מנתח נשימה: 13 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

מאת מארק גואש וג'ניס רווילה

הנדסת עיצוב תעשייתי באליסבה

קורס: שימושים אקדמיים במינוח אנגלי ספציפי

מורה: ג'ונתן צ'אקון פרס

שלב 1: הגדרת הפרויקט מבוא

כיום, רוב תאונות הדרכים ברחוב מתרחשות מסיבות הכוללות מקרים של צריכת אלכוהול. משפחות רבות נהרסות מסיבה זו. החזון העיקרי של הפרויקט הוא למנוע מאנשים לשתות ולנהוג וכך לגרום לתאונות בכביש.

אז זוהי גרסת אב טיפוס להפסקת הנהיגה תחת השפעת אלכוהול. אם נהג שתה, החיישן יזהה את רמת האלכוהול בנשימתו של הנהג ואם הוא עובר רף מוגדר תופיע התראה והנהג עשוי להחליט שלא לנהוג.

אלכוהולוג זה אינו מכשיר לנשימה מקצועי ויש להשתמש בו למטרות כיף בלבד.

שלב 2: בעייתי

עם מוצר זה אנו רוצים לפתור את הבעיה שיש לנהגים רבים ברגע שהם חוזרים מארוחת ערב או מסיבה. נהגים אלה לרוב אינם יודעים אם הם שתו יתר על המידה כדי לנהוג ברכב כראוי. מד אלכוהומטר נייד זה יאפשר לאנשים לבצע בדיקה לפני לקיחת הרכב, המציין מהי רמת האלכוהול והאם מומלץ לקחת את הרכב או לא.

שלב 3: חיישנים ורכיבים נדרשים

חיישן אלכוהול הוא הדרישה העיקרית. בחיישן האלכוהול יש יציאות Vcc, Ground, 1 אנלוגיות ו -1 דיגיטליות לקריאה דיגיטלית. החיישן כלומר בשימוש כאן הוא MQ-4. השתמשנו במסך LCD עם מודול i2c להרכבה קלה ומהירה יותר.

החומרים הנדרשים הם:

(1x) Arduino Uno

(1x) חיישן גז MQ5

(1x) LCD i2C 20x4

(1x) לוח לחם

(2x) LED ירוק

(1x) LED צהוב

(2x) LED אדום

(5x) נגדים 10K

(50x) חוטי מגשר

(1x) מתג

(1x) סוללת 5V

(1x) מארז תלת מימד

שלב 4: יצירת המארז

מעטפת מכשיר הנשימה לכיס מודפסת בתלת מימד. לאחר הורדת קובץ STL למטה, תוכל לבצע זאת בכל מתקן הדפסה תלת מימדית בקרבת מקום. התוצאות צריכות להיות דומות לתמונה למעלה.

שלב 5: הרכבת מעגלים עם I2C LCD

הדבר החשוב ביותר של שלב זה הוא לדעת כיצד לחבר את מסך ה- LCD עם ה- Arduino Uno שלנו, יש לבצע את החיבורים והשלבים הבאים.

לצורך תפקוד תקין של רכיב זה, יש צורך להתקין ספרייה במחשב שלנו, היא מצורפת למטה.

סיכות ה- I2C הן:

סיכת VCC - הסיכה הדורשת להפעלת המעגל

סיכת GND - הסיכה הדרושה כדי לשמור על כל הרכיב במעגל מקורקע.

PIN SDA - זהו קו נתונים שבו מתבצעת העברת תווים.

PIN SCL - זהו קו שעון המסנכרן את העברת התווים.

הקשרים עם הארדואינו הם אלה:

VCC - 5V

GND - GND

SDA - A4

SCL - A5

אנו מצרפים את תוכנית ההתקנה.

שלב 6: קוד LCD

קודם כל קוד הדוגמה שהספרייה של מסך ה- LCD שלנו מביא נטען, בדרך זו נוכל לבדוק שהמסך שלנו פועל כראוי ונוכל לעבור לשלב הבא.

אנו מצרפים את הקוד למטה.

