Kaip pasidaryti nešiojamąjį alkotesterį: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Alkotesteris yra prietaisas alkoholio kiekiui kraujyje (BAC) įvertinti iš kvėpavimo mėginio. Paprasčiau tariant, tai prietaisas, skirtas patikrinti, ar žmogus neblaivus. Baudžiamojo persekiojimo metu naudojamas alkoholio kiekis kvėpavimo metu; transporto priemonės, kurios rodmenys rodo, kad BAC viršijo vairavimo ribą, operatoriui gali būti pareikšti kaltinimai dėl nusikalstamos veikos.

Alkoholio kiekis kraujyje, pagal kurį vairuojant žmogus viršija leistiną ribą, skiriasi priklausomai nuo šalies. BAC teisinės ribos svyruoja nuo 0,01 iki 0,10. Daugelyje šalių nustatyta riba yra apie 0,05. Pavyzdžiui, Graikijoje, Grenlandijoje ir Islandijoje ribos yra 0,05. Jungtinėse Valstijose jis yra 0,08. Jei alkotesterio rodmenys viršija leistinas ribas, vairuotojas gali gauti DUI.

Žemiau aprašėme veiksmus, kurių reikia norint suprasti, kaip sprendimas buvo užprogramuotas, kad būtų sukurtas nešiojamasis alkotesteris. Tačiau, jei norite gauti programavimo rezultatą, atsisiųskite „GreenPAK“programinę įrangą, kad peržiūrėtumėte jau užpildytą „GreenPAK“dizaino failą. Prijunkite „GreenPAK Development Kit“prie kompiuterio ir paspauskite programą, kad sukurtumėte nešiojamąjį alkotesterį.

1 žingsnis: chemija

Kai vartotojas iškvepia kvėpavimo analizatorių, bet koks jo iškvepiamas etanolis oksiduojamas į rūgštį anode:

CH3CH2OH (g) + H2O (l) → CH3CH2OH (l) + 4H + (aq) + 4e-

Katodo metu atmosferos deguonis sumažėja:

O2 (g) + 4H + (aq) + 4e- → 2H2O (l)

Bendra reakcija yra etanolio oksidacija į acto rūgštį ir vandenį.

CH3CH2OH (l) + O2 (g) → CH3COOH (l) + H2O (l)

Šios reakcijos sukuriama elektros srovė matuojama mikroprocesoriumi ir rodoma kaip bendras alkoholio kiekis kraujyje (BAC).

2 žingsnis: alkoholio jutiklis MQ-3

Šis alkotesteris nėra skirtas naudoti kaip prietaisas, galintis patvirtinti baudžiamąjį persekiojimą. MQ-3 nėra pakankamai tikslus, kad užregistruotų tikslų BAC, tačiau yra pakankamai pajėgus išanalizuoti alkoholio koncentraciją iškvepiant ne teisminiams tikslams. MQ-3 yra nebrangus puslaidininkinis jutiklis, galintis aptikti nuo 0,05 mg / l iki 10 mg / L.. Jo laidumas didėja didėjant alkoholinių dujų koncentracijai. Tai savo ruožtu sumažina jutiklio atsparumą kaiščiams. Užuot tiesiogiai matavę varžą, matuojame įtampos lygį taške tarp jutiklio ir apkrovos rezistoriaus. Jutiklis ir apkrovos rezistorius sudaro įtampos daliklį, ir kuo mažesnis jutiklio pasipriešinimas, tuo didesnis bus įtampos rodmuo. Jis turi didelį jautrumą alkoholiui ir turi gerą atsparumą dūmų, garų ir benzino sukeliamiems trikdžiams. Šis modulis suteikia tiek skaitmeninius, tiek analoginius išėjimus.

Jutiklis įjungiamas 24–48 valandas. Tai reiškia, kad jutiklį reikia įjungti 24–48 valandas, kol rodmenys taps stabilūs.

Šis alkoholio jutiklis, kaip ir įprastas alkotesteris, tinka aptikti alkoholio koncentraciją kvėpuojant. Jis turi didelį jautrumą ir greitą atsako laiką. Jutiklis pateikia analoginę varžinę išėjimo vertę įtampos pavidalu, atsižvelgiant į alkoholio koncentraciją. 1 lentelėje pateikiama informacija apie MQ-3 jutiklio įtampos diapazonus.

