汽車防酒駕安全系統(tǒng)

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1、酒后駕駛研究論文摘要近幾年，因酒后駕駛造成的多起交通事故極大地危害著群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，為了減少甚至杜絕這種現(xiàn)象，目前通常是采用呼氣酒精測(cè)試儀對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行檢測(cè)，以確定駕駛?cè)藛T是否飲酒。市場(chǎng)上警用酒精測(cè)試儀種類繁多、功能強(qiáng)大、靈敏度高，但是由于它沒(méi)有安裝在汽車內(nèi)部，只能由交警人員來(lái)實(shí)施，這既浪費(fèi)警力，又不方便，也不能從根源上解決此類問(wèn)題，因此酒后駕車事件仍時(shí)有發(fā)生。本系統(tǒng)提出了一種基于STC單片機(jī)的酒精檢測(cè)控制報(bào)警器，該儀器將安裝在汽車內(nèi)，當(dāng)駕駛?cè)藛T預(yù)開啟汽車時(shí)，必須通過(guò)系統(tǒng)的酒精測(cè)試裝置，系統(tǒng)將根據(jù)檢測(cè)到的酒精含量是否超標(biāo)控制汽車點(diǎn)火器打開或者關(guān)閉，如果超標(biāo)，則駕駛?cè)藛T無(wú)法啟動(dòng)汽車，

2、因此從根本上杜絕了酒后駕車的出現(xiàn)。該系統(tǒng)具有性價(jià)比高，智能化程度高，工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵字：酒精傳感器、單片機(jī)目錄1系統(tǒng)工作原理：12系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)22.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)22.1.1電源電路(圖2.1.1)22.1.2單片機(jī)電路22.1.3信號(hào)采集電路42.1.4酒精信號(hào)檢測(cè)電路42.1.5氣體壓力檢測(cè)電路52.1.6信號(hào)放大電路52.1.7指示燈和液晶顯示電路62.1.10信號(hào)通道切換電路(圖2.1.12)92.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)9結(jié)語(yǔ)10附錄2：傳感器參數(shù)131.酒精傳感器MQ-3（圖2.1.5）132.壓力傳感器TTP501(圖2.1.6)14附錄3：參考文獻(xiàn)附錄16附錄4：電路原理

3、圖17附錄5：程序源代碼181系統(tǒng)工作原理：系統(tǒng)采用駕駛員主動(dòng)呼氣方法,以判斷駕駛員是否是酒后開車,總體方案設(shè)計(jì)如附錄1所示。該系統(tǒng)可放置在汽車儀表盤位置,當(dāng)司機(jī)發(fā)動(dòng)汽車時(shí),報(bào)警系統(tǒng)采用酒精傳感器探測(cè)的氣體信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。由于酒精含量與酒精傳感器檢測(cè)后產(chǎn)生的電壓信號(hào)成特定的比例關(guān)系，因而可根據(jù)電壓信號(hào)進(jìn)行酒精含量的判斷。檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大之后，通過(guò)8位ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由單片機(jī)對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理判斷，假設(shè)酒精含量沒(méi)有超標(biāo)，LCD顯示屏幕顯示當(dāng)前酒精濃度，控制繼電器打開點(diǎn)火裝置，汽車就可以啟動(dòng)；反之，蜂鳴器報(bào)警，同時(shí)檢測(cè)指示燈亮，控制繼電器切斷點(diǎn)火裝置電源，駕駛?cè)藛T將無(wú)法啟動(dòng)汽車，以此

4、從根本上實(shí)現(xiàn)控制酒后駕車。汽車啟動(dòng)后，該系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)。為了確保檢測(cè)的酒精信號(hào)來(lái)自于司機(jī)本人，避免其它乘客飲酒帶來(lái)的干擾，在系統(tǒng)中同時(shí)加入壓力傳感器，使得在一定的吹氣壓力下系統(tǒng)才開始檢測(cè)。172系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1.1電源電路(圖2.1.1)圖2.1.12.1.2單片機(jī)電路如圖(圖2.1.2)所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)電路主要由復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、電源等部件組成。圖2.1.217STC89C58RC/RD+單片機(jī)（圖2.1.3）是宏晶科技推出的新一代高速低功耗超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，以12個(gè)時(shí)鐘為一個(gè)機(jī)器周期和以6個(gè)時(shí)鐘為一個(gè)機(jī)器周期可以任意選擇，

5、HD版本和90C版本內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路。圖2.1.31.增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)80512.工作電壓：5.5V-3.3V(5V單片機(jī))/3.8V-2.0V(3V單片機(jī))3.工作頻率范圍：0~40MHZ,相當(dāng)于普通8051的0~80MHZ,實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHZ.4.用戶應(yīng)用程序空間：4k/8k/13k/16k/32k/64字節(jié)5.片上集成1280字節(jié)或512字節(jié)RAM6.通用I/O口（35/39個(gè)），復(fù)位后位：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上位（普通80581傳統(tǒng)I/O口）；P0口是開漏輸出，作為總

6、線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻。7.ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器可通過(guò)串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片8.有EEPROM功能9.看門狗10.內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路（HD版本和90C版本才有），外部晶體20M以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路。171.共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器還可以當(dāng)成兩個(gè)8位定時(shí)器使用。2.外部有中斷4路。3.通用異步串行口（UART），還可以用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART2.1.3信號(hào)采集電路模擬信號(hào)主要有酒精濃度信號(hào)和氣流的壓力信號(hào)，采集的模擬信號(hào)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字

7、信號(hào)，然后由單片機(jī)完成處理工作。AD工作在中斷方式，這樣可以提高M(jìn)CU的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。2.1.4酒精信號(hào)檢測(cè)電路酒精檢測(cè)電路（如圖2.1.4）由高精度酒精傳感器、氣體壓力傳感器，信號(hào)運(yùn)算放大電路、和AD轉(zhuǎn)換器等組成。主要功能是檢測(cè)酒精含量，判斷其是否超標(biāo)。同時(shí)，壓力傳感器感受司機(jī)呼出氣體的壓力，來(lái)判斷司機(jī)是否吹氣，并防止非駕駛?cè)藛T喝酒對(duì)檢測(cè)的影響。圖2.1.4酒精傳感器（圖2.1.5）采用旁熱型半導(dǎo)體式酒精氣敏元件MQ3，它對(duì)乙醇蒸汽具有很高的