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SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
Proyecto Arduino: Alcoholímetro
para fines prácticos y de demostración frente al grupo, el más adecuado fue el de
alcohol, ya que existen otros que detectan, por ejemplo, el gas butano o metano.
Descripción
La idea es crear un alcoholímetro, que mediante el sensor, se reciba como dato el
grado o nivel de alcohol de la persona que sopla frente al sensor. Según el nivel o
grado de alcohol detectado por el sensor, se encenderán de 1 a 10 leds de
diferentes colores, empezando con el verde, que indica un bajo nivel de alcohol,
amarillo un nivel medio y rojo un nivel alto.
Además como muchos alcoholímetros portátiles o de mano ofrecen la opción de
guardar el estado actual de alcohol, también agregue dos botones, uno es para
guardar el estado marcado actualmente por el sensor, y el segundo es para ver los
estados guardados, que son tres, aunque pudieron haber sido más. Al picar el
botón para ver los estados guardados por primera vez, se muestra el estado
recién guardado, al picar por segunda vez, se ve el penúltimo estado, y al picar
por tercera vez se muestra el antepenúltimo, y para salir de vuelve a picar por
cuarta vez, y volver a recibir información del sensor.
SENSORES Y ACTUADORES
PROYECTO DE APLICACIÓN DE UN
SENSOR DE ALCOHOL
PROFESOR: ISC. KENYA FRANCO MALDONADO
ALUMNOS:
ERNESTO RAMIRO MONARREZ PONCE
ARMANDO HERNANDEZ RAMIREZ
2012
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CD. JIMENEZ
31/05/2012
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
INTRODUCCION
Los alcoholímetros son dispositivos especializados en la medición del nivel de
alcohol presente en un fluido o gas. Estos dispositivos son calibrados con niveles
estándar de alcohol, de manera que permiten identificar si una persona excede o
no dichos estándares. En el caso de que los niveles establecidos de alcohol sean
superados se considera que la persona se encuentra en estado de ebriedad y es
sancionada según las leyes y especificaciones de cada ciudad o país.
Herramientas usadas
Arduino IDE en Windows 7
Cable para conexión USB
Arduino Uno
Material utilizado
4 leds de 5mm, color verde difuso
3 leds de 5mm, color amarillo difuso
3 leds de 5mm, color rojo difuso
1 led de 5mm, color amarillo
11 resistencias de 330 ohms
3 resistencias de 10K ohms
2 micro switch, de push, con 4 terminales
1 sensor de alcohol MQ-3
Arduino Uno
Cables de interconexión macho-macho de 6 pulgadas
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
Código
#include <EEPROM.h>
const int analogSensor = 0;
const int ledCount = 10;
const int ledSave = 0;
const int pushButtonSave = 12;
const int pushButtonRead = 13;
int ledPins[] = {2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
int buttonSave = 0;
int buttonRead = 0;
int buttonCount = 0;
void setup() {
//Serial.begin(9600);
pinMode(ledSave, OUTPUT);
pinMode(pushButtonSave, INPUT);
pinMode(pushButtonRead, INPUT);
for (int thisLed = 0; thisLed < ledCount; thisLed++) {
pinMode(ledPins[thisLed], OUTPUT);
}
}
void guardar(int value) {
int temp1 = EEPROM.read(0);
int temp2 = EEPROM.read(1);
EEPROM.write(0, value);
EEPROM.write(1, temp1);
EEPROM.write(2, temp2);
//Serial.println("guardado");
delay(2000);
}
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
void mostrar() {
while (true) {
buttonRead = digitalRead(pushButtonRead);
if (buttonRead == HIGH) {
if (buttonCount < 3) {
int dataReaded = EEPROM.read(buttonCount);
Serial.print(buttonCount);
Serial.print("\t");
Serial.println(dataReaded);
for (int ledHigh = 0; ledHigh < ledCount; ledHigh++) {
if (ledHigh < dataReaded) {
digitalWrite(ledPins[ledHigh], HIGH);
} else {
digitalWrite(ledPins[ledHigh], LOW);
}
}
buttonCount++;
delay(500);
} else {
break;
}
}
}
buttonCount = 0;
delay(500);
}
void loop() {
int dataLevel = map(analogRead(analogSensor), 700, 900, 0, ledCount);
if (dataLevel < 0) {
dataLevel = 0;
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
}
if (dataLevel > 10) {
dataLevel = 10;
}
Serial.println(dataLevel);
for (int ledHigh = 0; ledHigh < ledCount; ledHigh++) {
if (ledHigh < dataLevel) {
digitalWrite(ledPins[ledHigh], HIGH);
} else {
digitalWrite(ledPins[ledHigh], LOW);
}
}
buttonSave = digitalRead(pushButtonSave);
if (buttonSave == HIGH) {
digitalWrite(ledSave, HIGH);
guardar(dataLevel);
} else {
digitalWrite(ledSave, LOW);
}
buttonRead = digitalRead(pushButtonRead);
if (buttonRead == HIGH) {
mostrar();
}
}
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
Sensor de Gas de Alcohol MQ-3
Básicamente tiene 6 pines, la tapa y el cuerpo. A pesar de que tiene 6 pines,
puede utilizar sólo 4 de ellos. Dos de ellos son para el sistema de calefacción, lo
que yo llamo H y los otros 2 son para la conexión de alimentación y de tierra, que
he llamado A y B.
