Capteur d'alcool - Brochage et interface avec Arduino

L'alcool au volant est un crime grave dans presque tous les pays. Par conséquent, la vérification des taux d'alcoolémie est un processus important pour les policiers. Nous expliquerons comment tester la teneur en alcool via un capteur d'alcool et concevoir cet appareil à l'aide d'un microcontrôleur typique.

Qu'est-ce qu'un capteur d'alcool ?

Fig 1 :Un analyseur d'haleine et de l'alcool dans des verres

Le capteur est un appareil électronique qui mesure la concentration de gaz d'éthanol et présente le résultat sous forme de sortie analogique.

Un capteur MQ3 est un capteur d'alcool populaire de l'édition MQ avec un semi-conducteur à oxyde métallique. De plus, le capteur MQ3 utilise 5V DC tout en identifiant les concentrations d'alcool entre 25 et 500 ppm.

Broche du module de capteur d'alcool

Fig 2 :Un testeur d'alcoolémie portable

Voici la description du brochage du module de capteur MQ-3.

Pour le capteur MQ-3

• A-Pins : Ils se connectent à la tension d'alimentation.
• Broches : Une broche se connecte à la terre tandis que l'autre sert de sortie.
• Broches H : La première broche H se connecte à l'alimentation tandis que l'autre va à la terre.

N'oubliez pas que vous pouvez échanger les broches A et B.

Fonctionnalités

Fig 3 :Un testeur d'alcoolémie portable

Spécifications clés

Caractéristiques spéciales

1. Il a deux couches de maille sur la structure interne pour protéger les composants de l'appareil de chauffage contre une explosion. Idéalement, c'est parce que l'alcool est inflammable.
2. Deuxièmement, son composant de détection tubulaire contient de la céramique d'oxyde d'aluminium et une couche de dioxyde d'étain. Les deux matériaux sont sensibles à l'alcool.
3. En outre, il présente une sensibilité élevée à l'alcool, un prix abordable et un mode veille à faible consommation d'énergie.
4. Enfin, il est compatible avec de nombreux microcontrôleurs.

Comment fonctionne un capteur de détection d'alcool ?

Fig 4 :Un éthylotest numérique

En l'absence d'alcool, l'adsorption d'oxygène se produit lorsque la couche semi-conductrice SnO2 chauffe à des températures élevées. De plus, les molécules d'oxygène attirent les électrons d'oxyde d'étain dans l'air pur. En conséquence, une feuille d'appauvrissement en électrons se forme sous la surface de SnO2 pour créer une éventuelle barrière. Le résultat est une couche de SnO2 hautement résistante qui empêche la circulation du courant.

Cependant, la présence d'alcool dans l'haleine humaine réduit la densité de surface de l'oxygène adsorbé, diminuant la barrière de potentiel. Il pousse les électrons dans le dioxyde d'étain pour permettre au courant de circuler à travers le capteur d'alcool.

Notez que nous utilisons ppm (parties par million) pour mesurer le rapport d'un gaz à un autre. Par exemple, 500 ppm signifie qu'il existe 500 molécules d'alcool dans un million de molécules de gaz.

Applications des capteurs d'alcool

Fig 5 :Un éthylotest de poche

L'application principale des capteurs de liqueurs est la construction de détecteurs d'alcool. Par conséquent, il vous aide à identifier les conducteurs ivres.

D'autres applications incluent les dispositifs de détection de fond et les alarmes industrielles et domestiques de gaz éthanol.

Mesure de la concentration d'alcool à l'aide de la sortie analogique

Fig 6 :Un analyseur d'haleine avec un boîtier

Suivez ces étapes pour vérifier la concentration d'alcool à l'aide de la sortie analogique du capteur.

Suivez ces étapes pour vérifier la concentration d'alcool à l'aide de la sortie analogique du capteur.

