Analizator alkomatu: 13 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Marc Guasch i Genís Revilla

Inżynieria wzornictwa przemysłowego w Elisava

Kurs: zastosowania akademickie w określonej terminologii angielskiej

Opiekun: Jonathan Chacón Perez

Krok 1: Definicja projektu WPROWADZENIE

W dzisiejszych czasach większość wypadków samochodowych na ulicy ma miejsce z powodów, które obejmują przypadki spożywania alkoholu. Wiele rodzin jest z tego powodu zrujnowanych. Główną wizją tego projektu jest zapobieganie prowadzeniu pojazdów pod wpływem alkoholu, a tym samym powodowaniu wypadków na drogach.

Jest to więc wersja prototypowa, aby przestać jeździć pod wpływem alkoholu. Jeśli kierowca pił alkohol, czujnik wykryje poziom alkoholu w jego wydychanym powietrzu i jeśli przekroczy ustalony próg, pojawi się ostrzeżenie, a kierowca może zrezygnować z prowadzenia pojazdu.

Ten alkohololog nie jest profesjonalnym alkomatem i powinien być używany wyłącznie w celach rozrywkowych.

Krok 2: Problematyczny

Dzięki temu produktowi chcemy rozwiązać problem wielu kierowców po powrocie z kolacji lub imprezy. Kierowcy ci często nie wiedzą, czy zbyt dużo pili, aby prawidłowo prowadzić pojazd. Ten przenośny alkoholometr pozwoli ludziom wykonać test przed zabraniem pojazdu, wskazując, jaki jest poziom alkoholu i czy wskazane jest zabranie pojazdu, czy nie.

Krok 3: Wymagane czujniki i komponenty

Czujnik alkoholu to główny wymóg. W czujniku alkoholu dostępny jest port Vcc, Ground, 1 analogowy i 1 cyfrowy port odczytu. Czujnik np. tutaj użyty to MQ-4. Zastosowaliśmy ekran LCD z modułem i2c dla łatwiejszego i szybszego montażu.

Wymagane materiały to:

(1x) Arduino Uno

(1x) Czujnik gazu MQ5

(1x) LCD i2C 20x4

(1x) Deska do krojenia chleba

(2x) zielona dioda LED

(1x) żółta dioda LED

(2x) czerwona dioda LED

(5x) 10K Rezystory

(50x) Przewody połączeniowe

(1x) Przełącznik

(1x) bateria 5 V

(1x) obudowa 3D

Krok 4: Tworzenie sprawy

Obudowa alkomatu kieszonkowego jest wydrukowana w technologii 3D. Po pobraniu poniższego pliku STL możesz to zrobić w dowolnym pobliskim zakładzie druku 3D. Wyniki powinny przypominać obrazek powyżej.

Krok 5: Montaż obwodu z LCD I2C

Najważniejszą rzeczą w tym kroku jest wiedza, jak połączyć ekran LCD z naszym Arduino Uno, należy wykonać następujące połączenia i kroki.

Do poprawnego działania tego komponentu konieczne jest zainstalowanie biblioteki na naszym komputerze, jest ona załączona poniżej.

Wyprowadzenia I2C to:

VCC Pin - pin, który wymaga zasilania obwodu

GND Pin - pin, który wymaga uziemienia wszystkich komponentów w obwodzie.

SDA Pin - jest to linia danych, w której odbywa się transfer znaków.

SCL Pin - jest to linia zegara synchronizująca transfer znaków.

Połączenia z arduino są następujące:

VCC - 5V

GND - GND

SDA - A4

SCL - A5

Dołączamy schemat instalacji.

Krok 6: Kod LCD

Przede wszystkim ładowany jest przykładowy kod, który przynosi biblioteka naszego ekranu LCD, w ten sposób możemy sprawdzić, czy nasz ekran działa poprawnie i możemy przejść do następnego kroku.

Poniżej załączamy kod.

Krok 7: Montaż obwodu z czujnikiem gazu MQ5

Komponent ten do poprawnego działania nie potrzebuje zewnętrznej biblioteki. Wystarczy połączyć go z naszym Arduino Uno, po połączeniu możemy uruchomić dołączony poniżej program i na monitorze szeregowym naszego komputera zobaczymy wykryte przez niego wartości.

Połączenia z Arduino są następujące:

VCC - 5V

GND - GND

D0 - A8

A0 - A0

Dołączamy schemat instalacji.

Uwaga: Czujnik po chwili bardzo się nagrzewa, nie dotykaj go!

Krok 8: Montaż obwodu z diodami LED

Połączymy 5 diod, które posłużą do wizualnego wskazywania poziomu alkoholu. Te diody LED można łatwo zainstalować za pomocą rezystorów.

Połączenia z Arduino są następujące:

LED1 (zielony) - D1

LED2 (zielony) - D2

LED3 (żółty) - D3

LED4 (czerwony) - D4

LED5 (czerwony) - D5

Dołączamy schemat instalacji.

Krok 9: Skalibruj czujnik alkoholu

Do kalibracji czujnika użyliśmy waty zwilżonej alkoholem, ponieważ nie mogliśmy tego udowodnić na prawdziwych obiektach. W końcu postanowiliśmy wykorzystać wartości, które naszym zdaniem są bardziej realne.

Krok 10: Kod końcowy

Gdy wszystkie komponenty będą działały osobno, stworzymy kod, który pozwoli im współpracować.

Stworzymy kod, który poprzez pewne zakresy pomiarowe uzyskane przez czujnik MQ5 pokaże nam na LCD 4 możliwe stany pijaństwa.

„BAJO NIVEL ALCOHOL” wartość między 50 - 100

„NIVEL MEDIO ALCOHOL” wartość między 100 - 150

Wartość "ALTO NIVEL ALCOHOL" między 150 - 200

Wartość „POLICIA” >=200

Stworzyliśmy pamięć, która sprawia, że ekran ma większą wartość.

Diody LED działają niezależnie, zasilane są danymi uzyskanymi przez czujnik MQ5, tak jak ekran pracuje z zakresami pomiarowymi, które zostaną zadeklarowane poniżej.

LED1 (zielony) - zapala się, gdy wartość <=50 (wskazuje, że świeci)

LED2 (zielony) - zapala się, gdy wartość >50

LED3 (żółty) - zapala się, gdy wartość >100

LED4 (czerwony) - zapala się, gdy wartość >150

LED5 (czerwony) - włącza się, gdy wartość >200

Poniżej załączamy ostateczny kod i obraz montażowy.

Krok 11: Funkcja przycisku

Funkcją naszego przycisku jest ponowne uruchomienie Arduino i wykonanie kolejnego pomiaru, ponieważ nasz program zawsze zapisuje na ekranie najwyższy pomiar. Dzięki temu możemy wykonać tyle pomiarów, ile chcemy.

Nasz przycisk jest bezpośrednio podłączony do zasilania.

Krok 12: Składanie wszystkiego razem

Gdy wszystko działa poprawnie, nadszedł czas, aby dodać go do etui i poprawnie zamknąć.

Krok 13: Funkcjonowanie

Przede wszystkim musimy podłączyć kabel, który będzie zasilał nasze Arduino. Pojawienie się na ekranie „SOPLA AQUI” oznacza, że urządzenie jest gotowe do wykonania pomiaru. Ekran wskaże nasz poziom alkoholu, diody wskażą poziom alkoholu w czasie rzeczywistym, gdy nie dmuchamy, pozostanie tylko jeden.

Gdy chcesz dokonać nowego pomiaru, naciśnij środkowy przycisk i poczekaj, aż na ekranie pojawi się „SOPLA AQUI” i wykonaj nowy pomiar.