Sensor de alcohol:Pinout e interfaz con Arduino

Conducir ebrio es un delito grave en casi todos los países. Por lo tanto, verificar los niveles de concentración de alcohol en sangre es un proceso importante para los agentes de policía. Elaboraremos cómo probar el contenido de alcohol a través de un sensor de alcohol y diseñaremos este dispositivo usando un microcontrolador típico.

¿Qué es un sensor de alcohol?

Fig 1:Un analizador de aliento y alcohol en vasos

El sensor es un dispositivo electrónico que mide la concentración de gas de etanol y presenta el resultado como una salida analógica.

Un sensor MQ3 es un sensor de alcohol popular de la edición MQ con un semiconductor de óxido de metal. Además, el sensor MQ3 utiliza 5 V CC mientras identifica concentraciones de alcohol entre 25 y 500 ppm.

Configuración de pines del módulo del sensor de alcohol

Fig. 2:un alcoholímetro portátil

Aquí está la descripción de pinout para el módulo del sensor MQ-3.

Para el sensor MQ-3

• Alfileres A: Se conectan a la tensión de alimentación.
• Pines B: Un pin se conecta a tierra mientras que el otro sirve como salida.
• H – Pines: El primer pin H se conecta al suministro mientras que el otro va a tierra.

Recuerda, puedes intercambiar los pines A y B.

Características

Fig. 3:Un probador de alcohol en aliento de mano

Especificaciones clave

Características especiales

1. Tiene dos capas de malla en la estructura interna para proteger los componentes del calentador de una explosión. Idealmente, esto se debe a que el alcohol es inflamable.
2. En segundo lugar, su componente de detección tubular contiene cerámica de óxido de aluminio y una capa de dióxido de estaño. Los dos materiales son sensibles al alcohol.
3. Además, tiene una alta sensibilidad al alcohol, es asequible y tiene una configuración de espera de bajo consumo.
4. Por último, es compatible con muchos microcontroladores.

¿Cómo funciona un sensor de detección de alcohol?

Fig. 4:Un alcoholímetro digital

En ausencia de alcohol, la adsorción de oxígeno ocurre cuando la capa semiconductora de SnO2 se calienta a altas temperaturas. Además, las moléculas de oxígeno atraen electrones de óxido de estaño en el aire limpio. Como resultado, se forma una lámina de agotamiento de electrones debajo de la superficie de SnO2 para crear una posible barrera. El resultado es una capa de SnO2 altamente resistente que evita el flujo de corriente.

Sin embargo, la presencia de alcohol en el aliento humano reduce la densidad superficial del oxígeno adsorbido, disminuyendo la barrera potencial. Empuja electrones hacia el dióxido de estaño para permitir que la corriente fluya a través del sensor de alcohol.

Tenga en cuenta que usamos ppm (partes por millón) para medir la proporción de un gas con respecto a otro. Por ejemplo, 500 ppm significa que existen 500 moléculas de alcohol en un millón de moléculas de gas.

Aplicaciones de sensores de alcohol

Fig. 5:Un probador de alcohol de bolsillo

La aplicación principal de los sensores de licores es la construcción de detectores de alcohol. Por lo tanto, le ayuda a identificar a los conductores ebrios.

Otras aplicaciones incluyen dispositivos de detección de fondo y alarmas de gas de etanol industriales y domésticas.

Medición de la concentración de alcohol mediante salida analógica

Fig. 6:Un alcoholímetro con carcasa

Siga estos pasos para verificar la concentración de alcohol utilizando la salida analógica del sensor.

Siga estos pasos para verificar la concentración de alcohol utilizando la salida analógica del sensor.

Cableado

Conecte los pines VCC y 5V en su sensor de alcohol Arduino. Luego, conecte los pines GND y de tierra antes de vincular la salida AO del módulo al pin analógico 0 en su Arduino.

Calibración

Este procedimiento aumenta la precisión de las lecturas del sensor de alcohol. Comience por equiparar valores a porcentajes y niveles de concentración de alcohol. Puede probar el sensor respirando en él antes y después de beber un poco de alcohol.

Sin embargo, si no bebe, expulse vapor isopropílico o desinfectante de manos hacia el sensor de alcohol. Debido a que el sensor de alcohol MQ3 funciona con calor, caliéntelo para obtener resultados precisos. Usa este código para calentar el sensor de alcohol durante 20 segundos.

Fig. 7:Código de calibración

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

Finalización de la compilación

Este programa determina la concentración de alcohol definiendo los siguientes rangos.

• Sobrio:<120
• Beber dentro de los límites legales:120-400
• Borracho:>400

Fig. 8:Código de un analizador de aliento.

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

Nota:puede cambiar el código según sus valores de calibración.

Detectar la presencia de alcohol mediante salida digital

El siguiente experimento explica cómo detectar la presencia de etanol a través de una pantalla digital.

1. Cableado

Vincule el pin VCC al terminal Arduino de 5V. Asimismo, conecta la salida digital con el pin digital de tu Arduino. Ya que está operando la salida digital, no interfiera con la salida analógica.

Además, recuerda poner a tierra ambos dispositivos.

1. Calibración

Este módulo incluye un potenciómetro incorporado para configurar la salida digital. Todo lo que necesita hacer para crear un umbral es girar la perilla. El LED de estado se activa al exceder su umbral y registra una salida "Alta". El siguiente paso es soplar vapor de alcohol en los sensores. Gire el potenciómetro en el sentido de las agujas del reloj hasta que el LED de estado indique "ENCENDIDO" y vuelva a ajustarlo en el sentido contrario a las agujas del reloj hasta la posición "APAGADO".

1. Código de sensores Arduino de alcohol

Aplica este código a tu Arduino.

Figura 9:Código Arduino.

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

Sensor de alcohol con Arduino

Los sensores de alcohol MQ3 no se limitan al alcohol; también pueden detectar otros gases.

Aquí se explica cómo construir el sensor con Arduino.

1. Encontrar RS/R0

Fig. 10:Encontrar el código RS/RO

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

RS representa la resistencia del gas seleccionado con concentraciones variables, mientras que R0 indica la resistencia en aire limpio.

1. Bosquejo de Arduino resultante

Figura 11:Bosquejo de Arduino

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

1. Bosquejo del alcoholímetro Arduino con LCD

Fig. 12:Código final de Arduino Sketch

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

Conclusión

Configurar sensores de alcohol no debería ser difícil. Puede seguir esta guía para comprender cómo funcionan los dispositivos y desbloquear todo el potencial de su dispositivo MQ3. Sin embargo, manténgalo bien para extender su servicio. Por ejemplo, almacene el dispositivo lejos de gases corrosivos que inviten a la corrosión y a una menor sensibilidad. Los álcalis, el vapor de silicio y las condiciones de congelación también afectan la sensibilidad. Por último, si tiene preguntas sobre este componente, hable con nosotros.