基于MSP430F2132車載酒精濃度監控系統

李致金+周宇+宋安

摘 要： 該系統以MSP430F2132微處理器為核心，采用安裝在不同位置的傳感器陣列，對車廂內各點的酒精濃度進行數據采集。根據檢測到的車廂內各點的酒精濃度，為主駕位置酒精濃度是否超標給出準確判斷。報警數據通過的方式發送數據給接收機，發動機啟動控制系統根據汽車當前行駛狀態做出相應的報警和制動，從而有效杜絕酒駕的發生。

關鍵詞： MSP430F2132； 傳感器陣列； 車載系統； 酒精檢測； 無線傳輸

中圖分類號： TN919?34； TP29 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）22?0121?03

Vehicle?mounted alcohol concentration monitoring system based on MSP430F2132

LI Zhi?jin， ZHOU Yu， SONG An

（College of Electronics and Information Engineering， Nanjing University of Information Science and Technology， Nanjing 210044， China）

Abstract： The system takes the microprocessor MSP430F2132 as its core. In this system， the sensor arrays mounted on different positions collect the data of alcohol concentration in the vehicle. This system gives the alarm information if the alcohol concentration exceeds the preset value. The alarm data is conveyed by wireless mode. The engine control system gives alarm information or applies the brake according to the vehicles transport condition. The drunk driving will greatly decrease if this system is equipped in vehicles.

Keywords： MSP430F2132； sensor array； vehicle?mounted system； alcohol detection； wireless transmission

在中國，每年由于酒后駕車引發的交通事故達多數萬起，同時據交通部門統計每年造成死亡的事故中有50%以上為酒后駕車。酒后駕駛者往往認識不到酒后駕駛的嚴重后果，因此釀成很多本可避免的慘劇。酒后駕車的危害觸目驚心，已經漸漸成為我國交通事故的第一大“殺手”。隨著我國經濟的騰飛，汽車變得越來越普遍，交通事故也越來越多，解決酒后駕車的問題也變得越來越迫切。目前采用防控手段主要是通過外置的酒精儀器測試駕車人的酒精含量是否超標。由于沒有隨車安裝，而且是被動檢測，因此不能有效杜絕酒后駕車的現象。而之前設計的車載酒精檢測系統由于過于單一[1]，導致測量結果不太準確。鑒于在此設計這種車載酒精濃度在線測控系統，由于采用多個傳感器檢測，主動檢測車內的酒精濃度，同時通過無線傳輸數據，控制汽車的運行，能有效地杜絕酒駕現象。

1 系統設計

本系統由4個酒精濃度檢測系統和接收控制系統以及發動機啟動控制電路3部分組成，其中4個酒精濃度檢測系統分別安裝在主駕駛區（主駕駛員的方向盤中間處，簡稱A區），副駕駛區（簡稱B區），主駕和副駕的中間區域（簡稱C區）以及主駕身后的區域（簡稱D區）。酒精濃度檢測系統以低功耗的MSP430F2132為控制核心，由信號采集電路、信號處理電路、數據無線發射電路等部分組成。接收控制系統以MSP430F2132為控制核心，由信號接收電路、語音報警電路等部分組成。發動機啟動控制電路主要有報警信號接收電路、啟動信號通斷電路等部分組成。系統框圖如圖1所示。

當司機坐在主駕位置上時，接收控制系統工作。接收控制系統向4個檢測系統發送啟動工作指令，4個檢測系統工作，實時檢測駕駛內的酒精濃度，并將之轉換成待傳輸的數字信號。接收控制系統分時給出4個檢測系統的地址信息，和4個檢測系統分時通信，接收檢測系統的酒精濃度數據。接收控制系統對A、B、C、D區的酒精濃度數據和內置的專家數據進行比對，以判別是否酒駕。如果酒精濃度超標，同時車未啟動，則進行聲音報警，控制繼電器切斷汽車制動系統里點火裝置的電源，汽車無法啟動。若汽車發動機在運行時檢測到酒精濃度超標，進行聲音報警，并提醒駕駛人員系統將在一分鐘后自動切斷點火裝置電源，強迫停車。若酒精濃度不超標，則發動機啟動控制繼電器不起作用，車可以正常啟動和行駛。

