防酒駕汽車安全裝置

胡海云+張馨+許清竹+檀玉平+徐云飛

摘 要：本文研究的是基于51單片機的防酒駕汽車安全裝置，本設計把酒精檢測報警裝置與汽車點火裝置聯系在一起。通過壓力傳感器和酒精傳感器采集信號，再通過ADC0809進行模數轉換，最后利用51單片機在顯示屏上顯示。當酒精濃度達到法律規定的濃度時，蜂鳴器和LED將不斷的進行鳴笛和閃爍。繼電器將斷開，汽車的點火裝置將無法開啟。相反地，繼電器閉合，汽車點火裝置將打開，可以正常行駛。

關鍵詞：51單片機；壓力傳感器；酒精傳感器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.252

1 引言

近年來，伴隨著我國社會經濟的增長，汽車已經成為我國重要的交通工具。隨之酒后駕車事故也成為我國交通事故的重要原因。為了避免交通悲劇的發生，一種能夠有效地防止民眾酒后駕駛的系統的出現就成了現實中的迫切要求。

2 總體設計方案

項目是由51單片機最小系統板做主控板，包括電源模塊、傳感器模[1]塊、報警模塊、液晶模塊。傳感器有酒精傳感器、壓力傳感器。當司機發動汽車時， 報警系統采用酒精傳感器探測氣體信號進行檢測。由于酒精含量與酒精傳感器檢測后產生的電壓信號成特定的比例關系，因而可根據電壓號進行酒精含量的判斷。檢測到的信號經過放大之后，通過8位ADC轉換為數字信號，由單片機對此信號進行處理判斷。假設酒精含量沒有超標，LCD顯示屏幕顯示當前酒精濃度，控制繼電器打開點火裝置，汽車就可以啟動；反之，蜂鳴器報警，同時檢測指示燈亮，控制繼電器切斷點火裝置電源，駕駛人員將無法啟動汽車。為了確保檢測來自于司機本人，避免其它乘客飲酒帶來的干擾，在系統中同時加入壓力傳感器，使得在一定的吹氣壓力下系統才開始檢測。

3 硬件電路設計

硬件電路分為電源模塊、單片機最小系統模塊、信號采集模塊、酒精檢測模塊、氣體壓力檢測模塊、液晶顯示模塊、報警模塊、繼電器控制模塊。

3.1 電源模塊電路

整個系統通過充電寶來提供5V的電源，經過濾波電路對單片機進行供電。

3.2 信號采集電路

該模擬信號主要為酒精濃度信號和氣流的壓力信號，采集的模擬信號通過AD轉換為數字信號，再通過單片機處理在LCD中顯示。

3.3 傳感器檢測電路

本系統需要酒精傳感器和壓力傳感器，我們采用的是ZYMQ-3氣體傳感器和壓力傳感器MPS1100。我們將傳感器上得模擬信號輸入口與單片機上的M0和M1相連接。

3.4 液晶顯示電路

本系統使用的是12864液晶顯示屏，與單片機串行方式連接。為了節約I/O口和畫電路圖時連線方便。

3.5 繼電器控制電路

本系統采用的是5V的繼電器，當酒精濃度低于酒駕濃度是繼電器閉合，LED發光，汽車可以正常行駛。反之，繼電器斷開，不能打開汽車點火裝置。

4 軟件代碼調試

系統開始調試，首先初始化，然后進入歡迎界面，再采集數據，再大循環中進行判斷。若酒精沒有超標，繼電器閉合，汽車點火裝置可以打開。反之，繼電器斷開，蜂鳴器鳴笛和LED不斷閃爍，切斷汽車點火裝置，汽車無法正常行駛。

5 結論

本文針對防酒駕系統的設計，對模擬量的采集和處理，軟件設計及其硬件電路設計做了充分的介紹。通過對硬件電路和軟件的不斷的修改，算法的優化，參數的調整，實現了對汽車的防酒駕的功能。在這個過程中，學會了對硬件電路的正確和快速的設計，對軟件的調試和算法如何優化進行了基礎的學習，為以后這方面的深入研究奠定基礎。

參考文獻：

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