¿Cómo funciona?
El núcleo del sistema es el cubo. Como se puede ver en esta vista en sección
transversal, en el fondo, se trata de una cubierta de tubo de alúmina por el SnO2,
que es el dióxido de estaño. Y entre ellos hay un electrodo de Aurum, el negro. Y
también se puede ver cómo están conectados los cables. Así que, ¿por qué los
necesitamos? Básicamente, el tubo de alúmina y las bobinas son el sistema de
calefacción, las partes amarillo, marrón y las bobinas en la imagen.
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
Conexión
Aquí está el esquema. Es bastante simple. En primer lugar, puede utilizar 5v. Y
como se puede ver una de pasadores H va a la potencia y el otro está conectado a
la tierra. Y la patilla A está conectado entre la potencia y el H pasador y el pasador
B se va al Microcontrolador. También entre el suelo y el Arduino, que necesita de
la resistencia.
Comportamiento
Si usted sopla, va a reaccionar. Dependiendo del entorno, le da poco de valores
diferentes. Pero en mi caso, me da 200 como el valor más bajo y el 1000 como el
valor más alto. Y cuando se detecta el alcohol en el aire, en realidad es bastante
sensible, el valor se hace mayor muy rápidamente, pero usted tiene que esperar
cerca de 1 a 5 minutos para restablecerla. Así que eso significa conseguir valores
es rápido, pero es tan lento restablecimiento. Y la sensibilidad de este sensor se
ve afectada por espacio de tiempo. Cuando utiliza un sensor de edad, el rango de
valor era menor que el nuevo uno.
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
Circuito creado en Fritzing
Esta dividido en dos partes para no amontonar componentes y que estén bien
visibles. Esta es la parte donde se conectan todas las salidas del Arduino al
Protoboard donde se encuentran incrustados los leds.
Y aquí está por separado lo que conecta al sensor y los botones push.
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
PROCEDIMIENTO
¿Qué es Arduino?
Arduino es una plataforma open-hardware basada en una sencilla placa con
entradas y salidas (E/S), analógicas y digitales, y en un entorno de desarrollo que
implementa el lenguaje Processing/Wiring.
Su corazón es el chip Atmega8, un chip sencillo y de bajo coste que permite el
desarrollo de múltiples diseños.
Al ser open-hardware tanto su diseño como su distribución es libre. Es decir,
puede utilizarse libremente para desarrollar cualquier tipo de proyecto sin tener
que adquirir ningún tipo de licencia.
Arduino puede utilizarse en el desarrollo de objetos interactivos autónomos o
puede conectarse a un PC a través del puerto serie utilizando lenguajes como
Flash, Processing, MaxMSP, etc. Las posibilidades de realizar desarrollos
basados en Arduino tienen como límite la imaginación.
Asimismo, su sencillez y su bajo coste, recomiendan su uso como elemento de
aprendizaje e iniciación en el mundo de la electrónica digital.
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
ENTORNO DE DESARROLLO
Para programar la placa es necesario descargarse de la página web de Arduino
(http://www.arduino.cc/en/Main/Software) el entorno de desarrollo (IDE). Se
dispone de versiones para Windows y para MAC, así como las fuentes para
compilarlas en LINUX.
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
FUNCIONAMIENTO
Un alcoholímetro digital, basado en un sensor de gas indica al soplar sobre la
boquilla del sensor si la persona ha ingerido bebidas alcohólicas. Muestra los
resultados en una escala del 1 al 10.
El alcoholímetro permite archivar los resultados de las pruebas que realiza, sin
embargo su capacidad de almacenamiento es limitada. Esto representa una
dificultad, ya que si se alcanzaba el límite de archivo de resultados se pueden
perder datos anteriores.
El alcoholímetro requiere de cable USB para monitorear los resultados en la
computadora.
SENSORES Y ACTUADORES Alcoholímetro
APLICACIONES
Como aplicaciones podemos considerarlo en varios sectores por ejemplo:
Equipo para transito como el control vehicular.
Al llegar al trabajo como prueba de rutina diaria.
CONCLUSIONES
Como conclusión con este proyecto se pretendió reafirmar los conocimientos
adquiridos en la materia de sensores y actuadores poniendo en práctica todos los
conocimientos adquiridos durante el semestre.
MEJORAS
Se pueden considerar las siguientes mejoras a futuro sobre este proyecto.
Implementar una batería.
Pantalla para un mejor monitoreo en el portátil.
Comunicación vía bluetooth que permita descargar toda la información a un
ordenador sin necesidad de cables, para un mejor control de estadísticas y
resultados posteriores.
