Tình trạng sử dụng rượu, bia tràn lan ở nhiều nơi đã khiếntrật tự an toàn giao thông trở thành vấn đề báo động đây chính là nguyênnhân hàng đầu gây tai nạn giao thông, khi điều khiển phư
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ & TRUYỀN THÔNG
Giảng viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Thị Hương Ly
Sinh viên thực hiện :
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015
Trang 2MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
CHƯƠNG 1 KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH YÊU CẦU BÀI TOÁN ĐO VÀ CẢNH BÁO NỒNG ĐỘ CỒN 2
1.1 Tổng quan về đo và cảnh báo nồng độ cồn 2
1.2 Mục đích của đề tài 2
1.3 Phân tích bài toán 5
1.3.1 Yêu cầu bài toán 5
1.3.2 Giải pháp thiết kế 6
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG THIẾT BỊ ĐO VÀ CẢNH BÁO NỒNG ĐỘ CỒN 6
2.1 Sơ đồ khối 6
2.1.1 Chức năng và nhiệm vụ của từng khối 7
2.1.2 Nguyên lí hoạt động toàn mạch 7
2.2 Lựa chọn linh kiện 8
2.2.1 KIT Arduino UNO R3 8
2.2.2 Module cảm biến MQ3 12
2.2.3 LCD OLED 14
2.3 Ngôn ngữ lập trình và phần mềm phụ trợ 15
2.3.1 Ngôn ngữ lập trình 15
2.3.2 Phần mềm phụ trợ 19
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ THỰC THI 24
3.1 Thiết kế phần cứng 24
3.2 Thiết kế phần mềm 24
3.2.1 Lưu đồ thuật toán 25
3.2.2 Mã nguồn chương trình 26
3.3 Một số hình ảnh của sản phẩm 28
KẾT LUẬN 31
HƯỚNG PHÁT TRIỂN 31
TÀI LIỆU THAM KHẢO 32
Trang 3CHƯƠNG 1 KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH YÊU CẦU BÀI TOÁN ĐO VÀ
CẢNH BÁO NỒNG ĐỘ CỒN 1.1 Tổng quan về đo và cảnh báo nồng độ cồn
Hiện nay, ở nước ta các tệ nạn xã hội ngày càng gia tăng mà một trongnhững nguyên nhân chủ yếu đó là do uống nhiều rượu bia Rượu lànguyên nhân chủ yếu làm giảm năng suất lao động, gây ra các tệ nạn xãhội như bạo lực, gia đình tan vỡ, con cái hư hỏng và đặc biệt gây ra các vụtai nạn giao thông nghiêm trọng và đặc biệt nghiêm trọng
Việt Nam là quốc gia thuộc tốp đầu các nước sử dụng rượu, bia khi thamgia giao thông Tình trạng sử dụng rượu, bia tràn lan ở nhiều nơi đã khiếntrật tự an toàn giao thông trở thành vấn đề báo động đây chính là nguyênnhân hàng đầu gây tai nạn giao thông, khi điều khiển phương tiện bởingười lái xe thường phản ứng chậm, buồn ngủ, thiếu tập trung, việc nhìnthấy các biển báo, tín hiệu hoặc quan sát trên đường không còn rõ ràngnên có khi xử lý không đúng và có thể gây ra tai nạn Người say cũng "bốcđồng", không còn khả năng kiểm soát tốc độ cho nên thường phóngnhanh, vượt ẩu, lấn đường rất dễ gây tai nạn
Để hướng tới mục tiêu an toàn giao thông, giảm thiểu tối đa tai nạn, luật
đã đưa ra rất nhiều quy định mới, một trong số đó là quy định về nồng độcồn cho phép khi điều khiển phương tiện giao thông Khẩu hiệu “Đãuống rượu bia thì không lái xe” đã khá quen thuộc với người dân ViệtNam Vì thế, để giảm thiểu tối đa tai nạn giao thông, Bộ giao thông vậntải đã đưa ra các mức xử phạt tương ứng với mức độ vi phạm của ngườitham gia giao thông Bước đầu tuyên truyền cho quy định này của luật, bộ
