PRÁCTICA DE CAMPO:
Carrera Profesional: Ingeniería de Sistemas Computacionales
Curso: Electrónica Digital
Docente: MIGUEL ALFREDO LÉVANO STELLA
Integrantes del equipo:
I.
PRESENTACIÓN
El sistema de alcoholímetro es una herramienta fundamental para reducir los accidentes de
tráfico que son causados por conductores que han ingerido alcohol, y para ello se enfoca en
dos aspectos fundamentales: mejorar los sistemas de seguridad de los vehículos y sensibilizar
a la población en general sobre los riesgos de conducir bajo la influencia de sustancias
alcohólicas. Para lograr esta reducción en los siniestros viales, el sistema de alcoholímetro
operará automáticamente de acuerdo a unos parámetros previamente establecidos,
garantizando así una mayor precisión en los resultados obtenidos. De esta forma, el sistema
podrá detectar de manera eficaz la cantidad de alcohol que se encuentra en el organismo de
los conductores y, en consecuencia, tomar las medidas necesarias para evitar que conduzcan
en estado de ebriedad. Las características de funcionamiento del alcoholímetro serán las
siguientes: el sistema estará diseñado para ser fácil de usar, por lo que cualquier persona
podrá utilizarlo sin problemas; también contará con un sistema de alerta que informará al
conductor si se detecta una cantidad de alcohol en su organismo que supere los límites
permitidos por la ley. Además, se espera que el alcoholímetro sea preciso, confiable y
duradero, para garantizar que los resultados que genere sean confiables y que el sistema
pueda ser utilizado a largo plazo.
II.
DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO REALIZADO
El objetivo principal del sistema de alcoholímetro es reducir los accidentes de tránsito causados
por conductores que han ingerido alcohol. Esto se logrará mediante la mejora de los sistemas
de seguridad de los vehículos convencionales y la educación de las personas. El sistema
funcionará automáticamente, siguiendo unos parámetros preestablecidos. Las características
de operación del alcoholímetro son las siguientes:
- El propósito esencial consiste en comprobar la cantidad de alcohol presente en el organismo
del conductor del vehículo, comparando esta medida con los niveles de alcohol permitidos por
las autoridades de tránsito para la conducción de vehículos.
- No permitir la conducción en estado de embriaguez en caso de no haber aprobado la prueba.
Sensores del sistema :
Sensor de detección de alcohol : Tienen como función detectar la cantidad de
alcohol presente en el aliento de una persona, de manera similar a como lo
hace un alcoholímetro convencional. Estos sensores se caracterizan por tener
una alta sensibilidad, lo que les permite detectar incluso pequeñas cantidades
de alcohol. Asimismo, ofrecen una respuesta inmediata y prolongada en el
tiempo, asegurando así una medición precisa y confiable del nivel de alcohol en
el aliento de los conductores. El sistema que se está implementando hará uso
del sensor MQ-3 debido a su alta fiabilidad, tamaño reducido y resistencia. Este
sensor es capaz de proporcionar una salida resistiva analógica en función de la
concentración de alcohol detectada. El sensor MQ-3 se compone de seis pines,
incluyendo la tapa y el cuerpo, aunque comúnmente se utilizan solamente
cuatro de ellos. Dos de los pines están destinados al sistema de calefacción (H),
mientras que los otros dos se utilizan para la conexión de alimentación y tierra
(A y B). Gracias a sus características, el sensor MQ-3 se presenta como una
excelente opción para ser utilizado en este tipo de sistemas.
Sensor de detección de soplido : El sistema del alcoholímetro está equipado
con un sensor de detección de soplido que trabaja en conjunto con el sensor de
detección de alcohol, formando así lo que se conoce como un "alcocheck". Este
sensor se basa en la tecnología piezoresistiva, la cual permite detectar la
presión del soplido del individuo. La combinación de ambos sensores permite
obtener mediciones más precisas y fiables del nivel de alcohol en el organismo
de la persona en cuestión. Gracias a la inclusión de este sensor, el sistema del
alcoholímetro se presenta como una herramienta eficaz para garantizar la
seguridad vial y prevenir accidentes causados por la conducción bajo los efectos
del alcohol.
III.
RECURSOS Y MATERIALES
Placa Arduino: Una placa de microcontrolador programable que es compatible con una
variedad de sensores y actuadores.
Sensor MQ-3: Este sensor es utilizado para detectar la presencia de alcohol en el aire.
Pantalla LCD: Una pantalla que puede mostrar información como el nivel de alcohol
detectado.
Potenciómetro: Un dispositivo que permite ajustar la sensibilidad del sensor.
Resistencias: Serán necesarias para conectar el sensor y la pantalla a la placa de
Arduino.
Protoboard: Para facilitar la conexión de los componentes.
Cableado: Se necesitarán cables para conectar todos los componentes entre sí.
Fuente de alimentación: Una batería o adaptador de corriente para alimentar la placa
de Arduino.
Carcasa: Opcionalmente se puede incluir una carcasa para proteger el dispositivo.
IV.
