Analizador de respiración: 13 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Por Marc Guasch y Genís Revilla

Ingeniería de diseño industrial en Elisava

Curso: usos académicos en terminología inglesa específica

Tutor: Jonathan Chacón Perez

Paso 1: Definición del proyecto INTRODUCCIÓN

Hoy en día, la mayoría de los accidentes de tráfico en la calle se producen por motivos que incluyen casos de consumo de alcohol. Muchas familias se arruinan por eso. La visión principal de este proyecto es evitar que las personas conduzcan bajo los efectos del alcohol y provoquen accidentes en la carretera.

Así que esta es una versión prototipo para dejar de conducir bajo los efectos del alcohol. Si un conductor ha estado bebiendo, el sensor detectará el nivel de alcohol en la respiración del conductor y si cruza un umbral establecido, aparecerá una alerta y el conductor puede decidir no conducir.

Este alcoholólogo no es un alcoholímetro profesional y debe usarse solo con fines divertidos.

Paso 2: problemático

Con este producto queremos solucionar el problema que tienen muchos conductores una vez que regresan de cenar o salir de fiesta. Estos conductores a menudo no saben si han bebido demasiado para conducir un vehículo correctamente. Este alcoholómetro portátil permitirá a las personas realizar una prueba antes de tomar el vehículo, indicando cuál es el nivel de alcohol y si es recomendable tomar el vehículo o no.

Paso 3: Sensores y componentes necesarios

El sensor de alcohol es el requisito principal. En el sensor de alcohol hay disponibles puertos de lectura Vcc, Ground, 1 analógico y 1 digital. El sensor que se utiliza aquí es MQ-4. Hemos utilizado una pantalla LCD con módulo i2c para un montaje más fácil y rápido.

Los materiales necesarios son:

(1x) Arduino Uno

(1x) Sensor de gas MQ5

(1x) Pantalla LCD i2C 20x4

(1x) Tablero de pruebas

(2x) LED verde

(1x) LED amarillo

(2x) LED rojo

(5x) resistencias de 10K

(50x) Cables de puente

(1x) Interruptor

(1x) Batería de 5V

(1x) Estuche 3D

Paso 4: creación del caso

La carcasa del alcoholímetro de bolsillo está impresa en 3D. Después de descargar el archivo STL a continuación, puede hacerlo en cualquier instalación de impresión 3D cercana. Los resultados deben parecerse a la imagen de arriba.

Paso 5: Montaje del circuito con LCD I2C

Lo más importante de este paso es saber cómo conectar la pantalla LCD con nuestro Arduino Uno, se deben realizar las siguientes conexiones y pasos.

Para el correcto funcionamiento de este componente es necesario instalar una librería en nuestro ordenador, se adjunta a continuación.

Los pines del I2C son:

Pin VCC: el pin que requiere encender el circuito

Pin GND: el pin que se requiere para mantener todos los componentes del circuito conectados a tierra.

Pin SDA: esta es una línea de datos donde tiene lugar la transferencia de caracteres.

Pin SCL: esta es una línea de reloj que sincroniza la transferencia de caracteres.

Las conexiones con el arduino son estas:

VCC - 5 V

GND - GND

SDA - A4

SCL - A5

Adjuntamos el esquema de instalación.

Paso 6: Código LCD

En primer lugar se carga el código de ejemplo que trae la librería de nuestra pantalla LCD, de esta forma podemos comprobar que nuestra pantalla funciona correctamente y podemos pasar al siguiente paso.

Adjuntamos el código a continuación.

Paso 7: Montaje del circuito con sensor de gas MQ5

Este componente no necesita biblioteca externa para su correcto funcionamiento. Solo es necesario conectarlo con nuestro Arduino Uno, una vez conectado podemos ejecutar el programa adjunto a continuación y en el monitor serie de nuestro ordenador veremos los valores que detecta.

Las conexiones con Arduino son estas:

VCC - 5 V

GND - GND

D0 - A8

A0 - A0

Adjuntamos el esquema de instalación.

Nota: El sensor se calienta mucho después de un tiempo, ¡no lo toque!

Paso 8: Ensamblaje de circuito con LED

Conectaremos los 5 leds que nos servirán para indicar visualmente el nivel de alcohol. Estos LED se instalarán fácilmente mediante resistencias.

Las conexiones con Arduino son estas:

LED1 (verde) - D1

LED2 (verde) - D2

LED3 (amarillo) - D3

LED4 (rojo) - D4

LED5 (rojo) - D5

Adjuntamos el esquema de instalación.

Paso 9: calibre el sensor de alcohol

Para calibrar el sensor utilizamos algodón humedecido con alcohol, ya que no pudimos probarlo con sujetos reales. Finalmente hemos decidido utilizar los valores que creemos que son más reales.

Paso 10: Código final

Una vez que todos los componentes funcionen por separado, crearemos un código que les permita trabajar juntos.

Crearemos un código que a través de unos rangos de medida obtenidos por el sensor MQ5 nos mostrará en la pantalla LCD 4 posibles estados de ebriedad.

Valor "BAJO NIVEL ALCOHOL" entre 50 - 100

Valor de "NIVEL MEDIO ALCOHOL" entre 100 y 150

Valor de "ALTO NIVEL ALCOHOL" entre 150 y 200

Valor de "POLICIA"> = 200

Hemos creado una memoria que hace que la pantalla tenga un valor superior.

Los LED funcionan de forma independiente, se alimentan de los datos obtenidos por el sensor MQ5, así como la pantalla trabaja con los rangos de medida que se declararán a continuación.

LED1 (verde) - se enciende cuando el valor <= 50 (indica que está encendido)

LED2 (verde) - se enciende cuando el valor> 50

LED3 (amarillo): se enciende cuando el valor> 100

LED4 (rojo) - se enciende cuando el valor> 150

LED5 (rojo) - se enciende cuando el valor> 200

Adjuntamos el código final y la imagen de montaje a continuación.

Paso 11: La función del botón

La función de nuestro botón es reiniciar el Arduino y hacer otra medición, ya que nuestro programa siempre guarda la medición más alta en la pantalla. Esto nos permite realizar tantas medidas como queramos.

Nuestro botón está conectado directamente a la energía.

Paso 12: Poner todo junto

Una vez que todo esté funcionando correctamente es el momento de agregarlo a la carcasa y cerrarlo correctamente.

Paso 13: Funcionamiento

En primer lugar, tenemos que conectar el cable que alimentará nuestro Arduino. Cuando aparezca "SOPLA AQUI" en la pantalla, esto indicará que el dispositivo está listo para realizar una medición. La pantalla indicará nuestro nivel de alcohol, los leds indicarán el nivel de alcohol en tiempo real, una vez que no estemos soplando solo uno permanecerá encendido.

Cuando desee realizar una nueva medición, presione el botón central y espere hasta que la pantalla muestre "SOPLA AQUI" y realice una nueva medición.