y tế, Ủy ban an toàn giao thông quốc gia, tổ chức y tế thế giới đã phối hợp
tổ chức buổi hội thảo “rượu bia và tai nạn giao thông” Các thông điệpbuổi hội thảo đưa ra: “Điều khiển xe trong tình trạng có men rượu là viphạm pháp luật – Đã uống thì không lái”
Theo thống kê, hàng năm ở nước ta khoảng 9.000 người tử vong do tainạn giao thông Một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng tai nạngiao thông là do người điều khiển phương tiện sử dụng rượu bia khi thamgia giao thông Những hậu quả của người uống rượu bị tai nạn trong lúctham gia giao thông và hiện nay đang là nỗi lo lắng, bức xúc của cá nhân,gia đình và xã hội
Luật Giao thông đường bộ năm 2008 quy định cấm người điều khiển xe ô
tô, máy kéo, xe máy chuyên dùng trên đường mà trong máu hoặc hơi thở
có nồng độ cồn; cấm người điều khiển mô tô, xe gắn máy mà trong máu
có nồng độ cồn vượt quá 50miligam/ 100 mililit máu hoặc 0,25 miligam/1lít khí thở Nhằm hạn chế tai nạn giao thông và tăng tính răn đe cho hành
vi vi phạm về nồng độ cồn điều khiển phương tiện tham gia giao thông, từngày 01/08/2016 sẽ nâng mức phạt tiền và thời gian tạm giữ giấy phép lái
xe của người sử dụng rượu bia khi tham gia giao thông
1.2 Mục đích của đề tài
* Sự an toàn khi tham gia giao thông:
Trang 4Tai nạn giao thông là hiểm họa thường trực đối với mỗi người tham giagiao thông hàng ngày Trong khi đó, ở Việt Nam số lượng người vàphương tiện tham gia giao thông ngày càng đông và tỷ lệ người chết vì tainạn giao thông trên 100 000 người dân cao hơn mức trung bình của thếgiới (thế giới: 18 người, Việt Nam 24 người - Báo cáo thống kê của Việnnghiên cứu giao thông Đại học Michigan UMTRI Mỹ).
Theo thống kê của Ủy ban an toàn giao thông quốc gia, năm 2013 cả nước
đã xảy ra 29.385 vụ tai nạn giao thông, làm chết 9.369 người, bị thương29.500 người, trung bình mỗi ngày có 26 người chết và 81 người bịthương vì tai nạn giao thông trên toàn quốc Trong những tháng đầu năm
2014, toàn quốc đã xảy ra 10.772 vụ tai nạn giao thông, làm chết 3.928người, bị thương 10.556 người
Hậu quả của tai nạn giao thông vô cùng đau thương và nặng nề Đó là sựmất mát về tính mạng con người, là gánh nặng cho gia đình người bị nạn
và những người liên quan về cả tinh cảm lẫn vấn đề kinh tế Đặc biệt, đó
là hậu quả mà bản thân người bị tai nạn gánh chịu khi không thể trở lại lànhững lành lặn bình thường mà trở thành phế nhân Những hậu quả trêncho thấy tai nạn giao thông hiện nay là mối nguy hiểm khôn cùng, là kẻthù vô cùng nguy hiểm đối với mỗi người tham gia giao thông
Vậy vấn đề đặt ra là tại sao tai nạn giao thông ở đất nước chúng ta lại xảy
ra nhiều với số người chết và bị thương cao đến vậy?
