محلل التنفس: 13 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

بقلم مارك جواش وجينيس ريفيلّا

هندسة التصميم الصناعي في إليسافا

المقرر الدراسي: الاستخدامات الأكاديمية في مصطلحات إنجليزية محددة

المعلم: جوناثان تشاكون بيريز

الخطوة 1: تعريف المشروع مقدمة

في الوقت الحاضر ، تحدث معظم حوادث السيارات في الشارع لأسباب من بينها حالات استهلاك الكحول. العديد من العائلات دمرت لهذا السبب. تتمثل الرؤية الرئيسية لهذا المشروع في منع الناس من الشرب والقيادة وبالتالي التسبب في حوادث على الطريق.

لذلك هذه نسخة أولية للتوقف عن القيادة تحت تأثير الكحول. إذا كان السائق يشرب الكحول ، فسيقوم المستشعر برصد مستوى الكحول في أنفاس السائق ، وإذا تجاوز الحد الأقصى المحدد ، فسيظهر تنبيه وقد يقرر السائق عدم القيادة.

اختصاصي الكحول هذا ليس متخصصًا في تحليل التنفس ويجب استخدامه لأغراض التسلية فقط.

الخطوة الثانية: إشكالية

مع هذا المنتج نريد حل المشكلة التي يواجهها العديد من السائقين بمجرد عودتهم من العشاء أو الحفلات. لا يعرف هؤلاء السائقون في كثير من الأحيان ما إذا كانوا في حالة سكر مفرط لقيادة السيارة بشكل صحيح. سيسمح مقياس الكحول المحمول هذا للأشخاص بإجراء اختبار قبل ركوب السيارة ، مع الإشارة إلى مستوى الكحول وما إذا كان من المستحسن أخذ السيارة أم لا.

الخطوة 3: أجهزة الاستشعار والمكونات المطلوبة

مستشعر الكحول هو المطلب الرئيسي. يوجد في مستشعر الكحول منفذ قراءة Vcc و Ground و 1 تناظري و 1 رقمي متاح. جهاز الاستشعار المستخدم هنا هو MQ-4. لقد استخدمنا شاشة LCD مع وحدة i2c لتجميع أسهل وأسرع.

المواد المطلوبة هي:

(1x) اردوينو أونو

(1x) مستشعر الغاز MQ5

(عدد 1) شاشة LCD i2C مقاس 20x4

(1x) اللوح

(2x) مؤشر LED أخضر

(1x) مؤشر LED أصفر

(2x) مؤشر LED أحمر

(5x) 10 كيلو مقاومات

(50x) أسلاك توصيل

(1x) التبديل

(1x) بطارية 5 فولت

(1x) جراب ثلاثي الأبعاد

الخطوة 4: إنشاء الحالة

غلاف جهاز قياس التنفس بالجيب مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد. بعد تنزيل ملف STL أدناه ، يمكنك القيام به في أي مرفق طباعة ثلاثي الأبعاد قريب. يجب أن تشبه النتائج الصورة أعلاه.

الخطوة 5: تجميع الدائرة مع LCD I2C

أهم شيء في هذه الخطوة هو معرفة كيفية توصيل شاشة LCD مع Arduino Uno الخاص بنا ، ويجب إجراء الاتصالات والخطوات التالية.

من أجل الأداء الصحيح لهذا المكون ، من الضروري تثبيت مكتبة على جهاز الكمبيوتر الخاص بنا ، وهي مرفقة أدناه.

دبابيس I2C هي:

VCC Pin - الدبوس الذي يتطلب تشغيل الدائرة

GND Pin - الدبوس المطلوب للحفاظ على جميع المكونات في الدائرة مؤرضة.

SDA Pin - هذا هو خط البيانات حيث يتم نقل الأحرف.

SCL Pin - هذا خط ساعة يزامن نقل الحرف.

الروابط مع اردوينو هي كالتالي:

VCC - 5 فولت

GND - GND

SDA - A4

SCL - A5

نعلق مخطط التثبيت.

الخطوة 6: كود LCD

بادئ ذي بدء ، يتم تحميل رمز المثال الذي تجلبه مكتبة شاشة LCD الخاصة بنا ، وبهذه الطريقة يمكننا التحقق من أن شاشتنا تعمل بشكل صحيح ويمكننا الانتقال إلى الخطوة التالية.

نرفق الرمز أدناه.

