車用酒精測試控制系統的設計

陳躍等

摘 要： 酒后駕車的危害觸目驚心，已經成為交通事故的第一大“殺手”，為了杜絕酒后駕車現象發生，本文介紹了一種車用酒精測試控制系統的設計方法，該系統安裝在汽車內，實時檢測車內部空氣中酒精含量，如果含量超標，則系統通過繼電器切斷汽車起動機電路，從而禁止汽車起動，從根本上杜絕酒后駕車，保證行車安全。

關鍵詞： 單片機 酒精傳感器 A/D轉換 汽車起動機 繼電器控制

1.引言

據全國交通事故統計調查顯示，大約50%～60%的交通事故與酒后駕駛有關，酒后駕駛已經被列為車禍致死的主要原因。在中國，每年由于酒后駕車引發的交通事故達數萬起；而造成死亡的事故中50%以上都與酒后駕車有關，酒后駕車的危害觸目驚心，已經成為交通事故的第一大“殺手”。

公安部門已經對酒后駕車采取越來越嚴厲的處罰辦法，但酒后駕車現象仍然屢禁不止，酒后駕車發生交通事故仍時有發生，交警部門對酒后駕車的檢查也越來越嚴厲。交警通常采用呼氣酒精測試儀器對駕駛人員進行現場檢測，以確定駕駛人員是否飲酒。目前，市場上警用酒精測試儀器種類繁多、功能豐富，但只能由交警人員實施，而交警不可能對每輛車的駕駛人員都進行檢測，因此并不能從根本上杜絕所有酒后駕車。

2.車用酒精測試控制系統的系統功能

為了杜絕酒駕事件的發生，項目組選擇了設計、制作車用酒精測試控制系統。它的基本實現理念是：在汽車內部安裝酒精傳感器，實時檢測汽車內部空氣中酒精含量，如果車內空氣中酒精含量超標，車用酒精測試控制系統就會通過繼電器切斷汽車起動機電源電路，汽車不能正常起動，從而從根本上杜絕酒后駕車，保證行車安全。

3.車用酒精測試控制系統的系統設計

車用酒精測試控制系統（如圖1）包括控制器1和酒精傳感器7，控制器1通過I/V轉換電路5和模數轉換電路4與酒精傳感器7連接，控制器1還通過繼電器控制電路9與汽車啟動系統10連接。其中控制器1采用單片機AT89C51，I/V轉換電路包括I/V轉換器ISO-A4-P1-O4，模數轉換電路5包括模數轉換芯片ADC0809。I/V轉換器ISO-A4-P1-O是一種將電流信號轉換成按比例輸出的電壓信號的混合集成電路。該IC內部含有一組高隔離的DC電源和電流信號高效率耦合隔離變換電路等，可以將直流電流小信號隔離放大，直接轉換為直流電壓信號輸出。具有很小的輸入電阻，較強的帶負載能力，能實現小信號遠程無失真地傳輸，全量程內有很高的線性度。酒精傳感器7型號為MQ-3，MQ-3是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器，對酒精具有高的靈敏度和快速的響應性。

車用酒精測試控制系統工作時，首先酒精傳感器7檢測車內的酒精濃度，根據酒精濃度輸出4-20mA的電流；酒精傳感器7輸出4-20mA的電流輸入到I/V轉換器中，I/V轉換器根據輸入電流的大小，輸出0-5V的電壓；I/V轉換器輸出0-5V的電壓輸入到ADC0809和單片機共同組成的單片機系統中，ADC0809根據輸入端電壓的大小，輸出8位二進制的數字量，單片機將得到的八位二進制的數字量轉化成0-255的十進制的數，判斷出酒精的濃度是否大于預設的濃度值，從而控制繼電器控制電路9中的繼電器得電或者失電。當繼電器得電時，汽車啟動系統10控制汽車起動機正常啟動；當繼電器失電時，汽車啟動系統10控制汽車起動機不可以啟動。

控制器1還與聲光報警裝置12及顯示裝置11連接，顯示裝置11可將檢測到的酒精濃度進行顯示，顯示裝置11采用數碼管顯示。當酒精濃度超過預設值時，聲光報警裝置12將發出聲光報警信號。控制器1還與監控復位電路6連接，通過監控復位電路6可將控制器1復位，使聲光報警裝置12停止發出聲光報警信號。控制器1還與鍵盤輸入裝置8連接，通過鍵盤輸入裝置8可與控制器1進行人機對話，向控制器1輸入標準酒精濃度值等參數。

4.結語

本文介紹了一種車用酒精測試控制系統的設計方法，車用酒精測試控制系統在使用時，將酒精傳感器安裝在駕駛室內對車內的酒精濃度進行檢測，如車內酒精濃度超標時則通過控制器控制汽車啟動系統停止工作，使汽車不能被啟動，這樣從根本上就杜絕了酒后駕車的出現，確保了行車安全。該系統具有性價比高，智能化程度高，工作穩定可靠的優點。

參考文獻：

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江蘇省大學生創新創業訓練計劃項目（項目編號：201512809018Y）