لوحة دائرة كهربائية للكشف عن الكحول اردوينو

في هذا المشروع ، سأقوم بتوصيل مستشعر الكحول مع Arduino. لقد صممت هنا Arduino Shield ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام جهاز محاكاة ومصمم EASYEDA عبر الإنترنت. سيكتشف Arduino Alcohol Detector مستوى الكحول في التنفس وباستخدام بعض الحسابات في الكود يمكننا حساب مستوى الكحول في التنفس أو الدم ويمكن أن يطلق بعض الإنذار.

المكونات المطلوبة:

اردوينو UNO
درع اردوينو للكشف عن الكحول من JLCPCB
مستشعر الكحول (MQ3)
المقاوم 10 كيلو
المقاوم 1 كيلو
16x2 LCD
مزود الطاقة
10 كيلو وعاء
يؤدى
إل إم 358
بورغستيبس
اضغط الزر

مخطط الدائرة وشرحها:

في درع Arduino Alcohol Detector Shield ، استخدمنا مستشعر MQ3 لاكتشاف مستوى الكحول الحالي في التنفس. A LCD 16X2 يستخدم لعرض القيمة PPM الكحول. و LM358 IC لتحويل خرج مستشعر مستوى الكحول إلى رقمي (هذه الوظيفة اختيارية). يتم أيضًا وضع الجرس للإشارة إلى ارتفاع مستوى الكحول.

تم توضيح مخطط الدائرة لمشروع مستشعر Arduino Alcohol أعلاه. لدينا دائرة مقارنة لمقارنة جهد خرج مستشعر الكحول بجهد محدد مسبقًا (خرج متصل عند دبوس D7). يتم توصيل خرج مستشعر الكحول أيضًا بمسمار تناظري من Arduino (A0). الجرس متصل في Pin D9. واتصالات LCD هي نفس أمثلة Arduino LCD المتوفرة في Arduino IDE (12 ، 11 ، 5 ، 4 ، 3 ، 2). يستخدم زر الضغط هنا أيضًا لبدء القراءة من مستشعر الكحول المتصل في الدبوس الرقمي D6 من Arduino. تظهر التوصيلات المتبقية في مخطط الدائرة.

ملحوظة: في الدائرة ، نحتاج إلى اختصار كل الأطراف الثلاثة لرأس J2 لحساب جزء في المليون.

لتصميم درع كاشف الكحول لـ Arduino ، استخدمنا EasyEDA ، حيث صممنا أولاً مخططًا ثم قمنا بتحويله إلى تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور عن طريق ميزة التوجيه التلقائي لـ EasyEDA. العملية الكاملة موضحة أدناه.

حسابات مستوى الكحول:

وفقًا لورقة بيانات MQ3 ، يبلغ الكحول في الهواء النظيف 0.04 مجم / لتر.

لذلك نقوم بتشغيل الدائرة ونجد جهد الخرج لمستشعر MQ3 في هواء الغرفة (أفترض أن غرفتي بها هواء نظيف) لذلك حصلت على 0.60 جهد. هذا يعني أنه عندما يعطي المستشعر 0.60 فولت في الهواء النظيف ، فإن الكحول سيكون 0.04 مجم / لتر.

يمكننا الآن إيجاد مُضاعِف بقسمة الكحول على جهد الخرج في الهواء النظيف ونحصل على ذلك

المضاعف = 0.40 / 0.60 المضاعف = 0.67

لدينا الآن صيغة لحساب الكحول (قد تكون بعيدة عن الحساب الدقيق أو الفعلي. هذه ليست حسابات قياسية)

الكحول = 0.67 * الخامس.

حيث v هو جهد خرج مستشعر الكحول.

نحن نعلم الآن أن أقل حد للقيادة أثناء شرب الكحول هو حوالي 0.5 ملجم / لتر. لكن في حساباتنا ، نحصل على حوالي 0.40 ملجم / لتر في الهواء النظيف ، لذلك وضعنا حدًا أدنى للكحول أثناء القيادة 0.80 ملجم / لتر (للتوضيح فقط).

مستشعر MQ3:

تم تصنيع مستشعر غاز الكحول MQ3 باستخدام مادة SnO2 التي تتميز بموصلية أقل في الهواء النظيف. عندما يأتي غاز كحول قريب ، يبدأ في التوصيل بدرجة عالية وفقًا لتركيز الغاز. لذلك يمكن للمستخدم استشعار اختلاف جهد الخرج باستخدام أي متحكم دقيق ويمكنه اكتشاف وجود الكحول. هذا جهاز استشعار منخفض التكلفة ومناسب للعديد من التطبيقات للكشف عن الكحول. يتمتع هذا المستشعر بعمر طويل وحساسية جيدة. بعض التطبيقات التي يمكن إجراؤها باستخدام هذا المستشعر هي إنذار غاز الكحول ، وكاشف الكحول المحمول ، وأجهزة إنذار الغاز ، و Breathalyzer ، إلخ.