الخطوة 7: تجميع الدائرة باستخدام مستشعر الغاز MQ5

لا يحتاج هذا المكون إلى مكتبة خارجية لتشغيله بشكل صحيح. من الضروري فقط توصيله بـ Arduino Uno الخاص بنا ، بمجرد الاتصال ، يمكننا تشغيل البرنامج المرفق أدناه وعلى الشاشة التسلسلية لجهاز الكمبيوتر الخاص بنا ، سنرى القيم التي يكتشفها.

الاتصالات مع Arduino هي كما يلي:

VCC - 5 فولت

GND - GND

D0 - A8

A0 - A0

نعلق مخطط التثبيت.

ملحوظة: يصبح المستشعر ساخنًا جدًا بعد فترة ، فلا تلمسه!

الخطوة 8: تجميع الدائرة مع المصابيح

سنقوم بتوصيل 5 مصابيح LED التي ستعمل على الإشارة بصريًا إلى مستوى الكحول. سيتم تثبيت هذه المصابيح بسهولة باستخدام المقاومات.

الاتصالات مع Arduino هي كما يلي:

LED1 (أخضر) - D1

LED2 (أخضر) - D2

LED3 (أصفر) - D3

LED4 (أحمر) - D4

LED5 (أحمر) - D5

نعلق مخطط التثبيت.

الخطوة 9: قم بمعايرة مستشعر الكحول

لمعايرة المستشعر ، استخدمنا قطنًا مبللًا بالكحول ، حيث لم نتمكن من إثبات ذلك بأهداف حقيقية. أخيرًا قررنا استخدام القيم التي نعتقد أنها أكثر واقعية.

الخطوة 10: الكود النهائي

بمجرد أن تعمل جميع المكونات بشكل منفصل ، سننشئ رمزًا يسمح لهم بالعمل معًا.

سننشئ رمزًا سيظهر لنا من خلال بعض نطاقات القياس التي حصل عليها مستشعر MQ5 على شاشة LCD 4 حالات مخمور محتملة.

تتراوح قيمة "باجو نيفل الكحول" بين 50 - 100

تتراوح قيمة "NIVEL MEDIO ALCOHOL" بين 100 - 150

تتراوح قيمة "ALTO NIVEL ALCOHOL" بين 150-200

قيمة "POLICIA"> = 200

لقد أنشأنا ذاكرة تجعل الشاشة ذات قيمة أعلى.

تعمل مصابيح LED بشكل مستقل ، ويتم تشغيلها بواسطة البيانات التي تم الحصول عليها بواسطة مستشعر MQ5 ، تمامًا كما تعمل الشاشة مع نطاقات القياس التي سيتم الإعلان عنها أدناه.

LED1 (أخضر) - يتم تشغيله عندما تكون القيمة <= 50 (تشير إلى أنه قيد التشغيل)

LED2 (أخضر) - قم بتشغيله عندما تكون القيمة> 50

LED3 (أصفر) - قم بتشغيله عندما تكون القيمة> 100

LED4 (أحمر) - قم بتشغيله عندما تكون القيمة> 150

LED5 (أحمر) - قم بتشغيله عندما تكون القيمة> 200

نرفق الكود النهائي وصورة المونتاج أدناه.

الخطوة 11: وظيفة الزر

تتمثل وظيفة الزر لدينا في إعادة تشغيل Arduino وإجراء قياس آخر ، نظرًا لأن برنامجنا يحفظ دائمًا أعلى قياس على الشاشة. هذا يسمح لنا بإجراء العديد من القياسات كما نريد.

زرنا متصل مباشرة بالطاقة.

الخطوة 12: وضع كل شيء معًا

بمجرد أن يعمل كل شيء بشكل صحيح ، فقد حان الوقت لإضافته إلى الحالة وإغلاقه بشكل صحيح.

الخطوة 13: العمل

بادئ ذي بدء ، يتعين علينا توصيل الكبل الذي سيغذي Arduino الخاص بنا. عندما يظهر "SOPLA AQUI" على الشاشة ، سيشير هذا إلى أن الجهاز جاهز لإجراء القياس. ستشير الشاشة إلى مستوى الكحول لدينا ، ستشير مصابيح LED إلى مستوى الكحول في الوقت الفعلي ، بمجرد عدم النفخ ، سيظل واحد فقط مضاءً.

عندما تريد إجراء قياس جديد ، اضغط على الزر المركزي وانتظر حتى تظهر الشاشة "SOPLA AQUI" وقم بإجراء قياس جديد.