圖1 系統框圖

2 酒精濃度檢測系統

酒精濃度檢測系統以低功耗的MSP430F2132為主控制器，工作電壓為1.8～3.6 V，非常適用于電池供電的系統。MSP430F2132內置8路10位A/D轉換器，轉換速度

為200 kS/s可實現系統所要求的高精度、快速的模/數轉換。

2.1 酒精濃度檢測電路[2?5]

酒精濃度檢測選用MQ?3氣敏傳感器。MQ?3的敏感部分是由金屬氧化物SnO2的N型半導體微晶燒結層構成。當其表面吸附氣體酒精分子時，其表面的導電電子比例就會發生變化，從而表面電阻會跟隨被測氣體濃度的變化而變化。當氣敏傳感器的敏感體電阻阻值發生變化時，對應的電阻兩端的分壓值也會發生相應的改變，即一個電壓值對應著一個被測酒精氣體濃度。本系統中酒精濃度信號的采樣模塊電路如圖2所示，MQ?3的5引腳為加熱電阻的電源端，接至+5 V直流穩壓電源。MQ?3的兩個A引腳（即4和6引腳）相連， MQ?3的兩個B引腳（即3和1引腳）也連接在一起，將A端接到2.5 V的電源正極，B端接200 kΩ電阻（可根據具體情況調節電阻的大小），具體接線如圖2所示。LM324是一個集成了4個通用運放放大器的集成芯片[6]，采樣的電壓先通過一個電壓跟隨器，以提供其帶負載的能力。跟隨后的輸出電壓再經過差分電路，以便調零和克服溫漂等共模信號對精度的影響。最后通過運放放大成0～3.6 V接入微處理器內部A/D轉換器的輸入端口。

2.2 數據無線傳輸電路

本系統數據無線傳輸電路選用NRF24L01作為核心芯片[7]，實現酒精濃度數據的無線傳輸。NRF24L01是NORDIC公司生產的一款無線通信芯片，使用2.4～2.5 GHz全球開放的ISM頻段。NRF24L01采用GFSK調制，抗干擾能力強。可以實現點到點或是1點對6點的無線通信，傳輸速率可以達到2 Mb/s。電路如圖3所示。車廂內安裝有4個檢測系統，為了便于接收器識別這4個檢測系統，每個檢測系統各有一個互不相同的地址碼。檢測系統發送酒精濃度數據時，先發送其地址數據，然后再發送酒精濃度數據。

圖2 酒精濃度采集電路

圖3 無線數據傳輸電路

3 接收控制系統

接收控制系統以MSP430F2132為主控芯片，NRF24L01無線數據接收檢測系統發送來數據，接收電路參見圖3。由于車內安裝有A、B、C、D四個酒精濃度檢測系統，4個系統發送無線數據時，信號頻率一致。因此，當四個檢測系統傳輸數據時，必會發生傳輸數據的碰撞。為此，必需研究這個問題，防止數據傳輸中數據碰撞。接收控制系統將接收到來自檢測系統的地址信息和酒精濃度信息，根據系統內部預先設置的各個檢測系統的報警數據閾值，判斷是否發出酒駕報警控制信息。

3.1 酒駕報警信息無線發送

酒駕報警信息的傳輸數據量少，為了避免無線傳輸中的同頻干擾，酒駕報警信息的傳輸，本系統選用PT2262/PT2272作為傳輸的核心芯片[8]，實現接收控制終端和汽車點火控制裝置的通信。PT2262/PT2272是一對帶地址編碼的無線遙控發射/接收芯片，其中PT2262為發射芯片，PT2272為接收芯片，工作頻率一般為433 MHz或315 MHz。接收控制系統中設計有報警信息發送電路，該電路比較簡單不做詳細介紹。

