Часть 1. Основные характеристики прибора, составляющие элементы и демонстрация работы
Как было указано в первой части прибор состоит из следующих модулей: отладочная плата Seeeduino, плата аудио кодека Music Shield, модуль алкогольного сенсора, модуль 2-х строчного ЖК индикатора с последовательным интерфейсом и модуль питания. Следует напомнить, что платформа Seeeduino полностью совместима с Arduino, поэтому пользователи могут самостоятельно модернизировать прибор в соответствии со своей задачей. К примеру, можно упростить прибор исключив речевое оповещение (плату расширения), применить другой ЖК индикатор, упростить схему питания и пр.
Схемотехника основных модулей прибора
Отладочная плата Seeeduino компании Seeed Studio – это полностью совместимая с Arduino плата, выполненная на базе микроконтроллера Atmel AVR ATmega168P или ATmega328P. Плата содержит интерфейс USB на базе микросхемы FT232RL, все необходимые внешние компоненты и коннекторы для подключения плат расширения. Для работы с платой в интегрированной среде разработки Arduino необходимо выбрать в настройках среды плату Arduino Duemilanove 328.
Принципиальная схема Seeeduino
Плата расширения Seeed Music Shield
Плата предназначена для воспроизведения звуковых файлов с micro SD карты памяти и может работать с отладочными платформами Arduino и Seeeduino, а также может использоваться совместно с док-станциями для iPod. Плата выполнена на базе микросхемы аудио кодека VS1053b и поддерживает работы с файлами MP3, WMA, WAV, MIDI, Ogg Vorbis, FLAC.
Основные характеристики платы:
- 3.3 В / 5 В совместимая;
- кнопки управления;
- I2S интерфейс для подключения внешнего ЦАП;
- выход на наушники, линейный выход;
- линейный вход для записи в формате OGG.
Подключение платы Seeed Misic Shield к платформам Arduino/Seeeduino
Модуль алкогольного сенсора
Модуль алкогольного сенсора – это завершенный миниатюрный модуль, выполненный на базе полупроводникового датчика MQ303A производства компании Hanwei. Он имеет хорошую чувствительность и быстрое время ответа. Модуль содержит все необходимые для сенсора внешние компоненты в соответствии с техническим описанием.
Следует указать, что обращаться с датчиком необходимо аккуратно. Не стоит использовать его в агрессивных щелочных средах или газах, он боится влаги и низких температур, следует быть осторожным при пайке выводов датчика. Основной момент при работе с датчиком – это обеспечение надлежащего рабочего напряжения.
Выходной сигнал датчика – напряжение, обратно пропорциональное концентрации алкоголя в воздухе.
Основные параметры модуля:
- определяемый газ: пары алкоголя;
- интерфейс:
- ТТЛ-совместимый вход (SCL) для включения нагревательного элемента датчика;
- совместимый с 5-вольтовой логикой выход (DAT) для подключения к АЦП;
- требования к питанию:
- напряжение питания 5 В (Vcc);
- нагревательный элемент датчика (см. техническое описание на MQ303A):
- ток 120 мА±20 мА;
- напряжение 0.9 В±0.1 В (постоянное или переменное);
- компактные размеры: 40 × 20 × 12 мм.
Принципиальная схема датчика
Питание +5 В для модуля может подаваться от батареи или от внешнего источника. Для выбора источника предназначен установленный переключатель. Для включения нагревательного элемента датчика необходимо подать высокий логический уровень на вывод модуля, обозначенный на схеме как SCL.
Расположение элементов и их подключение на печатной плате модуля
Универсальный модуль питания и зарядки аккумулятора
Li-po Rider – это универсальный и простой в применении модуль питания, который может применяться для питания микроконтроллерных устройств со стандартным интерфейсом USB. Модуль представляет собой небольшую плату, которая содержит повышающий преобразователь напряжения (+5 В), схему заряда литиевой батареи, интерфейс USB. К модулю может подключаться аккумулятор или панель солнечных батарей. Зарядка аккумулятора возможна от солнечной батареи или от порта USB.
Подключение модуля для общего случая показано на рисунке ниже.
Основные характеристики
- стабильное выходное напряжение +5 В, независимое от источника;
- встроенные алгоритмы заряда и перезаряда;
- возможность заряда Li-Polymer аккумулятора от солнечной батареи или от порта USB;
- два порта USB позволяют программировать целевое устройство, не отключая схему заряда Li-Po батареи;
- светодиодные индикаторы статуса заряда.
Принципиальная схема модуля питания
Модуль ЖК индикатора
Данный модуль, помимо самого 2-строчного ЖК индикатора, имеет свой контроллер AT89S52, который реализует управление индикатором по последовательному интерфейсу UART. Такой модуль позволяет экономить порты ввода/вывода микроконтроллера. Программная поддержка имеется в среде Arduino, предусмотрена возможность программного управления контрастностью дисплея.
Пользователи могут применить свой индикатор, при этом потребуется изменение программы микроконтроллера.
Прибор очень прост в использовании. В основном все действия сводятся к подаче питания (выключатель питания, On/Off Switch) и нажатию кнопки старта измерений. Дополнительные кнопки свободны для программирования пользовательских функций.
Переключатель для вывода прямых данных от датчика может потребоваться при переустановке конфигурационных значений по умолчанию. Потенциометр служит для выбора звуковой схемы голосового сопровождения.
Дополнительные видеоматериалы и инструкции
Алкотестер с речевым выводом информации – режим работы с ПК
Переключение режимов работы (переключение портативный режим – ПК)
Инструкции по модификации исходного кода и настройке параметров прибора в портативном режиме
Дополнительная информация (работа алкогольного сенсора, зарядка батареи)
Загрузки
Принципиальные схемы (плата Seeeduino, модуль питания, модуль алкогольного сенсора) – скачать
Исходные коды для среды Arduino (портативный режим) – скачать
Программная библиотека для управления ЖК индикатором с последовательным интерфейсом – скачать
Руководство пользователя – скачать
Программа для ПК (486 МБайт) – скачать
