicamente obtendrá sus PCB dentro de una semana de realizar el pedido.

Después de unos días de ordenar PCB, obtuve las muestras de PCB en un buen empaque como se muestra en las imágenes a continuación.

Y después de obtener estas piezas, he soldado todos los componentes necesarios sobre el PCB,

Ahora solo tenemos que conectar la pantalla LCD al escudo y colocar este escudo detector de alcohol sobre el Arduino. Alinee los pines de este escudo con el Arduino y presione firmemente sobre el Arduino. ¡Ahora simplemente cargue el código en Arduino y encienda el circuito y listo! Su detector de alcohol está listo para probar.