METODOS DE SOLUCION PARA LA CREACION DE UN ALCOHOLIMETRO
Tabla de verdad:
El alcoholímetro debe tomar la muestra de aire exhalado y compararla con la entrada de
referencia para determinar si la persona tiene un nivel de alcohol en sangre por encima del
umbral establecido.
La tabla de verdad para esta situación podría ser la siguiente:
Entrada de aire exhalado
Entrada de referencia
Nivel de alcohol en sangre
por encima del promedio
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
En la tabla presentada “0” representa un nivel de alcohol en la sangre por debajo del
promedio, y “1” representa un nivel de alcohol en sangre por encima de lo permitido. La
tabla muestra que solo se detecta un nivel de alcoholemia por encima del umbral cuando
ambas entradas son “1”. En cualquier otro caos el nivel de alcoholemia será detectado
como “0”.
Codigo en Arduino:
*/
#include <LiquidCrystal.h> // importar la librería del LCD1602
int VO = 3; // declara las variables para el funcionamiento del LCD 1602 en los pines
designados
int RS = 12;
int E = 11;
int D4 = 10;
int D5 = 9;
int D6 = 8;
int D7 = 7;
int valor_limite= 400; // Fija el valor limite en el que se activa la alarma. este es el valor limite
en Colombia, que equivale a 0.04 g/dL, o lo que es lo mismo 40 mg de alcohol por 100 mL de
sangre, o 400 ppm
float valor_alcohol; // variable flotante para valor medido por el sensor MQ3
LiquidCrystal lcd (RS, E, D4, D5 ,D6, D7); // inicializa el LCD
void setup() { // configura el LCD16002 y la alarma del sensor
lcd.begin(16, 2); // inicializa las 16 columnas y 2 filas del LCD
analogWrite(VO, 50); // contraste del LCD
lcd.setCursor(0,0); // Muestra la primera linea del tablero LCD
lcd.print("Nivel.alcohol:"); // muestra el mensaje de nivel de alcohol
pinMode(13,OUTPUT); // Configura el Pin 13 como salida para un zumbador y como salida
visual para la alarma
}
void loop() { // establece acciones para el sensor y las despliega en el monitor LCD
valor_alcohol=analogRead(A0); // lee el valor del sensor MQ3
float porcentaje=(valor_alcohol/10000); // calcula el porcentaje de alcohol detectado
if(valor_alcohol > valor_limite){ // Si la medida de alcohol es mayor de valor limite
digitalWrite(13, HIGH); // Enciende el zumbador conectado al Pin 13 y también este LED
lcd.setCursor(0,1); // segunda linea del tablero LCD
lcd.print(valor_alcohol); // Envia al monitor LCD el valor leido del Sensor MQ3
lcd.print(" % "); // muestra el símbolo de porcentaje
lcd.print(porcentaje); // Envia al monitor LCD el valor del porcentaje de alcohol
detectado por el Sensor MQ3
}
else { // Si el valor de la medida de alcohol es menor al valor limite apaga el zumbador y al led
del pin 13
digitalWrite(13, LOW); // Apaga el zumbador conectado al Pin 13 y también este LED
lcd.setCursor(0,1); // segunda linea del tablero LCD
lcd.print(valor_alcohol); // Envia al monitor LCD el valor leido del Sensor MQ3
lcd.print(" % "); // muestra el símbolo de porcentaje
lcd.print(porcentaje); // Envia al monitor LCD el valor del porcentaje de alcohol detectado
por el Sensor MQ3
}
delay (400); // Espera de 400 milisegundos para realizar la proxima medida
}
V.
CONCLUSIONES
La inclusión de sensores de alcohol en los vehículos ha permitido que los
conductores se abstengan de conducir cuando han consumido alcohol, ya que
además de ser una infracción de tráfico, un conductor solo podrá operar un
vehículo si su nivel de alcohol es inferior a 0,3 gramos. Estos sistemas de detección
de alcohol controlados electrónicamente incorporados en vehículos son una opción
para garantizar la seguridad y el bienestar de la sociedad. El funcionamiento del
sistema se controla automáticamente mediante la señal recibida por los sensores
de alcohol y velocidad. Dependiendo de la lectura proporcionada por estos
sensores, el módulo de control actúa sobre los sistemas de alimentación de
combustible y arranque del motor. De esta forma, el sistema garantiza que el
vehículo solo se pueda conducir si se cumplen las condiciones de seguridad
establecidas.
VI.
RECOMENDACIONES
El consumo de bebidas alcohólicas es dañino para la salud si se hace con frecuencia
y en grandes proporciones, lo que genera una disminución en la capacidad mental y
motriz del ser humano. Se recomienda evitar este tipo de sustancias y conducir en
estado de ebriedad ya que podría poner en peligro no solo su vida, también la vida
de los peatones.
VII.
BIBLIOGRAFÍA
https://electronicamade.com/modulo-de-alcoholimetro/
( Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional. 2020)
http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/3732/1/65T00138.pdf
Casanova, Maria Paula. (2014).Diseño, Construcción e Instalación de Alcoholímetro
(Tesis de Grado) Escuela Superior Politécnica de Chimborazo