Lý do có thể kể ra rất nhiều: Hệ thống hạ tầng giao thông yếu kém, chấtlượng phương tiện giao thông không đáp ứng đúng các yêu cầu về kỹthuật, ý thức chấp hành luật giao thông và ý thức tham gia giao thông củangười dân còn thấp Song chung quy lại, nguyên nhân cơ bản nhất vẫn lànguyên nhân từ phía con người
Khi tham gia giao thông, bản thân mỗi người chủ phương tiện phải cótrách nhiệm với an toàn của mình và của những người tham gia giaothông khác Nhưng trên thực tế, tình trạng người uống rượu bia vẫn thamgiao thông, người tham gia giao thông lạng lách, đánh võng, phóng nhanhvượt ẩu, không đội mũ bảo hiểm, không chấp hành luật giao thông đấy
là sự kém ý thức của người tham gia giao thông Còn về phía những người
có trách nhiệm liên quan như cảnh sát giao thông, kiểm định chất lượngphương tiện vẫn còn tồn tại hiện tượng tiêu cực Đấy là những nguyênnhân trực tiếp ảnh hưởng đến sự an toàn của người và phương tiện khitham gia giao thông
Vậy để giảm thiệu được tình trạng mất an toàn khi tham gia giao thôngcần phải thực hiện nhiều biện pháp có tính hệ thống và lâu dài, trong đóquan trọng hơn hết vẫn là công tác tuyên truyền, giáo dục ý thức tham giagiao thông an toàn cho người dân Trên các phương tiện thông tin đạichúng đã và đang có nhiều chương trình tuyên truyền nhằm nâng cao ýthức tham gia giao thông
* Mức độ nguy hiểm khi uống rượu bia mà tham gia giao thông:
Thời gian gần đây, những vi phạm về luật giao thông có biểu hiện diễn
Trang 5gia đánh giá khá nghiêm trọng Đặc điểm của người điều khiển phươngtiện sau khi uống rượu, bia thường là chạy tốc độ cao, lạng lách, khônglàm chủ được tay lái, phán đoán và xử lý tình huống kém Do đó, say rượubia thường có liên quan mật thiết với việc vi phạm tốc độ, tránh, vượt saiquy định, đi sai phần đường So với các quốc gia trong khu vực, nước ta
có mức tiêu thụ rượu, bia vào loại lớn, chế tài và việc kiểm soát vi phạmquy định nồng độ cồn thiếu chặt chẽ, nên tai họa cũng như nguy cơ dẫnđến tai nạn giao thông đều cao
Theo thống kê của Uỷ ban an toàn giao thông quốc gia, khoảng 40% số vụtai nạn giao thông và 11% số người tử vong do tai nạn liên quan đến rượu,bia Nguyên nhân gây tai nạn giao thông vẫn không nằm ngoài vấn đề cơbản là ý thức của người tham gia giao thông Trong đó, ý thức chấp hànhluật giao thông của người dân còn rất yếu, thậm chí coi thường tính mạngcủa bản thân và gây tổn hại cho người khác
* Các qui định đối với người điều khiển phương tiện khi tham gia giaothông:
Có thể nói rằng, quy định pháp luật về nồng độ cồn trong máu đối vớingười điều khiển phương tiện cơ giới đường bộ nói riêng và các lĩnh vựcgiao thông khác tương đối đầy đủ và ngày càng chặt chẽ
Đối với giao thông đường bộ, uống ruợu, bia có ảnh hưởng rất lớn đối vớingười điều khiển phương tiện khi tham gia giao thông như dễ vi phạmquy tắc giao thông, xử lý tình huống trên đường kém làm tăng nguy cơgây tai nạn giao thông, đó là hành vi rất nguy hiểm, vì vậy pháp luật ViệtNam đã đưa quy định hành vi sử dụng rượu bia quá nồng độ vào điềunghiêm cấm đối với người điều khiển phương tiện cơ giới đường bộ Mức
độ quy định về nồng độ cồn trong máu ngày càng chặt chẽ, khắt khe hơn