3.2 語音報警電路

當車廂內的酒精濃度達到或超過酒駕閾值時，接收控制系統發出報警停車信號同時發出聲音報警信號。語音報警電路采用芯片ISD4004[8]。ISD4004芯片采用CMOS 技術， 工作電壓3 V，錄放時間8～16 min。ISD4004輸出的語音信號功率較小，為此需要將該語音信號放大，放大電路如圖4所示。

圖4 聲音報警電路

本系統中預先錄制1提示音：“請尊重生命，杜絕酒后駕駛”；2警告音：“您已經酒后駕駛，車將在1 min后自動停止”。分別從兩個語音地址錄入語音，播放時根據語音地址的不同播放2種語音。

3.3 汽車行駛狀態判斷電路

為了達到安全、方便地控制汽車，本系統還設計有汽車行駛狀態判斷電路。該電路采用霍爾傳感器A3144[9]檢測輪胎的轉動情況。霍爾傳感器是磁敏感傳感元件，只要在轉軸的圓周上粘上一粒磁鋼，讓霍爾開關靠近磁鋼，轉軸轉動時就可以獲得一串脈沖信號。如果在圓周上粘上多粒磁鋼，獲得一周多個脈沖輸出。脈沖信號經過光耦隔離后接到主控芯片的計數端口，主控芯片計數單位時間內的脈沖個數，并將之轉換成汽車行駛的速度，判斷汽車的運行狀況。

3.4 顯示電路

接收控制終端上設計有顯示電路，實時顯示車廂內的酒精濃度以及汽車的運行狀態及速度。為了減少功耗，顯示電路設計有休眠功能，當車廂內的酒精濃度未達到酒駕報警值時，顯示器休眠，按任意鍵激活。

4 啟動控制系統

啟動控制系統安裝在發動機啟動電路附近。安裝時需要將發動機啟動電源的一根線斷路，通過啟動繼電器的常閉觸點連接。當沒有報警信息時，啟動繼電器不吸合，常閉點接通，發動機正常啟動。當報警信息發生時，啟動繼電器吸合，啟動電源斷開，發動機停止，汽車制動。啟動控制系統中設計有與接收控制電路中報警信息發送電路地址一致的報警信息接收電路，接收報警信息。該部分電路設計較簡單，限于篇幅本文不做詳細介紹。

5 軟件設計

本系統軟件核心部分有兩個，一個是酒精濃度是否達到酒駕的判決；一個是數據傳輸的防碰撞問題。

5.1 酒精濃度判別

車廂內安裝有4個酒精濃度檢測點，分別為系統設計中所說的A、B、C、D四個區域。由于酒精氣體因濃度差，會在車廂內慢慢擴散。依據常識，距離源點近的檢測點的濃度一定高于距離源點遠的檢測點的濃度。因此，如果主駕位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是A>C>D>B。如果副駕位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是B>C>A>D。如果后排右側位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是B>C>D>A。如果后排左側位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是D>A>C>B。接收控制器根據4個檢測點的酒精濃度的相互關系判別酒精氣體的源點，對是否發出報警信息作出正確的判斷。本系統對各點酒精的模擬檢測基本上符合上面邏輯。

5.2 數據傳輸的防碰撞

單信道同頻率無線數據傳輸中，防碰撞是必然要研究的問題。本系統中無線通信方式是4對1的通信。如果4的發送點同時發送必然會引起數據的碰撞，因此在通信應該進行分時發送。本系統中將接收控制系統作為主叫控制器，4個檢測控制系統作為被叫控制器。系統啟動時，被叫控制器都處于接收狀態，主叫控制器依次發送被叫控制器的地址碼。被叫控制器接收主叫控制器發送的地址碼，并和本系統的地址碼比對。如果地址碼一致，該被叫控制器發送呼叫應答信號，從而和主叫控制器建立通信鏈路，實現通信。被叫控制器發送完數據后，主動釋放信道。主叫控制器依次輪詢下一個被叫控制器，實現4對1的無碰撞數據通信。

