单片机在防酒驾系统的应用与实现

摘要：近几年来随着我国经济的飞速发展，汽车的保有量不断增加，汽车在给我们的生活带来便利的同时，也带来了日益频繁的交通事故，使人们的生命安和财产全受到威胁。在各类交通事故中，酒驾所占的比例最大。为了减少事故的发生，研究一种酒后驾驶智能闭锁系统是非常有现实意义。利用单片机做一个防酒驾系统是一个实用可靠的方法。

关键词：酒驾；单片机；控制

引言

随着我国综合国力的日益增强，人们生活水平的不断提高，汽车已经成为人们出行的首选交通工具。在我国机动车驾驶员超过1.8亿，也就说，平均每一百个人中就有12个人拥有机动车驾照。在我们享受汽车给我们日常生活带来的便利时，汽车引起的交通事故也是居高不下。在各类重大交通事中，酒驾占其中的50%，酒驾的致死率一直在40%以上。可以说，只要酒驾，必定出现重大伤亡。这些事故主要发生在节假日期间，因为每逢佳节，国人喜欢聚到一起聚餐，聚餐时自然是少不了喝酒，特别是一些平时不大注意饮酒安全的司机容易发生酒后驾驶。我们国家对酒驾有明确的判断标准，但是，不少司机还是疑惑自己喝酒后是否存在酒后驾驶行为，到底喝多少就超过了这个标准。为此本文以单片机作为控制核心，设计一款基于单片机的智能仪器能够检测驾驶员车内酒精含量并自动控制引擎。希望在司机在启动自己的“汗血宝马”时，能够了解自己是否已经存在酒驾行为的隐患，自己或者亲友能够监督避免酒驾行为的发生，杜绝事故的发生。

1 系统实现的功能

本设计主要以单片机作为控制核心，设计一款基于单片机的智能仪器，能够检测驾驶员车内酒精含量并自动控制引擎。司机在启动汽车时，向该系统的酒精传感器上吹气，如果呼出去的气体的酒精浓度正常，那么汽车可以正常启动；如果酒精浓度大于正常值时，连接在汽车上继电器会却断点火电源汽车无法启动。

2 设计方案的选择

本系统总体设计方案如图1 所示。该防酒驾系统主要由气敏传感器接收驾驶员呼出去的气体，然后通过传感器采集到的数据传送到A/D转换模块，接着A/D转换模块把数据传送到单片机中，再由单片机分析处理数据。这时显示屏上就会显示出當前的酒精浓度，当酒精浓度小于设定值时，汽车可以正常启动，当酒精浓度大于设定值时，系统中的蜂鸣器就会响起，打出警报。这时，安装在系统上的继电器就会工作，把电源断开。这时驾驶员就无法启动汽车了。

3 过程论述

系统的原理图如图2所示。通过酒精传感器的数据收集，将信息处理成电信号，再通过A/D转换送到单片机STC89C52中，利用LCD1602液晶屏对车内的酒精浓度10-1000ppm范围的数值进行显示。在单片机程序上设定一个额定值，如果采集到的酒精浓度超过所设的门阀值时，便会在单片机管脚P2.3和P2.4输出一个低电平。这时报警回路上的三极管导通，蜂鸣器和LED便会响起与发亮，发出警报。同时由于控制回路与单片机上的P4.1管脚相接和模拟汽车引擎相接。J在P4.1的管脚上输出一个低电平信号，这时三级管处于导通状态，控制电路中的继电器内部线圈得电吸合。J7与J8断开，也就是说汽车引擎电源断开，这时司机无法在通过车钥匙启动汽车。最终达到一个控制酒驾行为的目的。

4 调试

通过对电路的硬件设计和程序设计分析，使用Protel DXP对设计的电路进行仿真设计，并观察电路仿真结果，分析仿真波形是否符合电路设计要求，如果不符合，则重新调整电路参数进行仿真。根据最终的仿真结果进行PCB布线，画好PCB，确保所有连接准确无误。打印图纸，腐蚀好电路板，用万能表测试该电路板上的线路是否连通，如果不通，再修改或者重做，找好需要的元件，对其分类，分别一个一个焊上。焊接完成以后应该认真的检查焊接的电路，对照焊接用的PCB图和装配图、原理图，检查。多次检查后方可通电试验，试验中如果发现失败了。则需要细致的进一步检测电路，一是是否有虚焊；二是是否漏焊；三是焊接错误的连接。由于本系统使用的元器件较多，程序也较复杂，故调试的时候需要分为硬件和软件两个方面进行认真细致的调试。

5结束语

本文所设计的基于单片机的防酒驾系统具有很强的现实意义，且该系统每个环节环环相扣，可行性较强，调理清晰，所采用的元器件均为现在市面上比较成熟的元器件，成本低廉，性能稳定。控制回路的拓展性较高，可根据不同需要控制不同的电路系统。虽然是基于单片机防酒驾系统，但是也可以运用到一些乙醇检测的环境工作中。

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作者简介：罗贤（1985，10-），男，壮族，籍贯：广西马山，工作单位：南宁市科技馆，学历：大学本科，学士，职称：助理工程师，主要研究方向为：科普展品的研发与维护。