3 žingsnis: projekto santrauka

Šioje instrukcijoje aprašoma, kaip įdiegti nebrangų nešiojamąjį alkotesterį naudojant „Dialog GreenPAK ™ SLG46140V“. „GreenPAK“bus naudojamas su alkoholio jutikliu MQ-3 alkoholio koncentracijai ore matuoti. Alkoholio jutiklio koncentracija leis mums nustatyti alkoholio kiekį žmogaus kvėpavime.

Žmonės gali iškvėpti etanolio kartu su anglies dioksidu. Kuo didesnis etanolio kiekis kraujyje, tuo daugiau jo patenka į orą iškvepiant. Ši instrukcija naudos „GreenPAK“8 bitų ADC, kad gautų analoginę vertę iš MQ-3 alkoholio jutiklio. Norint nustatyti gautą analoginę vertę, atsižvelgiant į konkrečią ribą, bus naudojami analoginiai palyginikliai. Sukurtos penkios skirtingos ribos, parodančios žmogaus kvėpavimo metu esantį apsinuodijimo lygį. Kai vertė tampa didesnė už tam tikrą ribą, gali užsidegti šviesos diodas, rodantis apsinuodijimo lygį.

4 žingsnis: grandinės schema

Projekto schema parodyta 1 paveiksle.

5 žingsnis: „GreenPAK“dizainas

Projekto „GreenPAK“dizainas parodytas 2 paveiksle.

Šis „GreenPAK“dizainas apima 5 skirtingas analoginio įtampos slenksčius, rodančius skirtingus apsinuodijimo kiekius, kylančius iš žmogaus kvėpavimo. SLG46140 turi du analoginius palyginamuosius įrenginius, o analoginis įvestis iš PIN6 yra perduodamas tiek ACMP0, tiek ACMP1 per PGA, kurio padidėjimas yra 1x. ACMP0 ir ACMP1 slenksčiai yra 100 mV ir 500 mV. ACMP0 ir ACMP1 savybes galima pamatyti 3 paveiksle. Likusius tris lygius galima sudaryti naudojant skaitmeninius lyginamuosius blokus. Norėdami naudoti šiuos DCMP, pirmiausia turime konvertuoti analoginę vertę į lygiavertį baitą, kuris vėliau tiekiamas DCMP. Tai galima pasiekti naudojant SLG46140 8 bitų ADC. Analoginis signalas pirmiausia praeina per programuojamą stiprintuvą (PGA), kuris vėliau tiekiamas į ADC. Tada DCMP gauna analoginį signalo ekvivalentą baitą iš ADC. PGA ir ADC konfigūracijos pateiktos 4 paveiksle.

ACMP0 ir ACMP1 slenkstis yra atitinkamai 100 mV ir 500 mV. Kai įtampos lygis tampa didesnis už nurodytą slenkstį, analoginis palyginamojo išėjimas tampa HIGH, todėl įjungiamas PIN-10 arba PIN-11. DCMP slenksčio nustatymai yra šiek tiek sudėtingi ir apima registrų vertės nustatymą DCMP ypatybėse. Lygiavertę DCMP analoginę slenkstį galima lengvai apskaičiuoti naudojant 1 lygtį.

Kai analoginė vertė viršija slenkstį, nustatytą analoginiuose ir skaitmeniniuose lyginamuosiuose įrenginiuose, bus įjungti atitinkamą PIN kodą atitinkantys blokai, taip parodant alkoholio kvapą. DCMP charakteristikos pateiktos 5 paveiksle. Siekiant sumažinti srovės suvartojimą, ADC, DCMP ir ACMP gali būti įjungtas įjungimo/miego režimu. Norėdami gauti daugiau informacijos apie „Wake / Sleep“ciklą, žr. AN-1076 „Wake / Sleep Timing Generator“programos pastabą Dialogo svetainėje.

6 žingsnis: Aparatūros sąranka

Išvada

Šioje instrukcijoje mes parodėme, kaip įdiegti nebrangų alkotesterį su „Dialog GreenPAK SLG46140V“. Mes panaudojome penkis skirtingus slenksčius, kad parodytume alkoholio kiekį, esantį tiriamojo iškvėpimo metu. „GreenPAK IC“yra valdiklis, kuris iš MQ-3 jutiklio nustato alkoholio koncentraciją ir pateikia vartotojui tinkamą BAC lygio indikaciją. Visiškas įgyvendinimas atliekamas naudojant tik „GreenPAK“ir „MQ-3“alkoholio jutiklį kartu su sauja šviesos diodų.