ELABORACION DE UN ALCOHOLIMETRO UTILIZANDO ARDUINO
PRESENTADO POR CAROLINA AGUIRRE P. NATHALIA ANDREA DUQUE V. JUAN FERNANDO CASTRO
JOHN JAIRO PLATA
ELECTRONICA DIGITAL, INGENIERIA MECATRONICA, FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES, UNIVERSIDAD DE CALDAS, MANIZALES, COLOMBIA.
RESUMEN: INTRODUCCIÓN: Este artículo se ha desarrollado con el fin de enseñar a la comunidad en general una sencilla solución al planteamiento de una problemática, ha desarrollado con fines informativos y académicos durante la asignatura de electrónica digital de ingeniería mecatrónica de la Universidad de Caldas; el alcoholímetro programado con arduino su desarrollo, sus componentes y funcionamiento se muestran a continuación.
Es bien sabido que en el desarrollo de la historia universal la tecnología ha ido avanzando conforme las necesidades del ser humano van avanzando, la tecnología, “el uso de herramientas que facilitan la vida”. Ha tomado gran parte de nuestras vidas y se ha vuelto esencial; por ende se hace notorio que distintos tipos de herramientas que en la antigüedad eran privilegio de los más pudientes hoy en día se traigan para la comunidad en general; como lo es el caso de un alcoholímetro “casero y portátil ”, que antes solo era privilegio de la policía; se preguntaran ¿Por qué? Un alcoholímetro; en la sociedad actual el consumo de alcohol ha ido en aumento, aumentando también el índice de accidentalidad en carreteras; el fin de este proyecto, es un alcoholímetro que básicamente está al alcance de todos, para crear conciencia de en qué nivel puedo conducir; y también para que sea mi alcoholímetro quien me lo indique y no un alcoholímetro que haga parte de un retén de policías. Se utilizó la plataforma arduino por su flexibilidad a la hora de montaje, y programación que se hace relativamente sencilla al ser una plataforma libre.
METODOLOGIA: Para la elaboración del alcoholímetro controlado desde la plataforma arduino se emplearon los siguientes componentes en el circuito:
- Arduino
uno (etapa de control del circuito) - Software de arduino para Windows(programación) para Conexión - Cable USB(entre el arduino y el pc) - Sensor MQ3(sensor de alcohol-cantidad física) - 4-3-3 leds verdes, amarillos y rojos (difusosrespectivamente) - 3-11 resistencias de 10 kilo ohmios 330 ohmios respectivamente( seguridad de los componentes de entrada y salida) - Cables de interconexión macho-macho para el circuito - Cables de interconexión macho-hembra para la conexión del sensor - 2 micro-switch de push de 4 terminales
la tres y la mega; cada una con funcionalidades y características diferentes que nos pueden ayudar a la hora de algún montaje por ejemplo la placa de más pines y más grande es el arduino mega; la más asequible y básica es el arduino uno; en el circuito del alcoholímetro hemos usado la placa Arduino uno por su sencillo manejo y programación. Así mismo la programación que se hace en el software de arduino y se interconecta mediante el cable de conexión USB y así mismo por conectores machomacho a la protoboard que tiene los dispositivos de entrada, salida y pasivos.
ARDUINO UNO: Arduino es una placa con un microcontrolador en un entorno de desarrollo, esta placa está diseñada para facilitar el uso de la electrónica en distintos tipos de proyectos; arduino tiene varias referencias de estas placas algunas conocidas son: la uno,
SENSOR MQ3: El sensor MQ3 es un sensor de alcohol y semiconductor, capta la presencia del alcohol en el ambiente y la transforma en corriente, es un transductor que convierte una cantidad analógica en una digital; el
sensor MQ3 tiene una concentración de lectura que va desde 0.04-4mg/l para el alcohol, también puede detectar la presencia de gas; este en si es la parte principal de nuestro circuito ya que este es el encargado de mirar el nivel de alcohol de la persona que lo está revisando. Es delicado no se puede someter a cantidades altas de calor o a líquidos ya que se quema con facilidad.
LEDS:
(Sensor MQ3 en el circuito real)
(diagrama del circuito)
Los leds son dispositivos de salida en este caso muestran el nivel de alcohol que la persona presenta; va desde el nivel más bajo de alcoholización (verde), hasta el nivel más alto (Rojo); a cada led se le ha conectado una resistencia de 330 ohmios y ¼ de watt para la seguridad de estos y que no se vallan a fundir aquí el circuito:
(Circuito real)
(Diagrama del circuito)
MICRO SWITCH: (Datasheet de conexiones del MQ3)
Los micro-switch funcionan para activar la etapa de control que guarda la última muestra de nivel de alcohol y la muestra, la guardan en una memoria EEPROM que tiene instalada el arduino.
CIRCUITO GENERAL:
los componentes cuando este entre a voltaje; el arduino fue configurado de manera que del pin 1 al 11 se conectan los leds; y del pin 0 se conecta la salida del transductor y los pines de voltaje cc y GND se encuentran configurados según el modelo de la placa que en este caso es un arduino uno; la salida USB que se conecta directamente al pc para cargar y poner a funcionar la programación proveniente del software de arduino para la ejecución del proyecto y que este funcione.
DISEÑO:
La conexión del transductor se hizo de tal manera que un pin de salida del transductor y su pin de tierra fueran juntos al GND, mientras que su otro pin de salida y el pin VCC fueran unidos al pin 0 de la placa arduino para hacer que la señal del transductor llegue y envié la señal a los leds según la configuración de este y su respectiva programación.
El diseño de este sistema se hizo basado en el funcionamiento de los alcoholímetros portátiles o de mano usados hoy en día; 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. En este sistema se agregaron dos botones, uno para guardar el estado actual de nivel de alcohol y otro para mostrar los niveles guardados. En el diseño como funcionamiento de los circuitos de salida a cada led se le conecto una resistencia de 330 ohmios para evitar que este se fundiera y a su vez a cada componente de entrada como los botones o el transductor se le conectaron respectivas resistencias de 10 Kilo ohmios para la seguridad de
Aquí mostraremos un pantallazo de el código configurado en el software de arduino.
CONCLUSIONES:
- El
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desarrollo de la tecnología hace posible que muchas personas accedan a nuevas y practicas herramientas que en el pasado no se tenían “a la mano” El implemento de la placa arduino a variedad de circuitos hace más sencilla la manera de diseñar y prototipar todo tipo de proyectos que con un sencillo lenguaje de programación y fácil montaje se puede utilizar. El uso de este practico dispositivo que se puede implementar en distintas instituciones y empresas para verificar la sobriedad de los empleados puede garantizar un mejor servicio a la comunidad por parte de una institución y al mismo tiempo crear conciencia de la responsabilidad del consumo de alcohol.
BIBLIOGRAFIA: -
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http://ramongzz.blogspot.com.co/2012/ 05/proyecto-arduinoalcoholimetro.html http://arduinobot.pbworks.c om/f/Manual+Programacion +Arduino.pdf http://www.ugr.es/~filosofia/ recursos/innovacion/convo2005/trabajo-escrito/comoelaborar-un-articulocientifico.htm http://www.electronicaestud io.com/docs/SHT-115.pdf
