Analitzador d'alcoholèmia: 13 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

A càrrec de Marc Guasch i Genís Revilla

Enginyeria de disseny industrial a Elisava

Curs: usos acadèmics en terminologia anglesa específica

Tutor: Jonathan Chacón Perez

Pas 1: Definició del projecte INTRODUCCIÓ

Actualment, la majoria d’accidents de trànsit al carrer es produeixen per motius que inclouen casos de consum d’alcohol. Moltes famílies estan arruïnades per aquest motiu. La visió principal d’aquest projecte és evitar que les persones beguin i condueixin i causin accidents a la carretera.

Per tant, es tracta d’una versió prototip per deixar de conduir sota la influència de l’alcohol. Si un conductor ha begut, el sensor detectarà el nivell d'alcohol en la respiració del conductor i, si creua un llindar, apareixerà una alerta i el conductor pot decidir no conduir.

Aquest alcoholòleg no és un alcoholímetre professional i s’ha d’utilitzar només amb finalitats divertides.

Pas 2: problemàtic

Amb aquest producte volem resoldre el problema que tenen molts conductors un cop tornen del sopar o de la festa. Sovint, aquests conductors no saben si han begut excessivament per conduir correctament un vehicle. Aquest alcoholòmetre portàtil permetrà a les persones fer una prova abans de prendre el vehicle, indicant quin és el nivell d’alcohol i si és aconsellable agafar el vehicle o no.

Pas 3: Calen sensors i components

El sensor d'alcohol és el requisit principal. Al sensor d'alcohol hi ha disponibles Vcc, Ground, 1 port de lectura analògic i 1 digital. El sensor que s’utilitza aquí és MQ-4. Hem utilitzat una pantalla LCD amb un mòdul i2c per a un muntatge més fàcil i ràpid.

Els materials necessaris són:

(1x) Arduino Uno

(1x) Sensor de gas MQ5

(1x) LCD i2C 20x4

(1x) Tauler de pa

(2x) LED verd

(1x) LED groc

(2x) LED vermell

(5x) resistències de 10K

(50x) cables de pont

(1x) commutador

(1x) bateria de 5V

(1x) Funda 3D

Pas 4: creació del cas

La carcassa de l'alcoholèmia de butxaca està impresa en 3D. Després de descarregar el fitxer STL a continuació, el podeu fer a qualsevol instal·lació d'impressió 3D que hi ha a prop. Els resultats haurien d’assemblar-se a la imatge anterior.

Pas 5: Muntatge del circuit amb LCD I2C

El més important d’aquest pas és saber connectar la pantalla LCD amb el nostre Arduino Uno, cal fer les següents connexions i passos.

Per al correcte funcionament d’aquest component, cal instal·lar una biblioteca al nostre ordinador, que s’adjunta a continuació.

Els pins de l'I2C són:

Pin VCC: el pin que cal alimentar el circuit

Pin GND: el pin que calia mantenir a terra tot el component del circuit.

Pin SDA: es tracta d'una línia de dades on es realitza la transferència de caràcters.

Pin SCL: es tracta d'una línia de rellotge que sincronitza la transferència de caràcters.

Les connexions amb l'arduino són aquestes:

VCC - 5V

GND - GND

SDA - A4

SCL - A5

Adjuntem l’esquema d’instal·lació.

Pas 6: Codi LCD

En primer lloc, es carrega l’exemple de codi que aporta la biblioteca de la nostra pantalla LCD, d’aquesta manera podem comprovar que la nostra pantalla funciona correctament i podem passar al següent pas.

Adjuntem el codi següent.

Pas 7: Muntatge del circuit amb sensor de gas MQ5

Aquest component no necessita una biblioteca externa per al seu correcte funcionament. Només cal connectar-lo amb el nostre Arduino Uno, un cop connectat, podem executar el programa adjunt a continuació i al monitor sèrie del nostre ordinador veurem els valors que detecta.

Les connexions amb l'Arduino són les següents:

VCC - 5V

GND - GND

D0 - A8

A0 - A0

Adjuntem l’esquema d’instal·lació.

Nota: el sensor s’escalfa molt al cap d’un temps, no el toqueu.

Pas 8: Muntatge de circuits amb LEDs

Connectarem els 5 LED que serviran per indicar visualment el nivell d’alcohol. Aquests LED s’instal·laran fàcilment mitjançant resistències.

Les connexions amb l'Arduino són les següents:

LED1 (verd) - D1

LED2 (verd) - D2

LED3 (groc) - D3

LED4 (vermell) - D4

LED5 (vermell) - D5

Adjuntem l’esquema d’instal·lació.

Pas 9: calibreu el sensor d'alcohol

Per calibrar el sensor hem utilitzat cotó humitejat amb alcohol, ja que no hem pogut demostrar-ho amb subjectes reals. Finalment, hem decidit utilitzar els valors que creiem més reals.

Pas 10: Codi final

Un cop tots els components funcionin per separat, crearem un codi que els permeti treballar junts.

Crearem un codi que a través d'alguns rangs de mesura obtinguts pel sensor MQ5 ens mostrarà a la pantalla LCD 4 possibles estats d'embriaguesa.

Valor "ALCOHOL NIVEL BAJO" entre 50 i 100

Valor "NIVEL MEDIO ALCOHOL" entre 100 i 150

Valor "ALTO NIVEL ALCOHOL" entre 150 i 200

Valor "POLICIA"> = 200

Hem creat una memòria que fa que la pantalla tingui un valor superior.

Els LED funcionen de manera independent, s’alimenten de les dades obtingudes pel sensor MQ5, de la mateixa manera que la pantalla funciona amb els rangs de mesura que es declararan a continuació.

LED1 (verd): activeu-lo quan el valor <= 50 (indica que està encès)

LED2 (verd): activeu-lo quan el valor> 50

LED3 (groc): activeu-lo quan el valor> 100

LED4 (vermell): activeu-lo quan el valor> 150

LED5 (vermell): activeu-lo quan el valor> 200

A continuació adjuntem el codi final i la imatge de muntatge.

Pas 11: la funció de botó

La funció del nostre botó és reiniciar l'Arduino i fer una altra mesura, ja que el nostre programa sempre guarda la mesura més alta a la pantalla. Això ens permet fer tantes mesures com vulguem.

El nostre botó està directament connectat a l’alimentació.

Pas 12: ajuntar-ho tot

Un cop tot funcioni correctament, és hora d'afegir-lo a la funda i tancar-lo correctament.

Pas 13: Funcionament

Primer de tot, hem de connectar el cable que alimentarà el nostre Arduino. Quan aparegui "SOPLA AQUI" a la pantalla, això indicarà que el dispositiu està preparat per fer una mesura. La pantalla indicarà el nostre nivell d’alcohol, els LEDs indicaran el nivell d’alcohol en temps real, un cop no bufem, només en quedarà un encès.

Quan vulgueu fer una mesura nova, premeu el botó central i espereu fins que la pantalla mostri "SOPLA AQUI" i feu una nova mesura.