Jinsi ya kutengeneza Breathalyzer inayosafirika: Hatua 6

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Pumzi ni kifaa cha kukadiria yaliyomo kwenye pombe ya damu (BAC) kutoka kwa sampuli ya pumzi. Kwa maneno rahisi, ni kifaa cha kupima ikiwa mtu amelewa. Usomaji wa yaliyomo kwenye pombe hutumika katika mashtaka ya jinai; mwendeshaji wa gari ambaye kusoma kunaonyesha BAC juu ya kikomo cha kuendesha gari anaweza kushtakiwa kwa kosa la jinai.

Kiwango cha pombe katika damu ambayo hufafanua mtu kuwa juu ya kikomo wakati wa kuendesha hutofautiana na nchi. Mipaka ya kisheria ya BAC ni kati ya 0.01 hadi 0.10. Nchi nyingi zina kikomo cha karibu 0.05. Kwa mfano, Ugiriki, Greenland, na Iceland zote zina mipaka ya 0.05. Nchini Merika, ni 0.08. Ikiwa kusoma kwa kupumua ni kubwa kuliko kikomo cha kisheria, dereva anaweza kupokea DUI.

Hapo chini tulielezea hatua zinazohitajika kuelewa jinsi suluhisho limepangwa kuunda kipumuaji kinachoweza kubeba. Walakini, ikiwa unataka tu kupata matokeo ya programu, pakua programu ya GreenPAK ili kuona Faili ya Ubunifu wa GreenPAK iliyokamilishwa tayari. Chomeka Kitengo cha Maendeleo cha GreenPAK kwenye kompyuta yako na hit program ya kuunda kipumuaji kinachoweza kubeba.

Hatua ya 1: Kemia

Mtumiaji anapomaliza kuchambua pumzi, ethanoli yoyote iliyopo kwenye pumzi yao imechanganywa na asidi kwenye anode:

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

Kwa cathode, oksijeni ya anga imepunguzwa:

O2 (g) + 4H + (aq) + 4e- → 2H2O (l)

Mmenyuko wa jumla ni oxidation ya ethanol kwa asidi asetiki na maji.

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

Umeme wa sasa unaozalishwa na athari hii hupimwa na microprocessor, na huonyeshwa kama kadiri ya jumla ya yaliyomo kwenye pombe ya damu (BAC).

Hatua ya 2: MQ-3 Sensor ya Pombe

Pumzi hii haimaanishi kutumiwa kama kifaa kinachoweza kuunga mkono mashtaka. MQ-3 sio sahihi ya kutosha kusajili BAC halisi lakini ina uwezo wa kutosha kuchambua mkusanyiko wa pombe katika pumzi kwa matumizi yasiyo ya korti. MQ-3 ni sensa ya semiconductor ya bei ya chini ambayo inaweza kugundua uwepo wa gesi za vileo kwenye viwango kutoka 0.05 mg / L hadi 10 mg / L. Nyenzo nyeti inayotumiwa kwa sensor hii ni SnO2, ambaye upitishaji wake uko chini wakati uko katika hewa safi.. Utendaji wake huongezeka kadiri mkusanyiko wa gesi zenye kileo huongezeka. Hii kwa hivyo hupunguza upinzani wa pini-kwa-siri ya sensorer. Badala ya kupima upinzani moja kwa moja, tunapima kiwango cha voltage mahali kati ya sensa na kipingaji cha mzigo. Sensorer na kipingaji cha mzigo hutengeneza mgawanyiko wa voltage, na upinzani wa sensorer unapungua, usomaji wa voltage utakuwa juu. Ina unyeti wa juu wa pombe na ina upinzani mzuri kwa usumbufu kwa sababu ya moshi, mvuke, na petroli. Moduli hii hutoa matokeo ya dijiti na analog.

Sensorer ina kipindi cha mapumziko cha masaa 24 - 48. Hii inamaanisha kuwa sensor inahitaji kuwashwa kwa masaa 24 - 48 kabla ya usomaji kuwa thabiti.

Sensor hii ya pombe inafaa kwa kugundua mkusanyiko wa pombe kwenye pumzi yako, kama pumzi ya kawaida ya kupumulia. Ina unyeti wa juu na wakati wa kujibu haraka. Sensor hutoa thamani ya pato ya kupinga ya analog kwa njia ya voltages, kulingana na mkusanyiko wa pombe. Jedwali 1 linatoa ufahamu juu ya safu za voltage ya Sensorer ya MQ-3.

Hatua ya 3: Muhtasari wa Mradi

Agizo hili litaelezea jinsi ya kutekeleza kifaa cha kupumua cha bei rahisi kwa kutumia Dialog GreenPAK ™ SLG46140V. GreenPAK itatumiwa na Sensorer ya Pombe ya MQ-3 kupima mkusanyiko wa pombe hewani. Mkusanyiko kutoka kwa sensorer ya pombe utaturuhusu kufikiria kiwango cha pombe kilichopo kwenye pumzi ya mtu.

