單片機在防酒駕系統(tǒng)的應(yīng)用與實現(xiàn)

摘要：近幾年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車的保有量不斷增加，汽車在給我們的生活帶來便利的同時，也帶來了日益頻繁的交通事故，使人們的生命安和財產(chǎn)全受到威脅。在各類交通事故中，酒駕所占的比例最大。為了減少事故的發(fā)生，研究一種酒后駕駛智能閉鎖系統(tǒng)是非常有現(xiàn)實意義。利用單片機做一個防酒駕系統(tǒng)是一個實用可靠的方法。

關(guān)鍵詞：酒駕；單片機；控制

引言

隨著我國綜合國力的日益增強，人們生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)成為人們出行的首選交通工具。在我國機動車駕駛員超過1.8億，也就說，平均每一百個人中就有12個人擁有機動車駕照。在我們享受汽車給我們?nèi)粘Ｉ顜淼谋憷麜r，汽車引起的交通事故也是居高不下。在各類重大交通事中，酒駕占其中的50%，酒駕的致死率一直在40%以上?？梢哉f，只要酒駕，必定出現(xiàn)重大傷亡。這些事故主要發(fā)生在節(jié)假日期間，因為每逢佳節(jié)，國人喜歡聚到一起聚餐，聚餐時自然是少不了喝酒，特別是一些平時不大注意飲酒安全的司機容易發(fā)生酒后駕駛。我們國家對酒駕有明確的判斷標(biāo)準(zhǔn)，但是，不少司機還是疑惑自己喝酒后是否存在酒后駕駛行為，到底喝多少就超過了這個標(biāo)準(zhǔn)。為此本文以單片機作為控制核心，設(shè)計一款基于單片機的智能儀器能夠檢測駕駛員車內(nèi)酒精含量并自動控制引擎。希望在司機在啟動自己的“汗血寶馬”時，能夠了解自己是否已經(jīng)存在酒駕行為的隱患，自己或者親友能夠監(jiān)督避免酒駕行為的發(fā)生，杜絕事故的發(fā)生。

1 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

本設(shè)計主要以單片機作為控制核心，設(shè)計一款基于單片機的智能儀器，能夠檢測駕駛員車內(nèi)酒精含量并自動控制引擎。司機在啟動汽車時，向該系統(tǒng)的酒精傳感器上吹氣，如果呼出去的氣體的酒精濃度正常，那么汽車可以正常啟動；如果酒精濃度大于正常值時，連接在汽車上繼電器會卻斷點火電源汽車無法啟動。

2 設(shè)計方案的選擇

本系統(tǒng)總體設(shè)計方案如圖1 所示。該防酒駕系統(tǒng)主要由氣敏傳感器接收駕駛員呼出去的氣體，然后通過傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳送到A/D轉(zhuǎn)換模塊，接著A/D轉(zhuǎn)換模塊把數(shù)據(jù)傳送到單片機中，再由單片機分析處理數(shù)據(jù)。這時顯示屏上就會顯示出當(dāng)前的酒精濃度，當(dāng)酒精濃度小于設(shè)定值時，汽車可以正常啟動，當(dāng)酒精濃度大于設(shè)定值時，系統(tǒng)中的蜂鳴器就會響起，打出警報。這時，安裝在系統(tǒng)上的繼電器就會工作，把電源斷開。這時駕駛員就無法啟動汽車了。

3 過程論述

系統(tǒng)的原理圖如圖2所示。通過酒精傳感器的數(shù)據(jù)收集，將信息處理成電信號，再通過A/D轉(zhuǎn)換送到單片機STC89C52中，利用LCD1602液晶屏對車內(nèi)的酒精濃度10-1000ppm范圍的數(shù)值進(jìn)行顯示。在單片機程序上設(shè)定一個額定值，如果采集到的酒精濃度超過所設(shè)的門閥值時，便會在單片機管腳P2.3和P2.4輸出一個低電平。這時報警回路上的三極管導(dǎo)通，蜂鳴器和LED便會響起與發(fā)亮，發(fā)出警報。同時由于控制回路與單片機上的P4.1管腳相接和模擬汽車引擎相接。J在P4.1的管腳上輸出一個低電平信號，這時三級管處于導(dǎo)通狀態(tài)，控制電路中的繼電器內(nèi)部線圈得電吸合。J7與J8斷開，也就是說汽車引擎電源斷開，這時司機無法在通過車鑰匙啟動汽車。最終達(dá)到一個控制酒駕行為的目的。

4 調(diào)試

通過對電路的硬件設(shè)計和程序設(shè)計分析，使用Protel DXP對設(shè)計的電路進(jìn)行仿真設(shè)計，并觀察電路仿真結(jié)果，分析仿真波形是否符合電路設(shè)計要求，如果不符合，則重新調(diào)整電路參數(shù)進(jìn)行仿真。根據(jù)最終的仿真結(jié)果進(jìn)行PCB布線，畫好PCB，確保所有連接準(zhǔn)確無誤。打印圖紙，腐蝕好電路板，用萬能表測試該電路板上的線路是否連通，如果不通，再修改或者重做，找好需要的元件，對其分類，分別一個一個焊上。焊接完成以后應(yīng)該認(rèn)真的檢查焊接的電路，對照焊接用的PCB圖和裝配圖、原理圖，檢查。多次檢查后方可通電試驗，試驗中如果發(fā)現(xiàn)失敗了。則需要細(xì)致的進(jìn)一步檢測電路，一是是否有虛焊；二是是否漏焊；三是焊接錯誤的連接。由于本系統(tǒng)使用的元器件較多，程序也較復(fù)雜，故調(diào)試的時候需要分為硬件和軟件兩個方面進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的調(diào)試。

5結(jié)束語

本文所設(shè)計的基于單片機的防酒駕系統(tǒng)具有很強的現(xiàn)實意義，且該系統(tǒng)每個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，可行性較強，調(diào)理清晰，所采用的元器件均為現(xiàn)在市面上比較成熟的元器件，成本低廉，性能穩(wěn)定。控制回路的拓展性較高，可根據(jù)不同需要控制不同的電路系統(tǒng)。雖然是基于單片機防酒駕系統(tǒng)，但是也可以運用到一些乙醇檢測的環(huán)境工作中。

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作者簡介：羅賢（1985，10-），男，壯族，籍貫：廣西馬山，工作單位：南寧市科技館，學(xué)歷：大學(xué)本科，學(xué)士，職稱：助理工程師，主要研究方向為：科普展品的研發(fā)與維護(hù)。