Câblage

Connectez les broches VCC et 5V sur votre capteur d'alcool Arduino. Ensuite, connectez les broches GND et masse avant de relier la sortie AO du module à la broche analogique 0 de votre Arduino.

Étalonnage

Cette procédure augmente la précision des lectures de votre capteur d'alcool. Commencez par assimiler les valeurs aux pourcentages et aux niveaux de concentration d'alcool. Vous pouvez tester le capteur en respirant dedans avant et après avoir bu de l'alcool.

Cependant, si vous ne buvez pas, envoyez de la vapeur d'isopropyle ou de désinfectant pour les mains vers le capteur d'alcool. Parce que le capteur d'alcool MQ3 est piloté par la chaleur, chauffez-le pour des résultats précis. Utilisez ce code pour chauffer le capteur d'alcool pendant 20 secondes.

Fig 7 :Code d'étalonnage

Source : https://lastminuteengineers.com/mq3-alcohol-sensor-arduino-tutorial/

Terminer la construction

Ce programme détermine la concentration d'alcool en définissant les plages suivantes.

• Sobre :<120
• Boire dans les limites légales :120-400
• Ivre :>400

Fig 8 :Un code d'analyseur d'haleine.

Source : https://lastminuteengineers.com/mq3-alcohol-sensor-arduino-tutorial/

Remarque :Vous pouvez modifier le code en fonction de vos valeurs d'étalonnage.

Détecter la présence d'alcool à l'aide d'une sortie numérique

L'expérience suivante explique comment détecter la présence d'éthanol grâce à un affichage numérique.

1. Câblage

Reliez la broche VCC au terminal Arduino 5V. De même, connectez la sortie numérique à la broche numérique de votre Arduino. Puisque vous utilisez la sortie numérique, n'interférez pas avec la sortie analogique.

De plus, n'oubliez pas de mettre les deux gadgets à la terre.

2. Étalonnage

Ce module comprend un potentiomètre intégré pour régler la sortie numérique. Tout ce que vous avez à faire pour créer un seuil est de tourner le bouton. La LED d'état s'active lors du dépassement de votre seuil et enregistre une sortie "Élevée". L'étape suivante consiste à insuffler de la vapeur d'alcool dans les capteurs. Tournez le pot dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que le voyant d'état indique "ON" et réajustez-le dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur le réglage "OFF".

3. Code des capteurs d'alcool Arduino

Appliquez ce code à votre Arduino.

Fig 9 :Code Arduino.

Source : https://lastminuteengineers.com/mq3-alcohol-sensor-arduino-tutorial/

Capteur d'alcool avec Arduino

Les capteurs d'alcool MQ3 ne se limitent pas à l'alcool; ils peuvent également détecter d'autres gaz.

Voici comment construire le capteur avec Arduino.

1. Trouver RS/R0

Fig 10 :Trouver le code RS/RO

Source : https://www.teachmemicro.com/mq-3-alcohol-sensor/#

RS représente la résistance du gaz sélectionné avec des concentrations variables, tandis que R0 indique la résistance dans l'air pur.

2. Croquis Arduino résultant

Fig 11 :Esquisse Arduino

Source : https://www.teachmemicro.com/mq-3-alcohol-sensor/

3. Croquis de l'alcootest Arduino avec écran LCD

Fig 12 : code de l'esquisse finale d'Arduino

Source : https://www.teachmemicro.com/mq-3-alcohol-sensor/#

Conclusion

L'installation de capteurs d'alcool ne devrait pas être difficile. Vous pouvez suivre ce guide pour comprendre le fonctionnement des appareils et libérer tout le potentiel de votre appareil MQ3. Cependant, entretenez-le bien pour prolonger son service. Par exemple, rangez l'appareil à l'écart des gaz corrosifs qui favorisent la corrosion et réduisent la sensibilité. Les alcalis, la vapeur de silicium et les conditions de congélation affectent également la sensibilité. Enfin, si vous avez des questions sur ce composant, contactez-nous.