單片機在防酒駕系統的應用與實現

羅賢

摘 要：近幾年來隨著我國經濟的飛速發展，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，使人們的生命安全和財產安全受到威脅。在各類交通事故中，酒駕所占的比例最大。為了減少事故的發生，研究一種酒后駕駛智能閉鎖系統是非常有現實意義的。利用單片機做一個防酒駕系統是一個實用可靠的方法。

關鍵詞：酒駕；單片機；控制

中圖分類號：TP368.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）29-0144-02

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日常生活帶來的便利時，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。可以說，只要酒駕，必定出現重大傷亡。這些事故主要發生在節假日期間，因為每逢佳節，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生酒后駕駛。我們國家對酒駕有明確的判斷標準，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準。為此本文以單片機作為控制核心，設計一款基于單片機的智能儀器能夠檢測駕駛員車內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存在酒駕行為的隱患，自己或者親友能夠監督避免酒駕行為的發生，杜絕事故的發生。

1 系統實現的功能

本設計主要以單片機作為控制核心，設計一款基于單片機的智能儀器，能夠檢測駕駛員車內酒精含量并自動控制引擎。司機在啟動汽車時，向該系統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切斷點火電源汽車無法啟動。

2 設計方案的選擇

本系統總體設計方案如圖1所示。該防酒駕系統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據傳送到A/D轉換模塊，接著A/D轉換模塊把數據傳送到單片機中，再由單片機分析處理數據。這時顯示屏上就會顯示出當前的酒精濃度，當酒精濃度小于設定值時，汽車可以正常啟動，當酒精濃度大于設定值時，系統中的蜂鳴器就會響起，打出警報。這時，安裝在系統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

系統的原理圖如圖2所示。通過酒精傳感器的數據收集，將信息處理成電信號，再通過A/D轉換送到單片機STC89C52中，利用LCD1602液晶屏對車內的酒精濃度10-1000ppm范圍的數值進行顯示。在單片機程序上設定一個額定值，如果采集到的酒精濃度超過所設的門閥值時，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通，蜂鳴器和LED便會響起與發亮，發出警報。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，這時三級管處于導通狀態，控制電路中的繼電器內部線圈得電吸合。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。最終達到一個控制酒駕行為的目的。

4 調試

通過對電路的硬件設計和程序設計分析，使用Protel DXP對設計的電路進行仿真設計，并觀察電路仿真結果，分析仿真波形是否符合電路設計要求，如果不符合，則重新調整電路參數進行仿真。根據最終的仿真結果進行PCB布線，畫好PCB，確保所有連接準確無誤。打印圖紙，準備好電路板，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。焊接完成以后應該認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，試驗中如果發現失敗了。則需要細致的進一步檢測電路，一是是否有虛焊；二是是否漏焊；三是焊接錯誤的連接。由于本系統使用的元器件較多，程序也較復雜，故調試的時候需要分為硬件和軟件兩個方面進行認真細致的調試。

5 結束語

本文所設計的基于單片機的防酒駕系統具有很強的現實意義，且該系統每個環節環環相扣，可行性較強，調理清晰，所采用的元器件均為現在市面上比較成熟的元器件，成本低廉，性能穩定。控制回路的拓展性較高，可根據不同需要控制不同的電路系統。雖然是基于單片機防酒駕系統，但是也可以運用到一些乙醇檢測的環境工作中。

參考文獻：

[1]孫丹.基于GPS/GSM的車載醉酒禁駕系統設計[D].

[2]苑恒.三電極血液酒精測試儀設計[D].杭州電子科技大學，2014.

[3]王俊峰，等.現代傳感器應用技術[M].北京：機械工業出版社，2006.

[4]李忠國，陳剛.單片機應用技能實訓[M].人民郵電出版社，2006.

[5]Barbara Cable Nienstedt， Marjories. Zatz， Thomas Epperlein. Court processing and sentencing of drinking drivers： Using new methodologies[J]. Journal of QuantitativeCriminolgy，2000（1）：39-59.2，6 Volume66.

[6]李琳，李愛傳.酒精濃度測試儀的設計[J].黑龍江科技信息，2011（04）：7.