Wanadamu wanaweza kutolea nje ethanoli pamoja na dioksidi kaboni. Kiwango cha juu cha ethanoli katika mfumo wa damu, ndivyo inavyoletwa hewani wakati wa kupumua. Inayoweza kufundishwa itatumia GreenPAK's 8-bit ADC kupata thamani ya analogi kutoka kwa MQ-3 Sensor Pombe. Walinganishi wa Analog watatumika kugundua thamani inayopatikana ya analogi kwa kuzingatia kizingiti maalum. Vizingiti vitano tofauti vimejengwa kuonyesha kiwango cha ulevi uliopo katika pumzi ya mtu. Wakati wowote thamani inakuwa kubwa kuliko kizingiti fulani, LED inaweza kuangazwa kuonyesha kiwango cha ulevi.

Hatua ya 4: Mchoro wa Mzunguko

Mchoro wa mzunguko wa mradi umeonyeshwa kwenye Mchoro 1.

Hatua ya 5: Ubunifu wa GreenPAK

Ubunifu wa GreenPAK wa mradi huo umeonyeshwa kwenye Kielelezo 2.

Muundo huu wa GreenPAK unajumuisha vizingiti 5 tofauti vya ulinganishaji wa analog kulinganisha kiwango tofauti cha ulevi uliopo kutoka kwa pumzi ya mtu. SLG46140 ina kulinganisha mbili za analog, na pembejeo ya analog kutoka PIN6 inapewa ACMP0 na ACMP1 kupitia PGA, ambayo ina faida ya 1x. Vizingiti vya ACMP0 na ACMP1 vimewekwa kwa 100 mV na 500 mV. Sifa za ACMP0 na ACMP1 zinaweza kuonekana kwenye Mchoro 3. Viwango vitatu vilivyobaki vinaweza kujengwa kwa kutumia vizuizi vya kulinganisha dijiti. Ili kutumia hizi DCMPs kwanza tunahitaji kubadilisha thamani ya analogi kuwa baiti yake sawa, ambayo hupewa DCMPs. Hii inaweza kupatikana kwa kutumia SLG46140's 8-bit ADC. Ishara ya Analog kwanza hupita kupitia Amplifier ya Kupata Faida (PGA) ambayo hupewa ADC. DCMPs kisha hupata baiti yao inayofanana na ishara kutoka kwa ADC. Usanidi wa PGA na ADC umetolewa kwenye Mchoro 4.

Kizingiti cha ACMP0 na ACMP1 imewekwa 100 mV na 500 mV mtawaliwa. Wakati wowote kiwango cha voltage kinakuwa kikubwa kuliko kizingiti kilichotolewa pato la kulinganisha analog hubadilika kuwa juu, na kusababisha kuwasha PIN-10 au PIN-11. Mipangilio ya kizingiti cha DCMP ni ngumu kidogo na inajumuisha kuweka thamani ya rejista katika Sifa za DCMP. Kizingiti sawa cha analogi kwa DCMP zinaweza kuhesabiwa kwa urahisi kwa kutumia Equation 1.

Thamani ya analojia inavuka kizingiti kilichowekwa kwa kulinganisha na analog na vilinganishi vya dijiti, vizuizi vinavyolingana na PIN husika vitawezeshwa, na hivyo kuonyesha anuwai ya pombe iliyopo kwenye pumzi. Sifa za DCMP zimetolewa kwenye Mchoro 5. Ili kupunguza matumizi ya sasa, ADC, DCMP's, na ACMP zinaweza kuwa baiskeli za umeme kwa kutumia mode ya Wake / Sleep. Kwa habari zaidi juu ya Mzunguko wa Kuamka / Kulala, tafadhali angalia noti ya maombi ya Generator ya AN-1076 Wake / Sleep Timing kwenye wavuti ya Dialog.

Hatua ya 6: Usanidi wa vifaa

Hitimisho

Katika hii Inayoweza kufundishwa, tumeonyesha jinsi ya kutekeleza kifaa cha kupumua cha bei ya chini na Dialog GreenPAK SLG46140V. Tulitumia vizingiti vitano tofauti kuonyesha kiwango cha pombe iliyopo wakati somo linapoisha. GreenPAK IC hufanya kama mtawala wa kupata mkusanyiko wa pombe kutoka kwa sensa ya MQ-3 na kisha kutoa dalili inayofaa ya kiwango cha BAC kwa mtumiaji. Utekelezaji kamili unafanywa kwa kutumia tu Sensor ya Pombe ya GreenPAK na MQ-3, pamoja na taa kadhaa za LED.