Portativ Breathalyzer Necə Hazırlanır: 6 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Nəfəs alma cihazı, bir nəfəs nümunəsindən qan içkisini (BAC) qiymətləndirmək üçün bir cihazdır. Sadə dillə desək, insanın sərxoş olub olmadığını yoxlamaq üçün bir cihazdır. Nəfəs spirtinin oxunması cinayət təqiblərində istifadə olunur; Oxuması sürücülük limitini aşdığını göstərən bir nəqliyyat vasitəsinin operatoru cinayət məsuliyyətinə cəlb edilə bilər.

Avtomobili idarə edərkən həddini aşdığını təyin edən qandakı alkoqolun miqdarı ölkəyə görə dəyişir. BAC hüquqi məhdudiyyətləri 0.01 ilə 0.10 arasında dəyişir. Əksər ölkələrin təxminən 0.05 limiti var. Məsələn, Yunanıstan, Qrenlandiya və İslandiyanın hamısının 0.05 həddi var. ABŞ -da 0.08 -dir. Nəfəs alıcının oxunması qanuni həddən artıq olarsa, sürücü DUI ala bilər.

Aşağıda, həllin portativ bir nəfəs alma cihazı yaratmaq üçün necə proqramlaşdırıldığını anlamaq üçün lazım olan addımları təsvir etdik. Ancaq proqramlaşdırmanın nəticəsini əldə etmək istəyirsinizsə, artıq tamamlanmış GreenPAK Dizayn Faylına baxmaq üçün GreenPAK proqramını yükləyin. GreenPAK İnkişaf Kitini kompüterinizə qoşun və portativ nəfəs alma cihazı yaratmaq üçün proqramı vurun.

Addım 1: Kimya

İstifadəçi bir nəfəs analizatoruna nəfəs verdikdə, nəfəsindəki hər hansı bir etanol anodda turşuya oksidləşir:

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

Katodda atmosfer oksigeni azalır:

O2 (g) + 4H + (aq) + 4e- → 2H2O (l)

Ümumi reaksiya etanolun sirkə turşusu və suya oksidləşməsidir.

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

Bu reaksiya nəticəsində yaranan elektrik cərəyanı bir mikroprosessor tərəfindən ölçülür və qanda ümumi spirt miqdarının (BAC) təxmini olaraq göstərilir.

Addım 2: MQ-3 Alkoqol Sensoru

Bu nəfəs alver cihazının təqib olunmasını təsdiqləyən bir cihaz kimi istifadə edilməsi nəzərdə tutulmayıb. MQ-3 dəqiq BAC-ı qeyd etmək üçün kifayət qədər dəqiq deyil, lakin qeyri-qanuni tətbiqlər üçün nəfəsdəki spirt konsentrasiyasını analiz etmək üçün kifayət qədər qabiliyyətlidir. MQ-3, 0,05 mq / l-dən 10 mq / l-ə qədər konsentrasiyalarda spirtli qazların mövcudluğunu aşkar edə bilən aşağı qiymətli yarımkeçirici sensordur. Bu sensor üçün istifadə olunan həssas material SnO2-dir, təmiz havada keçiriciliyi daha aşağıdır.. Alkoqollu qazların konsentrasiyası artdıqca onun keçiriciliyi artır. Bu da öz növbəsində sensorun pin-pin müqavimətini azaldır. Müqaviməti birbaşa ölçmək əvəzinə, sensorla yük müqaviməti arasındakı nöqtədə gərginlik səviyyəsini ölçürük. Sensor və yük müqaviməti bir gərginlik bölücü təşkil edir və sensor müqaviməti nə qədər aşağı olarsa, gərginlik oxunuşu o qədər yüksək olar. Alkoqola yüksək həssaslığa malikdir və tüstü, buxar və benzin səbəbiylə pozulmalara yaxşı müqavimət göstərir. Bu modul həm rəqəmsal, həm də analog çıxışı təmin edir.

Sensorun 24 - 48 saatlıq fasilə müddəti var. Bu o deməkdir ki, oxunuşlar sabitləşməzdən əvvəl sensoru 24 - 48 saat ərzində açmaq lazımdır.

Bu spirt sensoru, adi nəfəs alma cihazınız kimi nəfəsinizdəki spirt konsentrasiyasını aşkar etmək üçün uyğundur. Yüksək həssaslığa və sürətli cavab müddətinə malikdir. Sensor, spirt konsentrasiyasına əsaslanaraq, gərginlik şəklində analoq müqavimətli çıxış dəyəri təmin edir. Cədvəl 1, MQ-3 Sensorunun gərginlik aralığına dair bir fikir verir.

Addım 3: Layihənin Xülasəsi

Bu Təlimat, Dialog GreenPAK ™ SLG46140V istifadə edərək aşağı qiymətli portativ nəfəs alıcının necə tətbiq olunacağını təsvir edəcək. GreenPAK, havadakı spirt konsentrasiyasını ölçmək üçün MQ-3 Alkol Sensoru ilə birlikdə istifadə ediləcək. Alkoqol sensörünün konsentrasiyası, insanın nəfəsindəki spirt səviyyəsini çıxarmağa imkan verəcəkdir.