6 結 語

本系統設計了一個的車載酒精濃度在線檢測系統，系統中創新地采用傳感器陣列，通過安裝在不同位置的傳感器，可以準確測量車廂內各位置的酒精濃度，為主駕位置酒精濃度是否超標提供準確檢測。同時系統采用數據信息的無線收發方式，可方便安裝在汽車上。本系統智能化程度腳高，功耗低，可靠性高，對預防酒后駕車具有良好的效果，因此在實際應用中具有很好的推廣價值。

參考文獻

[1] 盧玲，胡記文，徐亮.基于酒精含量測量檢測的車輛限制啟動系統[J].民營科技，2010（11）：17?19.

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[4] 陳成新.一種校準呼氣酒精測試儀的新方法[J].計量學報，2006，27（2）：172?174.

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[6] 李朔，董軼遠.基于CSM020B和LM324的過流報警裝置設計[J].現代電子技術，2011，34（24）：63?65.

[7] 潘勇，管學奎，趙瑞.基于NRF24L01的智能無線溫度測量系統設計[J].電子測量技術，2010，33（2）：120?122.

[8] 楊慶.基于PT2262/2272的輸液報警系統[J].山西電子技術，2007（6）：13?14.

[9] 何立周，汪松年.一個使用霍爾元件的測速系統[J].工業控制計算機，1991（4）：45?46.

[10] 姚慧，來躍深，田軍委.ISD4004語音芯片在淋浴車語音提示報警系統中的應用[J].現代電子技術，2005，28（23）：60?61.

2.2 數據無線傳輸電路

本系統數據無線傳輸電路選用NRF24L01作為核心芯片[7]，實現酒精濃度數據的無線傳輸。NRF24L01是NORDIC公司生產的一款無線通信芯片，使用2.4～2.5 GHz全球開放的ISM頻段。NRF24L01采用GFSK調制，抗干擾能力強。可以實現點到點或是1點對6點的無線通信，傳輸速率可以達到2 Mb/s。電路如圖3所示。車廂內安裝有4個檢測系統，為了便于接收器識別這4個檢測系統，每個檢測系統各有一個互不相同的地址碼。檢測系統發送酒精濃度數據時，先發送其地址數據，然后再發送酒精濃度數據。

圖2 酒精濃度采集電路

圖3 無線數據傳輸電路

3 接收控制系統

接收控制系統以MSP430F2132為主控芯片，NRF24L01無線數據接收檢測系統發送來數據，接收電路參見圖3。由于車內安裝有A、B、C、D四個酒精濃度檢測系統，4個系統發送無線數據時，信號頻率一致。因此，當四個檢測系統傳輸數據時，必會發生傳輸數據的碰撞。為此，必需研究這個問題，防止數據傳輸中數據碰撞。接收控制系統將接收到來自檢測系統的地址信息和酒精濃度信息，根據系統內部預先設置的各個檢測系統的報警數據閾值，判斷是否發出酒駕報警控制信息。

3.1 酒駕報警信息無線發送

酒駕報警信息的傳輸數據量少，為了避免無線傳輸中的同頻干擾，酒駕報警信息的傳輸，本系統選用PT2262/PT2272作為傳輸的核心芯片[8]，實現接收控制終端和汽車點火控制裝置的通信。PT2262/PT2272是一對帶地址編碼的無線遙控發射/接收芯片，其中PT2262為發射芯片，PT2272為接收芯片，工作頻率一般為433 MHz或315 MHz。接收控制系統中設計有報警信息發送電路，該電路比較簡單不做詳細介紹。

3.2 語音報警電路

當車廂內的酒精濃度達到或超過酒駕閾值時，接收控制系統發出報警停車信號同時發出聲音報警信號。語音報警電路采用芯片ISD4004[8]。ISD4004芯片采用CMOS 技術， 工作電壓3 V，錄放時間8～16 min。ISD4004輸出的語音信號功率較小，為此需要將該語音信號放大，放大電路如圖4所示。