để bảo đảm an toàn cho người điều khiển phương tiện, hạn chế tai nạngiao thông
Để tích cực ngăn chặn việc người điều khiển phương tiện giao thông trongtình trạng say rượu bia, theo nghị định 71/2012/NĐ - CP qui định ngườiđiều khiển xe ô tô trên đường mà trong máu hoặc hơi thở có nồng độ cồnvượt quá 50 - 80 miligam/100 mililít máu hoặc vượt quá 0,25 - 0,4miligam/1 lít khí thở thì sẽ bị phạt
Chính vì thế có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề đo nồng độ cồn đối với những người tham gia giao thông Nhằm mục đích chủ động ngăn ngừa tai nạn giao thông Đề tài : “Nghiên cứu xây dựng mạch cảnh báo nồng độ cồn” mang tính cộng đồng và xã hội cao, nhằm mục đích chủ động ngăn ngừa kịp thời và cảnh báo sớm hiểm họa về tai nạn giao thông xảy ra, tạo nên một thói quen và ý thức tốt cho người tham gia giao thông
1.3 Phân tích bài toán
1.3.1 Yêu cầu bài toán
- Đề xuất chọn phương pháp phát hiện nồng độ cồn trong hơi thở của người điềukhiển phương tiện tham gia giao thông
- Thiết kế, thi công mạch đo cảnh báo nồng độ cồn
- Thử nghiệm hệ thống cảnh báo
Trang 6Hiện nay có nhiều phương pháp phát hiện nồng độ cồn đó là :
Phương pháp đo nồng độ cồn trong máu: Đây là phương pháp được sử dụng để xác định lượng các chất kích thích và hoạt chất gây ảnh hưởng tới cơ thể con
người có trong máu Sử dụng các biện pháp hóa sinh trong phòng thí nghiệm để
đo đạc với độ chính xác cao Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là phải lấy mẫu máu của người cần kiểm tra tại cơ sở y tế, thông qua quy trình thử
nghiệm trong phòng thí nghiệm mới cho ra kết quả do đó gây tốn thời gian và không thể áp dụng trong các trường hợp cần kiểm tra nhanh, tại hiện trường
Phương pháp đo nồng độ cồn trong hơi thở : Hơi thở của người say rượu sẽ có nồng độ cồn cao Sử dụng các thiết bị đo nồng độ cồn từ hơi thở hoặc đo nồng
độ trong không khí của không gian thở trước mặt người lái để đánh giá tình
trạng say rượu bia
Có nhiều phương pháp để phát hiện trạng thái say rượu của người lái xe Qua tham khảo các kết quả nghiên cứu có nhận xét: các phương pháp xác định nồng
độ cồn qua hơi thở hiện đang được sử dụng phổ biến Bởi vì, sử dụng cảm biến
đo nồng độ cồn trong hơi thở chỉ cần thời gian khoảng 8 đến 10 giây
Vì thế trong đề tài chúng em sẽ đi sâu vào thiết kế mạch đo và cảnh báo nồng độcồn qua hơi thở
Chọn ngưỡng ngăn chặn và cảnh báo: căn cứ vào các qui định của luậtgiao thông, căn cứ vào độ nhạy và sai số điện áp đầu ra của cảm biến đo nồng độcồn MQ-3, ta chọn ngưỡng ngăn chặn và cảnh báo cho hệ thống ứng với nồng
độ cồn 0,05 mg/lit khí thở
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG THIẾT BỊ ĐO VÀ CẢNH BÁO
NỒNG ĐỘ CỒN 2.1 Sơ đồ khối
Hình 2.1 Sơ đồ khối
2.1.1 Chức năng và nhiệm vụ của từng khối
- Khối nguồn: Có chức năng cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống
- Khối cảm biến đầu vào: có chức năng cảm biến qua hơi thở để xác định
có nồng độ cồn hay không, sau đó nó sẽ gửi tín hiệu tới khối điều khiển
Khối nguồn
Khối hiển thị và cảnh báo
Trang 7- Khối điều khiển: nó có chức năng điều khiển khối hiển thị và cảnh báokhi nhận được tín hiệu từ cảm biến.
