Yvonne Yang
Software und Datenbank
"Einmal in der HTL reicht, zweimal wäre schon zu viel!"
Deutsch Im Rahmen dieses Matura-Projekts soll ein handliches Ethanol-Messgerät entwickelt wer-den, welches alkoholsüchtigen Menschen ermöglicht, ihren Alkoholpegel jederzeit zu über-wachen und langfristig zu reduzieren. Mithilfe einer App werden die gemessenen Daten visualisiert und bieten eine kontinuierliche übersicht über den Verlauf und den Fortschritt.
English As part of this Matura project, a portable ethanol measuring device is being developed to help individuals suffering from alcohol addiction monitor their blood alcohol concentration (BAC) at any time and gradually reduce it. The measured data will be visualized via an app, providing continuous feedback on the user's progress and trajectory.
Es gibt aktuell mehrere Möglichkeiten, den Ethanolgehalt in der Ausatemluft zu realisieren. Doch der MQ3 Ethanol-Sensor wurde aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit und seines guten Preis-Leistungs-Verhältnisses gewählt. Der Einsatz von Fingerabdruck-Sensoren für die Benutzeridentifikation bietet eine kostengünstige, einfache und robuste Methode, um indi-viduelle Daten zuverlässig zu verknüpfen. Der ESP32 wurde aufgrund seiner integrierten Bluetooth- und WLAN-Funktionalität und seiner Rechenleistung ausgewählt, um sowohl die Sensorverarbeitung als auch die Datenübertragung effizient zu realisieren. Dieser soll wie-derrum die Daten mittels I2C über ein OLED-Display (SSD1306) direkt am Gerät ausgeben können. Die Daten des Ethanol- und des Fingerabdruck- Sensors, werden via Bluetooth an die App übergeben. Diese App ermöglicht eine selbstständige überprüfung der Ethanol-Konzentration. Anhand der Ma?e des Benutzers sollen via BMI gesunde Werte abgeschätzt und bei zu hohen Messwerten ein (Warn-)Hinweis gegeben werden.
Das zentrales Element ist der MQ3-Ethanol-Sensor, der präzise den Alkoholgehalt in der Atemluft misst. Dieser Sensor sendet analoge Signale an den ESP32-Mikrocontroller, der als Hauptsteuerungseinheit fungiert. Der ESP32 empfängt die analogen Signale über eine entsprechende Schnittstelle und verarbeitet sie weiter. Zur Darstellung der Messwerte wird ein OLED-Display eingesetzt, das über eine I2C-Schnittstelle mit dem ESP32 verbunden ist. Dieses Display ermöglicht die Echtzeitvisualisierung der gemessenen Ethanol Werte. Ein weiteres wesentliches Element des Systems ist die Benutzeridentifikation, die durch den Einsatz eines Fingerabdruck-Sensors realisiert wird. Der Sensor übermittelt die Daten über die UART-Schnittstelle des ESP32. Dies gewährleistet eine sichere Identifikation der Benut-zer und stellt sicher, dass nur autorisierte Personen Zugriff auf das System erhalten.
Der ESP32 und der Socket empfangen über Bluetooth Low Energy (BLE) die Messdaten vom Smartphone, welche anschließend in einem Diagramm graphisch dargestellt werden. Diese Daten werden mit einer Datenbank synchronisiert, um eine kontinuierliche Speicherung und Verwaltung zu gewährleisten. Ein Login-System ermöglicht den sicheren Zugriff auf persönliche Daten und sorgt so für mehr Privatsphäre und Datenschutz.