圖4 聲音報警電路

本系統中預先錄制1提示音：“請尊重生命，杜絕酒后駕駛”；2警告音：“您已經酒后駕駛，車將在1 min后自動停止”。分別從兩個語音地址錄入語音，播放時根據語音地址的不同播放2種語音。

3.3 汽車行駛狀態判斷電路

為了達到安全、方便地控制汽車，本系統還設計有汽車行駛狀態判斷電路。該電路采用霍爾傳感器A3144[9]檢測輪胎的轉動情況。霍爾傳感器是磁敏感傳感元件，只要在轉軸的圓周上粘上一粒磁鋼，讓霍爾開關靠近磁鋼，轉軸轉動時就可以獲得一串脈沖信號。如果在圓周上粘上多粒磁鋼，獲得一周多個脈沖輸出。脈沖信號經過光耦隔離后接到主控芯片的計數端口，主控芯片計數單位時間內的脈沖個數，并將之轉換成汽車行駛的速度，判斷汽車的運行狀況。

3.4 顯示電路

接收控制終端上設計有顯示電路，實時顯示車廂內的酒精濃度以及汽車的運行狀態及速度。為了減少功耗，顯示電路設計有休眠功能，當車廂內的酒精濃度未達到酒駕報警值時，顯示器休眠，按任意鍵激活。

4 啟動控制系統

啟動控制系統安裝在發動機啟動電路附近。安裝時需要將發動機啟動電源的一根線斷路，通過啟動繼電器的常閉觸點連接。當沒有報警信息時，啟動繼電器不吸合，常閉點接通，發動機正常啟動。當報警信息發生時，啟動繼電器吸合，啟動電源斷開，發動機停止，汽車制動。啟動控制系統中設計有與接收控制電路中報警信息發送電路地址一致的報警信息接收電路，接收報警信息。該部分電路設計較簡單，限于篇幅本文不做詳細介紹。

5 軟件設計

本系統軟件核心部分有兩個，一個是酒精濃度是否達到酒駕的判決；一個是數據傳輸的防碰撞問題。

5.1 酒精濃度判別

車廂內安裝有4個酒精濃度檢測點，分別為系統設計中所說的A、B、C、D四個區域。由于酒精氣體因濃度差，會在車廂內慢慢擴散。依據常識，距離源點近的檢測點的濃度一定高于距離源點遠的檢測點的濃度。因此，如果主駕位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是A>C>D>B。如果副駕位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是B>C>A>D。如果后排右側位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是B>C>D>A。如果后排左側位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是D>A>C>B。接收控制器根據4個檢測點的酒精濃度的相互關系判別酒精氣體的源點，對是否發出報警信息作出正確的判斷。本系統對各點酒精的模擬檢測基本上符合上面邏輯。

5.2 數據傳輸的防碰撞

單信道同頻率無線數據傳輸中，防碰撞是必然要研究的問題。本系統中無線通信方式是4對1的通信。如果4的發送點同時發送必然會引起數據的碰撞，因此在通信應該進行分時發送。本系統中將接收控制系統作為主叫控制器，4個檢測控制系統作為被叫控制器。系統啟動時，被叫控制器都處于接收狀態，主叫控制器依次發送被叫控制器的地址碼。被叫控制器接收主叫控制器發送的地址碼，并和本系統的地址碼比對。如果地址碼一致，該被叫控制器發送呼叫應答信號，從而和主叫控制器建立通信鏈路，實現通信。被叫控制器發送完數據后，主動釋放信道。主叫控制器依次輪詢下一個被叫控制器，實現4對1的無碰撞數據通信。

6 結 語

本系統設計了一個的車載酒精濃度在線檢測系統，系統中創新地采用傳感器陣列，通過安裝在不同位置的傳感器，可以準確測量車廂內各位置的酒精濃度，為主駕位置酒精濃度是否超標提供準確檢測。同時系統采用數據信息的無線收發方式，可方便安裝在汽車上。本系統智能化程度腳高，功耗低，可靠性高，對預防酒后駕車具有良好的效果，因此在實際應用中具有很好的推廣價值。

參考文獻

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[5] 李致金，李峰，唐偉偉，等.車載酒精濃度在線測控系統[J]電子設計工程，2012，20（9）：114?117.