- Khối hiển thị: sẽ hiển thị nồng độ cồn đo được lên màn hình OLED vàcảnh báo mức độ nồng độ cồn phụ thuộc vào mức độ cồn đo được
2.1.2 Nguyên lí hoạt động toàn mạch
Đầu tiên khối nguồn cấp nguồn cho hệ thống gồm khối điều khiển, khốicảm biến và khối hiển thị Khối cảm biến thu tín hiệu từ môi trường truyền vềkhối điều khiển dạng tín hiệu tương tự, sau khi đi qua bộ chuyển đổi tín hiệutương tự sang số, ở đầu ra tín hiệu ở dạng tín hiệu số, sau đó tín hiệu này được
vi điều khiển tiếp nhận và xử lý tính toán rồi đưa ra kết quả là nồng độ cồn cótrong 1 lít khí thở căn cứ vào đó đưa ra cảnh báo cho người sử dụng, tín hiệucảnh báo và kết quả này được đưa đến khối hiển thị khối này tiếp nhận và hiểnthị thông tin về nồng độ cồn và lời cảnh báo
Trang 82.2 Lựa chọn linh kiện
2.2.1 KIT Arduino UNO R3
KIT Arduino UNO R3 có khả năng lập trình sử dụng chip AVRAtmega328 của Atmel với các đặc điểm và chức năng chính như sau:
Phần mềm Arduino: được gọi là sketches, được tạo ra trên máy tính có
tích hợp môi trường phát triển (IDE) IDE cho phép viết, chỉnh sửa code vàchuyển đổi sao cho phần cứng có thể hiểu IDE dùng để biên dịch và nạp vàoArduino ( quá trình sử lý này gọi là UPLOAD)
Phần cứng Arduino: Là các board Arduino nơi thực thi các chương trình
lập trình Các board này có thể điều khiển hoặc đáp trả các tín hiệu điện, vì vậycác thành phần được ghép trực tiếp vào nó để tương tác với thế giới thực để cảmnhận hoặc truyền thông Ví dụ các cảm biến bao gồm các thiết bị chuyển mạch,cảm biến siêu âm, gia tốc Các thiết bị truyền động bao gồm đèn, motor, loa vàcác thiết bị hiển thị
Hầu hết các board Arduino sử dụng kết nối kiểu USB dùng để cấp nguồn
và upload dữ liệu cho board Arduino
Hình 2.2 Hình ảnh KIT Arduino Uno R3.
Arduino Uno sử dụng 2 vi điều khiển trên board để xử lý tất cả các kết nốiUSB Chíp dán nhỏ (ATmega8U2) nằm gần cổng cắm dây kết nối kiểu USB.Cho phép nạp chương trình và quản lý các thiết bị USB khác cắm vào ChípATMega328 chứa chương trình nạp để thực thi chương trình đã được lập trình.Trên hầu hết các board Arduino đều sử dụng một chip FTDI cung cấp giải phápcho vấn đề kết nối với cổng nối tiếp của máy tính Ngoài Arduino Uno ra nhàsản xuất cung cấp nhiều board khác như: Arduino Fio, Arduino Nano, ArduinoMega 2560 Với tùy vào ứng dụng có thể chọn các loại board nhỏ hoặc board hỗtrợ nhiều chân TX và RX như Arduino 2560
Cấu trúc phần cứng của Arduino như sau:
* Thông số kỹ thuật
Trang 9Hình 2.3 Mặt trên của Arduino Uno R3.
Trên board có cổng USB connector để cắm vào máy tính, đèn báo nguồnmàu xanh Có công tắc Reset, các pin giao tiếp, LED ở chân 13 và các led báotruyền nhận nối tiếp Ngoài ra còn có các cổng đọc tín hiệu số và tín hiệu tương
tự và các chân chức năng PWM và truyền nhận dữ liệu nối tiếp Các chân giaotiếp I2C phục vụ giao tiếp hai dây SDA và SCL, dưới đây là thông số kỹ thuậtchính của Arduino:
- Vi điều khiển ATMega328
- Điện áp hoạt động 5V
- Đầu vào điện áp 7-12V
- Điện áp đầu vào tới hạn 6-20V
- Chân vào ra số là 14 chân (trong đó có 6 chân băm xung PWM)
- Chân đầu vào tương tự có 6 chân
- Dòng DC vào ra trên chân là 40mA
- Dòng đầu ra ở chân 3.3V là 50mA
- Bộ nhớ Flash 32 Kb (ATMega328) trong đó 0.5 Kb sử dụng chobootloader
Trang 10Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý Arduino.