İnsanlar karbon dioksidlə birlikdə etanolu da nəfəs ala bilirlər. Qan dövranındakı etanol nə qədər yüksəkdirsə, ekshalasiya zamanı havaya o qədər çox daxil olur. Bu Təlimat, MQ-3 Alkol Sensorundan analoq dəyər əldə etmək üçün GreenPAK-ın 8-bit ADC-dən istifadə edəcək. Müəyyən bir eşiklə əlaqədar olaraq əldə edilən analoq dəyərini aşkar etmək üçün analoq müqayisə cihazlarından istifadə ediləcək. Bir insanın nəfəsindəki sərxoşluq səviyyəsini göstərmək üçün beş fərqli eşik qurulur. Dəyər müəyyən bir eşikdən daha çox olduqda, sərxoşluq səviyyəsini göstərmək üçün bir LED yandırıla bilər.

Addım 4: Dövrə Şeması

Layihənin dövrə diaqramı Şəkil 1 -də göstərilmişdir.

Addım 5: GreenPAK Dizaynı

Layihə üçün GreenPAK Dizaynı Şəkil 2 -də göstərilmişdir.

Bu GreenPAK dizaynı, bir insanın nəfəsindən fərqli miqdarda intoksikasiyanı ifadə etmək üçün 5 fərqli analog müqayisəli gərginlik həddini ehtiva edir. SLG46140 -ın iki analoq müqayisəsi var və PIN6 -dan analoq giriş 1x qazanc əldə edən PGA vasitəsilə həm ACMP0, həm də ACMP1 -ə verilir. ACMP0 və ACMP1 üçün eşiklər 100 mV və 500 mV olaraq təyin olunur. ACMP0 və ACMP1 xüsusiyyətlərini Şəkil 3 -də görmək olar. Qalan üç səviyyə rəqəmsal müqayisəli bloklardan istifadə etməklə qurula bilər. Bu DCMP -lərdən istifadə etmək üçün əvvəlcə analoji dəyəri ekvivalent bayta çevirməliyik, sonra DCMP -lərə verilir. Buna SLG46140-ın 8 bitlik ADC-dən istifadə etməklə nail olmaq olar. Analoq siqnal əvvəlcə Proqramlaşdırıla bilən Qazanc Gücləndiricisindən (PGA) keçir və sonra ADC -yə verilir. DCMP'lər daha sonra ADC-dən analoq siqnal ekvivalent baytını alırlar. PGA və ADC üçün konfiqurasiyalar Şəkil 4 -də verilmişdir.

ACMP0 və ACMP1 üçün eşik sırasıyla 100 mV və 500 mV olaraq təyin edilmişdir. Gərginlik səviyyəsi verilən həddən artıq olduqda, analoq müqayisə cihazının çıxışı YÜKSƏ çevrilir və nəticədə PIN-10 və ya PIN-11 açılır. DCMP üçün eşik parametrləri bir az mürəkkəbdir və DCMP Xüsusiyyətlərində qeydlərin dəyərini təyin etməyi əhatə edir. DCMP -lər üçün ekvivalent analoji eşik, tənlik 1 -dən istifadə etməklə asanlıqla hesablana bilər.

Analog dəyər, analog müqayisə cihazlarında və rəqəmsal müqayisə cihazlarında təyin olunan həddi keçdikdə, müvafiq PİN -ə uyğun olan bloklar işə salınacaq və bununla da nəfəsdə olan spirt diapazonunu göstərir. DCMP -lərin xassələri Şəkil 5 -də verilmişdir. Cari istehlakı minimuma endirmək üçün ADC, DCMP və ACMP -lərin Oyanma/Yuxu rejimindən istifadə edərək dövrə çevrilə bilər. Uyanma / Yuxu Dövrü haqqında daha çox məlumat üçün, Dialoqun veb saytındakı AN-1076 Uyanma / Yuxu Zamanlama Generatoru tətbiq qeydinə baxın.

Addım 6: Hardware Setup

Nəticə

Bu Təlimat kitabında, Dialog GreenPAK SLG46140V ilə aşağı qiymətli bir nəfəs alma cihazının necə tətbiq olunacağını nümayiş etdirdik. Bir mövzu nəfəs aldıqda mövcud olan spirt səviyyəsini göstərmək üçün beş fərqli eşikdən istifadə etdik. GreenPAK IC, spirt konsentrasiyasını MQ-3 sensorundan əldə etmək və sonra istifadəçi üçün uyğun BAC səviyyəsi göstəricisi vermək üçün nəzarətçi rolunu oynayır. Tam tətbiq yalnız bir neçə LED ilə birlikdə yalnız GreenPAK və MQ-3 Alkoqol Sensoru ilə aparılır.