[6] 李朔，董軼遠.基于CSM020B和LM324的過流報警裝置設計[J].現代電子技術，2011，34（24）：63?65.

[7] 潘勇，管學奎，趙瑞.基于NRF24L01的智能無線溫度測量系統設計[J].電子測量技術，2010，33（2）：120?122.

[8] 楊慶.基于PT2262/2272的輸液報警系統[J].山西電子技術，2007（6）：13?14.

[9] 何立周，汪松年.一個使用霍爾元件的測速系統[J].工業控制計算機，1991（4）：45?46.

[10] 姚慧，來躍深，田軍委.ISD4004語音芯片在淋浴車語音提示報警系統中的應用[J].現代電子技術，2005，28（23）：60?61.

2.2 數據無線傳輸電路

本系統數據無線傳輸電路選用NRF24L01作為核心芯片[7]，實現酒精濃度數據的無線傳輸。NRF24L01是NORDIC公司生產的一款無線通信芯片，使用2.4～2.5 GHz全球開放的ISM頻段。NRF24L01采用GFSK調制，抗干擾能力強。可以實現點到點或是1點對6點的無線通信，傳輸速率可以達到2 Mb/s。電路如圖3所示。車廂內安裝有4個檢測系統，為了便于接收器識別這4個檢測系統，每個檢測系統各有一個互不相同的地址碼。檢測系統發送酒精濃度數據時，先發送其地址數據，然后再發送酒精濃度數據。

圖2 酒精濃度采集電路

圖3 無線數據傳輸電路

3 接收控制系統

接收控制系統以MSP430F2132為主控芯片，NRF24L01無線數據接收檢測系統發送來數據，接收電路參見圖3。由于車內安裝有A、B、C、D四個酒精濃度檢測系統，4個系統發送無線數據時，信號頻率一致。因此，當四個檢測系統傳輸數據時，必會發生傳輸數據的碰撞。為此，必需研究這個問題，防止數據傳輸中數據碰撞。接收控制系統將接收到來自檢測系統的地址信息和酒精濃度信息，根據系統內部預先設置的各個檢測系統的報警數據閾值，判斷是否發出酒駕報警控制信息。

3.1 酒駕報警信息無線發送

酒駕報警信息的傳輸數據量少，為了避免無線傳輸中的同頻干擾，酒駕報警信息的傳輸，本系統選用PT2262/PT2272作為傳輸的核心芯片[8]，實現接收控制終端和汽車點火控制裝置的通信。PT2262/PT2272是一對帶地址編碼的無線遙控發射/接收芯片，其中PT2262為發射芯片，PT2272為接收芯片，工作頻率一般為433 MHz或315 MHz。接收控制系統中設計有報警信息發送電路，該電路比較簡單不做詳細介紹。

3.2 語音報警電路

當車廂內的酒精濃度達到或超過酒駕閾值時，接收控制系統發出報警停車信號同時發出聲音報警信號。語音報警電路采用芯片ISD4004[8]。ISD4004芯片采用CMOS 技術， 工作電壓3 V，錄放時間8～16 min。ISD4004輸出的語音信號功率較小，為此需要將該語音信號放大，放大電路如圖4所示。

圖4 聲音報警電路

本系統中預先錄制1提示音：“請尊重生命，杜絕酒后駕駛”；2警告音：“您已經酒后駕駛，車將在1 min后自動停止”。分別從兩個語音地址錄入語音，播放時根據語音地址的不同播放2種語音。

