Guide complet : Brochage du capteur d'alcool MQ-3 et intégration Arduino

La conduite en état d'ivresse est un délit grave dans la plupart des pays. Mesurer le taux d'alcool dans l'air expiré est donc crucial pour les forces de l'ordre. Nous expliquons ici comment tester la concentration d'éthanol avec un capteur MQ-3 et l'interfacer avec un microcontrôleur Arduino.

Qu'est-ce qu'un capteur d'alcool ?

Fig 1 : Éthylomètre et verres d'alcool

Le capteur MQ-3 est un capteur à semi-conducteur d'oxyde métallique (MOS) qui détecte la concentration d'éthanol en ppm (parties par million) et délivre une tension analogique proportionnelle. Il fonctionne sous 5 V DC et mesure entre 25 et 500 ppm.

Brochage du module MQ-3

Fig 2 : Testeur d'alcool portable

Description des broches

• Broches A : Alimentation (VCC).
• Broches B : Une à la masse (GND), l'autre en sortie signal.
• Broches H : Une à l'alimentation, l'autre à la masse (chauffage interne).

Note : les broches A et B sont interchangeables.

Caractéristiques principales

Fig 3 : Éthylomètre portatif

Spécificités techniques

1. Double maille de protection contre l'explosion (l'alcool est inflammable).
2. Élément tubulaire en alumine (Al₂O₃) recouvert de SnO₂, sensible à l'éthanol.
3. Haute sensibilité, faible coût, mode veille basse consommation.
4. Compatible avec de nombreux microcontrôleurs (Arduino, ESP32, STM32…).

Principe de fonctionnement

Fig 4 : Éthylomètre numérique

À l'air ambiant, le SnO₂ chauffé adsorbe l'oxygène, créant une barrière de potentiel qui bloque le courant. En présence d'éthanol, l'oxygène adsorbé réagit, la barrière chute et le courant traverse le capteur. La concentration est exprimée en ppm (ex. 500 ppm = 500 molécules d'alcool par million de molécules de gaz).

Applications

Fig 5 : Éthylomètre de poche

• Éthylomètres pour dépistage routier.
• Détecteurs de fuite d'éthanol en milieu industriel/domestique.
• Surveillance de la qualité de l'air.

Mesure par sortie analogique

Fig 6 : Éthylomètre avec boîtier

Câblage

VCC → 5 V Arduino, GND → GND, AO (sortie analogique) → A0 Arduino.

Calibration

La calibration améliore la précision. On associe des valeurs lues à des taux d'alcool. Soufflez dans le capteur avant/après consommation d'alcool (ou vapeur d'alcool isopropylique). Préchauffez 20 s pour stabiliser le capteur.

Fig 7 : Code de préchauffage (20 s)

Source : lastminuteengineers.com

Programme de détection

Seuils d'exemple (à ajuster selon votre calibration) :

• Sobre : < 120
• Dans la limite légale : 120 – 400
• Ivre : > 400

Fig 8 : Code de l'éthylomètre

Source : lastminuteengineers.com

Note : adaptez les seuils à vos mesures de calibration.

Détection par sortie numérique

Le module intègre un potentiomètre pour régler un seuil de déclenchement (sortie DO).

1. Câblage : VCC → 5 V, GND → GND, DO → broche numérique Arduino (ex. D2). Laisser AO non connecté.
2. Calibration : Tournez le potentiomètre jusqu'à ce que la LED d'état s'allume (seuil dépassé = HIGH), puis reculez légèrement pour la faire s'éteindre. Soufflez de la vapeur d'alcool pour tester.
3. Code Arduino :

Fig 9 : Code Arduino pour sortie numérique

Source : lastminuteengineers.com

Projet complet : Éthylomètre Arduino avec affichage LCD

Le MQ-3 détecte aussi d'autres gaz. Voici les étapes pour un projet abouti :

1. Déterminer Rs/R0 (résistance dans le gaz / résistance dans l'air pur).
2. Écrire le sketch Arduino final.
3. Ajouter un affichage LCD pour lire le taux directement.

Fig 10 : Code pour trouver Rs/R0

Source : teachmemicro.com

Fig 11 : Sketch Arduino principal

Fig 12 : Sketch final avec LCD

Source : teachmemicro.com

Conclusion

L'intégration d'un capteur MQ-3 avec Arduino est accessible. Suivez ce guide pour comprendre le fonctionnement et exploiter pleinement votre capteur. Pour prolonger sa durée de vie, évitez les gaz corrosifs, les vapeurs de silicone, le gel et les alcalis. Contactez-nous pour toute question.