Máy phân tích hơi thở: 13 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Bởi Marc Guasch và Genís Revilla

Kỹ thuật thiết kế công nghiệp ở Elisava

Khóa học: sử dụng học thuật trong thuật ngữ tiếng Anh cụ thể

Gia sư: Jonathan Chacón Perez

Bước 1: GIỚI THIỆU Định nghĩa Dự án

Ngày nay, hầu hết các vụ tai nạn ô tô trên đường phố xảy ra vì lý do bao gồm cả các trường hợp uống rượu. Nhiều gia đình tan nát vì lý do đó. Tầm nhìn chính của dự án này là ngăn chặn những người uống rượu bia và lái xe gây tai nạn trên đường.

Vì vậy, đây là một phiên bản nguyên mẫu để dừng lái xe trong điều kiện ảnh hưởng của rượu. Nếu người lái xe đã uống rượu, cảm biến sẽ phát hiện nồng độ cồn trong hơi thở của người lái xe và nếu vượt qua ngưỡng quy định, một cảnh báo sẽ xuất hiện và người lái xe có thể quyết định không lái xe.

Chuyên gia nghiên cứu về rượu này không phải là một máy thở chuyên nghiệp và chỉ nên được sử dụng cho mục đích vui vẻ.

Bước 2: Có vấn đề

Với sản phẩm này, chúng tôi muốn giải quyết vấn đề mà nhiều người lái xe gặp phải khi họ trở về sau bữa tối hoặc tiệc tùng. Những người lái xe này thường không biết mình đã uống rượu bia chưa để điều khiển phương tiện đúng cách. Máy đo nồng độ cồn cầm tay này sẽ cho phép mọi người làm bài kiểm tra trước khi đi xe, cho biết nồng độ cồn là bao nhiêu và có nên đi xe hay không.

Bước 3: Yêu cầu cảm biến và linh kiện

Cảm biến nồng độ cồn là yêu cầu chính. Trong cảm biến nồng độ cồn có sẵn 1 cổng đọc Vcc, Ground, 1 analog và 1 digital. Cảm biến được sử dụng ở đây là MQ-4. Chúng tôi đã sử dụng màn hình LCD với mô-đun i2c để lắp ráp dễ dàng và nhanh chóng hơn.

Vật liệu yêu cầu là:

(1x) Arduino Uno

(1x) Cảm biến khí MQ5

(1x) LCD i2C 20x4

(1x) Breadboard

(2x) Đèn LED xanh lục

(1x) Đèn LED vàng

(2x) Đèn LED đỏ

(5x) Điện trở 10K

(50x) Dây nhảy

(1x) Chuyển đổi

(1x) Pin 5V

(1x) Vỏ 3D

Bước 4: Tạo trường hợp

Vỏ của túi khí nén được in 3D. Sau khi tải xuống tệp STL bên dưới, bạn có thể thực hiện nó tại bất kỳ cơ sở in 3d nào gần đó. Kết quả sẽ giống như hình trên.

Bước 5: Lắp ráp mạch với LCD I2C

Điều quan trọng nhất của bước này là bạn phải biết cách kết nối màn hình LCD với Arduino Uno của chúng ta, các kết nối và bước sau phải được thực hiện.

Để hoạt động chính xác của thành phần này, cần phải cài đặt một thư viện trong máy tính của chúng tôi, nó được đính kèm bên dưới.

Các chân của I2C là:

Chân VCC - chân yêu cầu cấp nguồn cho mạch

GND Pin - chân cần thiết để giữ cho tất cả các thành phần trong mạch được nối đất.

SDA Pin - đây là một dòng dữ liệu nơi diễn ra quá trình chuyển các ký tự.

SCL Pin - đây là dòng đồng hồ đồng bộ hóa việc truyền ký tự.

Các kết nối với arduino là:

VCC - 5V

GND - GND

SDA - A4

SCL - A5

Chúng tôi đính kèm sơ đồ cài đặt.

Bước 6: Mã LCD

Trước hết, mã ví dụ mà thư viện màn hình LCD của chúng tôi mang đến được tải, bằng cách này, chúng tôi có thể kiểm tra xem màn hình của chúng tôi có hoạt động chính xác hay không và chúng tôi có thể chuyển sang bước tiếp theo.

Chúng tôi đính kèm mã dưới đây.