שלב 7: הרכבת מעגלים עם חיישן גז MQ5

רכיב זה אינו זקוק לספרייה חיצונית לצורך פעולתו הנכונה. יש צורך רק לחבר אותו ל- Arduino Uno שלנו, לאחר החיבור, נוכל להריץ את התוכנית המצורפת למטה ובמסך הטורי של המחשב שלנו נראה את הערכים שהוא מזהה.

הקשרים עם הארדואינו הם אלה:

VCC - 5V

GND - GND

D0 - A8

A0 - A0

אנו מצרפים את תוכנית ההתקנה.

הערה: החיישן מתחמם מאוד לאחר זמן מה, אל תיגע בו!

שלב 8: הרכבת מעגלים עם נוריות

נחבר את 5 הלדים שישמשו לציון חזותי של רמת האלכוהול. נוריות אלה יותקנו בקלות באמצעות נגדים.

הקשרים עם הארדואינו הם אלה:

LED1 (ירוק) - D1

LED2 (ירוק) - D2

LED3 (צהוב) - D3

LED4 (אדום) - D4

LED5 (אדום) - D5

אנו מצרפים את תוכנית ההתקנה.

שלב 9: כייל את חיישן האלכוהול

כדי לכייל את החיישן השתמשנו בכותנה לחה באלכוהול, מכיוון שלא יכולנו להוכיח זאת עם נושאים אמיתיים. לבסוף החלטנו להשתמש בערכים שלדעתנו הם אמיתיים יותר.

שלב 10: קוד סופי

לאחר שכל הרכיבים יעבדו בנפרד, ניצור קוד המאפשר להם לעבוד יחד.

ניצור קוד שבאמצעות כמה טווחי מדידה המתקבלים על ידי חיישן MQ5 יראה לנו על ה- LCD 4 מצבים שיכורים אפשריים.

ערך "BAJO NIVEL ALCOHOL" בין 50 - 100

ערך "NIVEL MEDIO אלכוהול" בין 100 - 150

ערך "ALTO NIVEL ALOHOH" בין 150 - 200

ערך "POLICIA"> = 200

יצרנו זיכרון שגורם למסך להיות בעל ערך גבוה יותר.

הנורות פועלות באופן עצמאי, הן מופעלות על ידי הנתונים המתקבלים על ידי חיישן MQ5, בדיוק כפי שהמסך עובד עם טווחי המדידה שיוכרזו להלן.

LED1 (ירוק) - הפעל כאשר הערך <= 50 (מציין שהוא דולק)

LED2 (ירוק) - הפעל כאשר הערך> 50

LED3 (צהוב) - הפעל כאשר הערך> 100

LED4 (אדום) - הפעל כאשר הערך> 150

LED5 (אדום) - הפעל כאשר הערך> 200

אנו מצרפים את הקוד הסופי ותמונת המונטאז 'למטה.

שלב 11: פונקציית הכפתור

תפקידו של הלחצן שלנו הוא להפעיל מחדש את הארדואינו ולבצע מדידה נוספת, מכיוון שהתוכנית שלנו תמיד שומרת את המדידה הגבוהה ביותר על המסך. זה מאפשר לנו לבצע כמה מדידות שאנו רוצים.

הכפתור שלנו מחובר ישירות לחשמל.

שלב 12: חיבור הכל ביחד

ברגע שהכל עובד כמו שצריך הגיע הזמן להוסיף אותו למארז ולסגור אותו כראוי.

שלב 13: תפקוד

קודם כל, עלינו לחבר את הכבל שיזין את הארדואינו שלנו. כאשר מופיע "SOPLA AQUI" על המסך, הדבר יצביע על כך שהמכשיר מוכן לבצע מדידה. המסך יציין את רמת האלכוהול שלנו, הנורות יציינו את רמת האלכוהול בזמן אמת, ברגע שאנו לא נושפים, רק אחת תישאר דולקת.

כאשר ברצונך לבצע מדידה חדשה, לחץ על הכפתור המרכזי והמתן עד שהמסך יראה "SOPLA AQUI" ובצע מדידה חדשה.