* Nguồn nuôi
Arduino có thể được hỗ trợ thông qua kết nối USB hoặc với một nguồncung cấp điện bên ngoài Các nguồn năng lượng được lựa chọn tự động, hệthống vi điều khiển có thể hoạt động bằng một nguồn cung cấp bên ngoài từ 6Vđến 20V nên cung cấp lớn hơn 7V Tuy nhiên nếu thể cung cấp ít hơn 5V hệthống vi điều khiển có thể không ổn định Nếu sử dụng nhiều hơn 12V bộchuyển đổi điện áp có thể nóng mạnh, phạm vi khuyến nghị là 7V đến 12V
- Chân Vin: Điện áp đầu vào Arduino khi chúng ta dùng nguồn điện bênngoài (khác với nguồn 5V lấy từ USB hoặc nguồn thông qua jack cắm nguồnriêng) Chúng ta có thể cung cấp nguồn thông qua chân này
- Chân 5V: Cung cấp nguồn vi điều khiển và các bộ phận khác trên bomạch và cung cấp nguồn cho các thiết bị ngoại vi khi kết nối tới bo mạch
- Chân 3V3: Cung cấp nguồn cho các thiết bị cảm biến
- Chân GND : Chân nối đất
* Chân giao tiếp đầu vào và đầu ra
Trong số 14 chân tín hiêu số chúng ta có thể cấu hình để làm chân nhận
dữ liệu vào từ các thiết bị ngoại vi hoặc làm chân để truyền tín hiêu ra các thiết
bị ngoại vi Bằng cách sử dụng các chức năng pinMode(), digitalWrite() vàdigitalRead() hoạt động ở điện áp 5V Mỗi chân có thể cung cấp hoặc nhận mộtdòng điện tối đa 50 mA và có một điện trở kéo nội (ngắt kết nối theo mặc định)
Trang 11- Chân 0 (Rx) : Chân được dùng để nhận dữ liệu nối tiếp.
- Chân 1 (Tx) : Chân được dùng để truyền dữ liệu nối tiếp
- Chân 2 và 3: Chân ngắt ngoài
- Chân 3, 5, 6, 9, 10 và 11: Chân để điều chế độ rộng xung PWM
- Chuẩn giao tiếp SPI: Sử dụng chân 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13(SCK)
- Chuẩn giao tiếp I2C: Sử dụng chân đầu vào tương tự A4 (SDA) và A5(SCL)
- Chân Aref : Tham chiếu điện áp đầu vào analog
* Ứng dụng của Arduino
Trong thực tế Arduino có rất nhiều ứng dụng bởi khả năng xử lý linh hoạt,phần cứng dễ dàng tích hợp vào hệ thống khác Do đó có thể ứng dụng trong hầuhết các hệ thống điều khiển tự động từ đơn giản từ các thiết bị báo cháy báo ga,
đo các thông số môi trường (nồng độ khí, nhiệt đô, độ ẩm, ánh sáng), hay phứctạp hơn là xử lý máy in 3D Ngoài ra Arduino còn được ứng dụng trong côngnghệ giải trí như thiết kế robot dò đường, tay cầm điều khiển Arduino còn cóthể kết hợp ghép nối với các thiết bị điện tử khác như kết nối với máy tínhnhúng raspberry để thu thập dữ liệu gửi lên mạng internet, hay có thể ghép nốivới các board mở rộng như WiFi, Ethernet Shield
2.2.2 Module cảm biến MQ3