Bước 7: Lắp ráp mạch với cảm biến khí MQ5

Thành phần này không cần thư viện bên ngoài để hoạt động chính xác. Chỉ cần kết nối nó với Arduino Uno của chúng tôi, sau khi kết nối, chúng tôi có thể chạy chương trình được đính kèm bên dưới và trên màn hình nối tiếp của máy tính, chúng tôi sẽ thấy các giá trị mà nó phát hiện.

Các kết nối với Arduino là:

VCC - 5V

GND - GND

D0 - A8

A0 - A0

Chúng tôi đính kèm sơ đồ cài đặt.

Lưu ý: Cảm ứng sẽ rất nóng sau một thời gian, không chạm vào nó!

Bước 8: Lắp ráp mạch với đèn LED

Chúng tôi sẽ kết nối 5 đèn LED sẽ phục vụ cho việc biểu thị mức độ cồn một cách trực quan. Các đèn LED này sẽ được lắp đặt dễ dàng bằng cách sử dụng điện trở.

Các kết nối với Arduino là:

LED1 (Xanh lục) - D1

LED2 (Xanh lục) - D2

LED3 (Vàng) - D3

LED4 (Đỏ) - D4

LED5 (Đỏ) - D5

Chúng tôi đính kèm sơ đồ cài đặt.

Bước 9: Hiệu chỉnh cảm biến cồn

Để hiệu chỉnh cảm biến, chúng tôi đã sử dụng bông tẩm cồn, vì chúng tôi không thể chứng minh điều đó bằng các đối tượng thực. Cuối cùng, chúng tôi đã quyết định sử dụng các giá trị mà chúng tôi tin là thực hơn.

Bước 10: Mã cuối cùng

Khi tất cả các thành phần hoạt động riêng biệt, chúng tôi sẽ tạo một mã cho phép chúng hoạt động cùng nhau.

Chúng tôi sẽ tạo một mã mà thông qua một số phạm vi đo lường mà cảm biến MQ5 thu được sẽ hiển thị cho chúng tôi trên màn hình LCD 4 trạng thái say có thể xảy ra.

Giá trị "BAJO NIVEL ALCOHOL" từ 50 - 100

Giá trị "NIVEL MEDIO ALCOHOL" từ 100 - 150

Giá trị "ALTO NIVEL ALCOHOL" từ 150 - 200

Giá trị "POLICIA"> = 200

Chúng tôi đã tạo ra một bộ nhớ làm cho màn hình có giá trị cao hơn.

Các đèn LED hoạt động độc lập, chúng được cung cấp năng lượng bởi dữ liệu thu được bởi cảm biến MQ5, giống như màn hình hoạt động với các dải đo sẽ được khai báo bên dưới.

LED1 (Xanh lục) - BẬT khi giá trị <= 50 (cho biết nó đang bật)

LED2 (Xanh lục) - BẬT khi giá trị> 50

LED3 (Vàng) - BẬT khi giá trị> 100

LED4 (Đỏ) - BẬT khi giá trị> 150

LED5 (Đỏ) - BẬT khi giá trị> 200

Chúng tôi đính kèm mã cuối cùng và hình ảnh dựng phim bên dưới.

Bước 11: Chức năng Nút

Chức năng của nút của chúng tôi là khởi động lại Arduino và thực hiện một phép đo khác, vì chương trình của chúng tôi luôn lưu số đo cao nhất trên màn hình. Điều này cho phép chúng tôi thực hiện nhiều phép đo như chúng tôi muốn.

Nút của chúng tôi được kết nối trực tiếp với nguồn.

Bước 12: Kết hợp mọi thứ lại với nhau

Khi mọi thứ hoạt động bình thường, đã đến lúc thêm nó vào hộp đựng và đóng nó một cách chính xác.

Bước 13: Hoạt động

Trước hết, chúng ta phải kết nối cáp sẽ cấp nguồn cho Arduino của chúng ta. Khi "SOPLA AQUI" xuất hiện trên màn hình, điều này sẽ cho biết thiết bị đã sẵn sàng thực hiện phép đo. Màn hình sẽ cho biết mức độ cồn của chúng ta, các đèn LED sẽ cho biết mức độ cồn trong thời gian thực, một khi chúng ta không thổi, chỉ một đèn sẽ vẫn sáng.

Khi bạn muốn thực hiện một phép đo mới, hãy nhấn nút trung tâm và đợi cho đến khi màn hình hiển thị "SOPLA AQUI" và thực hiện một phép đo mới.