Alcoholsensor - Pinout en interface met Arduino

Rijden onder invloed is in bijna alle landen een ernstig misdrijf. Daarom is het controleren van het alcoholgehalte in het bloed een belangrijk proces voor politieagenten. We zullen ingaan op het testen van het alcoholgehalte via een alcoholsensor en dit apparaat ontwerpen met behulp van een typische microcontroller.

Wat is een alcoholsensor?

Fig 1:Een ademanalyser en alcohol in glazen

De sensor is een elektronisch apparaat dat de gasconcentratie van ethanol meet en het resultaat presenteert als een analoge output.

Een MQ3-sensor is een populaire alcoholsensor uit de MQ-editie met een Metal Oxide Semiconductor. Bovendien gebruikt de MQ3-sensor 5V DC en identificeert hij alcoholconcentraties tussen 25 en 500 ppm.

Pinout alcoholsensormodule

Fig 2:Een draagbare ademalcoholtester

Hier is de pinout-beschrijving voor de MQ-3 Sensor-module.

Voor de MQ-3-sensor

• A-Pins: Ze worden aangesloten op de voedingsspanning.
• B-pins: De ene pin is verbonden met de aarde, terwijl de andere als uitgang dient.
• H –Pins: De eerste H-pin wordt aangesloten op de voeding, terwijl de andere naar de grond gaat.

Onthoud dat je pinnen A en B kunt verwisselen.

Functies

Fig 3:Een draagbare ademalcoholtester

Belangrijke specificaties

Speciale functies

1. Het heeft twee gaaslagen op de interne structuur om verwarmingscomponenten te beschermen tegen een explosie. Idealiter is dit omdat alcohol ontvlambaar is.
2. Ten tweede bevat de buisvormige sensorcomponent aluminiumoxide-keramiek en een tindioxide-coating. De twee materialen zijn gevoelig voor alcohol.
3. Bovendien heeft het een hoge alcoholgevoeligheid, betaalbaarheid en een energiezuinige stand-by-instelling.
4. Ten slotte is het compatibel met veel microcontrollers.

Hoe werkt een alcoholdetectiesensor?

Fig 4:Een digitale alcoholtester

Bij afwezigheid van alcohol treedt zuurstofadsorptie op wanneer de SnO2-halfgeleiderlaag opwarmt bij hoge temperaturen. Bovendien trekken zuurstofmoleculen tinoxide-elektronen aan in schone lucht. Als gevolg hiervan vormt zich een elektronendepletieblad onder het SnO2-oppervlak om een ​​mogelijke barrière te creëren. Het resultaat is een zeer resistente SnO2-laag die de stroomtoevoer verhindert.

De aanwezigheid van alcohol uit de menselijke adem vermindert echter de oppervlaktedichtheid van de geadsorbeerde zuurstof, waardoor de potentiële barrière afneemt. Het duwt elektronen in tindioxide om stroom door de alcoholsensor te laten stromen.

Merk op dat we ppm (parts-per-million) gebruiken om de verhouding van het ene gas tot het andere te meten. 500 ppm betekent bijvoorbeeld dat er 500 alcoholmoleculen in een miljoen gasmoleculen voorkomen.

Toepassingen van alcoholsensoren

Fig 5:Een alcoholtester in zakformaat

De primaire toepassing van likeurensensoren is het bouwen van alcoholdetectoren. Daarom helpt het u dronken bestuurders te identificeren.

Andere toepassingen zijn onder meer achtergrondsensoren en industriële en huishoudelijke ethanolgasalarmen.

Alcoholconcentratie meten met analoge uitvoer

Fig 6:Een ademanalysator met een behuizing

Volg deze stappen om de alcoholconcentratie te controleren met behulp van de analoge uitgang van de sensor.

Volg deze stappen om de alcoholconcentratie te controleren met behulp van de analoge uitgang van de sensor.

Bekabeling

Sluit de VCC- en 5V-pinnen op uw Arduino met alcoholsensor aan. Sluit daarna de GND- en aardingspinnen aan voordat u de AO-uitgang van de module verbindt met Analoge pin 0 op uw Arduino.