3.3 汽車行駛狀態判斷電路

為了達到安全、方便地控制汽車，本系統還設計有汽車行駛狀態判斷電路。該電路采用霍爾傳感器A3144[9]檢測輪胎的轉動情況。霍爾傳感器是磁敏感傳感元件，只要在轉軸的圓周上粘上一粒磁鋼，讓霍爾開關靠近磁鋼，轉軸轉動時就可以獲得一串脈沖信號。如果在圓周上粘上多粒磁鋼，獲得一周多個脈沖輸出。脈沖信號經過光耦隔離后接到主控芯片的計數端口，主控芯片計數單位時間內的脈沖個數，并將之轉換成汽車行駛的速度，判斷汽車的運行狀況。

3.4 顯示電路

接收控制終端上設計有顯示電路，實時顯示車廂內的酒精濃度以及汽車的運行狀態及速度。為了減少功耗，顯示電路設計有休眠功能，當車廂內的酒精濃度未達到酒駕報警值時，顯示器休眠，按任意鍵激活。

4 啟動控制系統

啟動控制系統安裝在發動機啟動電路附近。安裝時需要將發動機啟動電源的一根線斷路，通過啟動繼電器的常閉觸點連接。當沒有報警信息時，啟動繼電器不吸合，常閉點接通，發動機正常啟動。當報警信息發生時，啟動繼電器吸合，啟動電源斷開，發動機停止，汽車制動。啟動控制系統中設計有與接收控制電路中報警信息發送電路地址一致的報警信息接收電路，接收報警信息。該部分電路設計較簡單，限于篇幅本文不做詳細介紹。

5 軟件設計

本系統軟件核心部分有兩個，一個是酒精濃度是否達到酒駕的判決；一個是數據傳輸的防碰撞問題。

5.1 酒精濃度判別

車廂內安裝有4個酒精濃度檢測點，分別為系統設計中所說的A、B、C、D四個區域。由于酒精氣體因濃度差，會在車廂內慢慢擴散。依據常識，距離源點近的檢測點的濃度一定高于距離源點遠的檢測點的濃度。因此，如果主駕位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是A>C>D>B。如果副駕位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是B>C>A>D。如果后排右側位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是B>C>D>A。如果后排左側位置是酒精氣體的源點，則4個檢測點的酒精濃度數值關系應該是D>A>C>B。接收控制器根據4個檢測點的酒精濃度的相互關系判別酒精氣體的源點，對是否發出報警信息作出正確的判斷。本系統對各點酒精的模擬檢測基本上符合上面邏輯。

5.2 數據傳輸的防碰撞

單信道同頻率無線數據傳輸中，防碰撞是必然要研究的問題。本系統中無線通信方式是4對1的通信。如果4的發送點同時發送必然會引起數據的碰撞，因此在通信應該進行分時發送。本系統中將接收控制系統作為主叫控制器，4個檢測控制系統作為被叫控制器。系統啟動時，被叫控制器都處于接收狀態，主叫控制器依次發送被叫控制器的地址碼。被叫控制器接收主叫控制器發送的地址碼，并和本系統的地址碼比對。如果地址碼一致，該被叫控制器發送呼叫應答信號，從而和主叫控制器建立通信鏈路，實現通信。被叫控制器發送完數據后，主動釋放信道。主叫控制器依次輪詢下一個被叫控制器，實現4對1的無碰撞數據通信。

6 結 語

本系統設計了一個的車載酒精濃度在線檢測系統，系統中創新地采用傳感器陣列，通過安裝在不同位置的傳感器，可以準確測量車廂內各位置的酒精濃度，為主駕位置酒精濃度是否超標提供準確檢測。同時系統采用數據信息的無線收發方式，可方便安裝在汽車上。本系統智能化程度腳高，功耗低，可靠性高，對預防酒后駕車具有良好的效果，因此在實際應用中具有很好的推廣價值。

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