Analyzátor dychu: 13 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Autor: Marc Guasch a Genís Revilla

Inžinierstvo priemyselného dizajnu na Elisave

Kurz: akademické využitie v špecifickej anglickej terminológii

Vychovávateľ: Jonathan Chacón Perez

Krok 1: Definícia projektu ÚVOD

V dnešnej dobe sa väčšina dopravných nehôd na ulici stáva z dôvodov, ktoré zahŕňajú prípady konzumácie alkoholu. Mnoho rodín je preto zničených. Hlavnou víziou tohto projektu je zabrániť ľuďom v jazde pod vplyvom alkoholu a spôsobovaní nehôd.

Toto je teda prototypová verzia, ako zastaviť jazdu pod vplyvom alkoholu. Ak vodič pije, senzor detekuje hladinu alkoholu v dychu vodiča a ak prekročí stanovenú prahovú hodnotu, zobrazí sa upozornenie a vodič sa môže rozhodnúť nejazdiť.

Tento alkohoológ nie je profesionálnym analyzátorom dychu a mal by sa používať iba na zábavné účely.

Krok 2: Problémový

S týmto produktom chceme vyriešiť problém, ktorý má mnoho vodičov, keď sa vrátia z večere alebo párty. Títo vodiči často nevedia, či sa príliš napili, aby mohli správne viesť vozidlo. Tento prenosný alkoholometer umožní ľuďom urobiť si pred nástupom vozidla test a uvedie, aká je hladina alkoholu a či je vhodné vziať si vozidlo alebo nie.

Krok 3: Potrebné snímače a súčasti

Hlavnou požiadavkou je senzor alkoholu. V alkoholovom senzore je k dispozícii Vcc, Ground, 1 analógový a 1 digitálny čítací port. Tu použitý senzor je MQ-4. Na jednoduchšiu a rýchlejšiu montáž sme použili LCD obrazovku s modulom i2c.

Potrebné materiály sú:

(1x) Arduino Uno

(1x) Senzor plynu MQ5

(1x) LCD i2C 20x4

(1x) Breadboard

(2x) Zelená LED

(1x) Žltá LED dióda

(2x) Červená LED

(5x) 10K odpory

(50x) Prepojovacie vodiče

(1x) Prepínač

(1x) 5V batéria

(1x) 3D puzdro

Krok 4: Vytvorenie puzdra

Obal vreckového dychového analyzátora je 3D vytlačený. Po stiahnutí nižšie uvedeného súboru STL to môžete urobiť v ktoromkoľvek zariadení na 3D tlač v okolí. Výsledky by mali pripomínať obrázok vyššie.

Krok 5: Zostavenie obvodu s LCD I2C

Najdôležitejšou vecou v tomto kroku je vedieť, ako prepojiť obrazovku LCD s naším Arduino Uno, je potrebné vykonať nasledujúce pripojenia a kroky.

Pre správnu funkciu tohto komponentu je potrebné nainštalovať do nášho počítača knižnicu, ktorá je priložená nižšie.

Kolíky I2C sú:

Kolík VCC - kolík, ktorý je potrebný na napájanie obvodu

Pin GND - pin, ktorý je potrebný na uzemnenie všetkých komponentov v obvode.

SDA Pin - jedná sa o dátový riadok, kde prebieha prenos znakov.

SCL Pin - jedná sa o hodinový riadok synchronizujúci prenos charakteru.

Spojenia s arduino sú tieto:

VCC - 5V

GND - GND

SDA - A4

SCL - A5

Pripájame inštalačnú schému.

Krok 6: LCD kód

Najprv je načítaný ukážkový kód, ktorý knižnica našej obrazovky LCD prináša, a tak môžeme skontrolovať, či naša obrazovka funguje správne, a môžeme prejsť na ďalší krok.

Kód prikladáme nižšie.

Krok 7: Zostava obvodu so snímačom plynu MQ5

Tento komponent pre svoju správnu činnosť nepotrebuje externú knižnicu. Je potrebné len prepojiť ho s naším Arduino Uno, po pripojení môžeme spustiť nižšie priložený program a na sériovom monitore nášho počítača uvidíme hodnoty, ktoré detekuje.

Spojenia s Arduino sú tieto:

VCC - 5V

GND - GND

D0 - A8

A0 - A0

Pripájame inštalačnú schému.

Poznámka: Senzor sa po chvíli veľmi zahreje, nedotýkajte sa ho!

Krok 8: Zostava obvodu s LED diódami

Pripojíme 5 LED diód, ktoré budú slúžiť na vizuálnu indikáciu hladiny alkoholu. Tieto LED diódy sa dajú ľahko nainštalovať pomocou odporov.

Spojenia s Arduino sú tieto:

LED1 (zelená) - D1

LED2 (zelená) - D2

LED3 (žltá) - D3

LED4 (červená) - D4

LED5 (červená) - D5

Pripájame inštalačnú schému.

Krok 9: Kalibrujte senzor alkoholu

Na kalibráciu senzora sme použili bavlnu navlhčenú v alkohole, pretože sme to nemohli dokázať na skutočných objektoch. Nakoniec sme sa rozhodli použiť hodnoty, ktoré sú podľa nás skutočnejšie.

Krok 10: Konečný kód

Akonáhle budú všetky komponenty fungovať oddelene, vytvoríme kód, ktorý im umožní spolupracovať.

Vytvoríme kód, ktorý nám prostredníctvom niektorých rozsahov meraní získaných snímačom MQ5 ukáže na LCD 4 možné stavy opitosti.

Hodnota „BAJO NIVEL ALCOHOL“medzi 50 - 100

Hodnota „NIVEL MEDIO ALCOHOL“medzi 100 - 150

Hodnota „ALTO NIVEL ALCOHOL“medzi 150 - 200

Hodnota „POLICIA“> = 200

Vytvorili sme pamäť, vďaka ktorej má obrazovka vyššiu hodnotu.

LED diódy pracujú nezávisle, napájajú ich údaje získané snímačom MQ5, rovnako ako obrazovka pracuje s rozsahmi merania, ktoré budú uvedené nižšie.

LED1 (zelená) - rozsvieti sa, keď je hodnota <= 50 (znamená, že svieti)

LED2 (zelená) - rozsvieti sa, keď je hodnota> 50

LED3 (žltá) - rozsvieti sa, keď je hodnota> 100

LED4 (červená) - rozsvieti sa, keď je hodnota> 150

LED5 (červená) - rozsvieti sa, keď je hodnota> 200

Nižšie prikladáme konečný kód a montážny obrázok.

Krok 11: Funkcia tlačidla

Funkciou nášho tlačidla je reštartovať Arduino a vykonať ďalšie meranie, pretože náš program vždy uloží najvyššie meranie na obrazovku. To nám umožňuje vykonať toľko meraní, koľko chceme.

Naše tlačidlo je priamo pripojené k napájaniu.

Krok 12: Dajte všetko dohromady

Keď všetko funguje správne, je načase ho pridať do puzdra a správne zatvoriť.

Krok 13: Fungovanie

V prvom rade musíme pripojiť kábel, ktorý bude napájať naše Arduino. Keď sa na obrazovke zobrazí „SOPLA AQUI“, bude to znamenať, že zariadenie je pripravené vykonať meranie. Obrazovka bude indikovať našu hladinu alkoholu, LED diódy indikujú hladinu alkoholu v reálnom čase, akonáhle nefúkame, zostane svietiť iba jedna.

Ak chcete vykonať nové meranie, stlačte stredové tlačidlo a počkajte, kým sa na displeji nezobrazí „SOPLA AQUI“, a vykonajte nové meranie.