Cảm biến MQ-3 được sử dụng để đo nồng độ cồn Được làm từ vật liệuSnO2 Vật liệu này có tính dẫn điện kém trong môi trường không khí sạch nhưnglại rất nhạy cảm với hơi cồn Trong môi trường có nồng độ cồn càng cao, điệntrở của cảm biến càng giảm Từ bảng số liệu, tỷ lệ điện trở của cảm biến giảmgần 5 lần khi đo trong môi trường không khí sạch Tuy nhiên hiệu ứng phát hiệnnồng độ cồn của cảm biến này còn phụ thuộc điều kiện nhiệt độ Khi nhiệt độ bềmặt cảm biến được sấy nóng tới 600C, thời gian cần thiết để phát hiện nồng độcồn kéo dài khoảng 8 giây Cũng trong môi trường đó, khi nhiệt độ bề mặt cảmbiến là 200C thời gian phát hiện nồng độ cồn kéo dài từ 3 đến 5 phút
Hình 2.5 Cảm biến MQ-3 Các thông số kĩ thuật của MQ-3:
Trang 12Chất phản ứng Cồn (ethanol)
Tỉ lệ điện trở cảm biếnkhi nồng độ cồn bằng 0
và 0,4mg/l
Sơ đồ mạch điện của cảm biến
Hình 2.6 Sơ đồ mạch điện của cảm biến.
Trong mạch điện của cảm biến MQ3, có 2 đầu dây áp đầu ra của cảmbiến, RL là điện trở mạch ra được nối nối tiếp với cảm biến, trị số được cấp điệnáp: VH là điện áp cấp cho mạch sấy và Vc điện áp cấp cho cảm biến, VRL là điệncủa RL có thể điều chỉnh được Các điện áp VH và Vc thường được cấp cùng trị
số Trong mạch đo, các điện áp này được cấp 5 Vol DC Các tín hiệu ra của cảmbiến được gửi về bộ vi điều khiển để tính toán xử lý
Module cảm biến MQ-3 Cảm biến thích hợp cho việc phát hiện nồng độcồn trong hơi thở Phát hiện khí phát ra từ Etanol, Alcohol Đặc điểm củamodule cảm biến MQ-3: Có bốn chân, điện áp cung cấp là nguồn 5V, Dout đầu
ra là tín hiệu số (0 và 1), Aout đầu vào là tín hiệu tương tự, đèn LED sáng khiphát hiện có khí, GND cấp điện cực âm, độ nhạy cao và chọn lọc tốt với ethanol,bền và ổn định đáng tin cậy, độ nhạy cao và thời gian đáp ứng nhanh
Trang 13Hình 2.7 Hình ảnh mặt trước và mặt sau của module cảm biến MQ-3
2.2.3 LCD OLED
Màn hình nhỏ, đường chéo chỉ khoảng 1,3" nhưng rất có thể đọc được là
do sự tương phản cao một màn hình OLED Màn hình này được làm bằng 128x
64 pixel OLED trắng, đều được bật hoặc tắt bởi chip điều khiển Các chip điềukhiển, SSD1306 có thể giao tiếp trong hai cách: I2C hoặc SPI Các OLED cầnnguồn cung cấp điện 3.3V và 3.3V mức logic cho giao tiếp, có thể sử dụng vớicác thiết bị 5V, Display Ram 128 x 64 bit
Hình 2.8 Hình ảnh mặt trước và mặt sau của LCD OLED.
Sơ đồ và chức năng các chân:
CS Chip Select, chân hoạt động ở mức tích cực thấp, ở mức cao
nó không cho phép MCU đọc ghi dữ liệuRES Chân reset tín hiệu đầu vào, ở mức thấp thì LCD được khởi
tạo lại Ở mức cao thì LCD hoạt động bình thường
DC Chân điều khiển Data/ Command DC = 1 input là data
DC = 0 input là command
SDIN Chân dữ liệu nối tiếp đầu vào