تصميم الدوائر و PCB باستخدام EasyEDA:

لتصميم دائرة مشروع Arduino Alcohol هذه ، اخترنا أداة EDA عبر الإنترنت تسمى EasyEDA. لقد استخدمت EasyEDA في السابق عدة مرات ووجدته مناسبًا جدًا للاستخدام نظرًا لأنه يحتوي على مجموعة جيدة من آثار الأقدام ومصدره المفتوح. تحقق هنا من جميع مشاريع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بعد تصميم PCB ، يمكننا طلب عينات PCB من خلال خدمات تصنيع PCB منخفضة التكلفة. كما أنها توفر خدمة تحديد مصادر المكونات حيث يكون لديها مخزون كبير من المكونات الإلكترونية ويمكن للمستخدمين طلب المكونات المطلوبة إلى جانب طلب ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

أثناء تصميم الدوائر الخاصة بك وثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يمكنك أيضًا جعل تصميمات الدوائر الكهربائية وثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاصة بك عامة حتى يتمكن المستخدمون الآخرون من نسخها أو تعديلها والاستفادة منها ، كما جعلنا تخطيطات الدوائر و PCB الخاصة بنا عامة من أجل جهاز Arduino Alcohol Detector ، تحقق من الرابط أدناه:

easyeda.com/circuitdigest/Alcohol_Detector-6b80abe350df4526b21be4999638a36b

يمكنك عرض أي طبقة (علوي ، سفلي ، علوي ، حريري ، إلخ) لثنائي الفينيل متعدد الكلور عن طريق تحديد الطبقة من نافذة "الطبقات"

يمكنك أيضًا عرض PCB ، وكيف سيبدو بعد التصنيع باستخدام زر Photo View في EasyEDA:

حساب العينات وطلبها عبر الإنترنت:

بعد الانتهاء من تصميم Arduino Alcohol Project PCB ، يمكنك طلب PCB من خلال JLCPCB.com. لطلب PCB من JLCPCB ، تحتاج إلى ملف Gerber. لتنزيل ملفات Gerber من PCB الخاص بك ، فقط انقر فوق زر Fabrication Output في صفحة محرر EasyEDA ، ثم قم بالتنزيل من صفحة طلب EasyEDA PCB.

انتقل الآن إلى JLCPCB.com وانقر فوق Quote Now أو الزر ، ثم يمكنك تحديد عدد PCBs التي تريد طلبها ، وعدد الطبقات النحاسية التي تحتاجها ، وسمك PCB ، ووزن النحاس ، وحتى لون PCB ، مثل اللقطة ظاهر أدناه:

بعد تحديد جميع الخيارات ، انقر فوق "حفظ في عربة التسوق" ، ثم سيتم نقلك إلى الصفحة حيث يمكنك تحميل ملف Gerber الخاص بك والذي قمنا بتنزيله من EasyEDA. قم بتحميل ملف جربر وانقر على "حفظ في عربة التسوق". وأخيرًا انقر فوق Checkout Securely لإكمال طلبك ، ثم ستحصل على PCBs بعد بضعة أيام. إنهم يصنعون ثنائي الفينيل متعدد الكلور بمعدل منخفض للغاية وهو 2 دولار. كما أن وقت الإنشاء أقل بكثير وهو 48 ساعة مع توصيل DHL من 3-5 أيام ، وستحصل بشكل أساسي على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في غضون أسبوع من الطلب.

بعد أيام قليلة من طلب PCB ، حصلت على عينات PCB في عبوات لطيفة كما هو موضح في الصور أدناه.

وبعد الحصول على هذه القطع ، قمت بلحام جميع المكونات المطلوبة فوق ثنائي الفينيل متعدد الكلور ،

الآن نحتاج فقط إلى إرفاق شاشة LCD بالدرع ووضع درع كاشف الكحول فوق Arduino. قم بمحاذاة دبابيس هذا الدرع مع Arduino واضغط عليه بقوة فوق Arduino. الآن فقط قم بتحميل الكود على Arduino وقم بتشغيل الدائرة وأنت انتهيت! كاشف الكحول الخاص بك جاهز للاختبار.