Kalibratie

Deze procedure verhoogt de nauwkeurigheid van uw alcoholsensormetingen. Begin met het gelijkstellen van waarden aan percentages en alcoholconcentraties. Je kunt de sensor testen door erin te ademen voor en na het drinken van een drankje.

Als u echter niet drinkt, blaas dan isopropyl- of handdesinfectiedamp in de richting van de alcoholsensor. Omdat de MQ3-alcoholsensor door warmte wordt aangedreven, moet u deze opwarmen voor nauwkeurige resultaten. Gebruik deze code om de alcoholsensor 20 seconden te verwarmen.

Fig 7:Kalibratiecode

Bron: https://lastminuteengineers.com/mq3-alcohol-sensor-arduino-tutorial/

Het bouwen voltooien

Dit programma bepaalt de alcoholconcentratie door de volgende bereiken te definiëren.

• Nuchter:<120
• Drinken binnen de wettelijke limieten:120-400
• Dronken:>400

Fig 8:Een ademanalysecode.

Bron: https://lastminuteengineers.com/mq3-alcohol-sensor-arduino-tutorial/

Opmerking:u kunt de code wijzigen op basis van uw kalibratiewaarden.

Detecteer de aanwezigheid van alcohol met behulp van digitale uitvoer

In het volgende experiment wordt uitgelegd hoe u de aanwezigheid van ethanol kunt detecteren via een digitaal display.

1. Bekabeling

Koppel de VCC-pin aan de 5V Arduino-terminal. Sluit op dezelfde manier de digitale uitgang aan op de digitale pin van uw Arduino. Aangezien u de digitale uitgang bedient, mag u de analoge uitgang niet storen.

Vergeet bovendien niet om beide gadgets te aarden.

2. Kalibratie

Deze module bevat een ingebouwde potentiometer om de digitale uitgang in te stellen. Het enige dat u hoeft te doen om een ​​drempel te creëren, is aan de knop te draaien. De status-LED wordt geactiveerd bij het overschrijden van uw drempelwaarde en registreert een "Hoog"-uitgang. De volgende stap is het blazen van alcoholdamp in de sensoren. Draai de pot met de klok mee totdat de status-LED "ON" aangeeft en stel hem linksom in op de instelling "OFF".

3. Alcohol Arduino-sensorencode

Pas deze code toe op je Arduino.

Fig 9:Arduino-code.

Bron: https://lastminuteengineers.com/mq3-alcohol-sensor-arduino-tutorial/

Alcoholsensor met Arduino

De MQ3-alcoholsensoren zijn niet beperkt tot alcohol; ze kunnen ook andere gassen detecteren.

Hier leest u hoe u de sensor bouwt met Arduino.

1. RS/R0 vinden

Fig 10:RS/RO-code vinden

Bron: https://www.teachmemicro.com/mq-3-alcohol-sensor/#

RS staat voor de weerstand van geselecteerd gas met verschillende concentraties, terwijl R0 de weerstand in schone lucht aangeeft.

2. Resulterende Arduino-schets

Fig 11:Arduino-schets

Bron: https://www.teachmemicro.com/mq-3-alcohol-sensor/

3. Arduino breathalyzer schets met LCD

Fig 12:Final Arduino Sketch-code

Bron: https://www.teachmemicro.com/mq-3-alcohol-sensor/#

Conclusie

Het instellen van alcoholsensoren zou niet moeilijk moeten zijn. U kunt deze handleiding volgen om te begrijpen hoe de apparaten werken en om het volledige potentieel van uw MQ3-apparaat te benutten. Onderhoud het echter goed om de service uit te breiden. Bewaar het apparaat bijvoorbeeld uit de buurt van corrosieve gassen die aanleiding geven tot corrosie en minder gevoelig zijn. Alkaliën, siliciumstoom en vriesomstandigheden beïnvloeden ook de gevoeligheid. Als u vragen heeft over dit onderdeel, neem dan contact met ons op.