摘 要本文設計的基于單片機技術的酒后駕駛智能閉鎖系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件主要組成部分有數據收集和信號放大模塊、酒精傳感器、語音警報、LED顯示和電機等，設計利用酒精濃度調節(jié)電壓的處理方式，司機要想啟動車輛必須要先經過該系統(tǒng)的吹氣測驗，若符合標準，則汽車啟動，若司機的酒精濃度超過指定數值，汽車電源就會被該系統(tǒng)切斷，并發(fā)出警報，同時LED顯示濃度，實現自控，達到預防酒后駕駛的功能。

【關鍵詞】AT89C52單片機 氣體傳感器 酒后駕駛 自動控制系統(tǒng)

1 引言

酒后駕駛的危險性不言而喻，為此研究出一個可以有效防止酒后駕駛發(fā)生的預防系統(tǒng)，可以通過司機進行吹氣測試來進行操作，若超出指定濃度，系統(tǒng)就會啟動切斷汽車電源并發(fā)出警報，進而防止酒后駕駛，保護司機，也保證交通安全，出行的人們的安全。

2 總體方案設計

2.1 設計思路

本文設計的系統(tǒng)依照醉駕處理方案做了如下研究：首先，需要使用一種酒精傳感器進行檢測，檢測結果進行比對看是否超標，結果的顯示需要顯示屏來進行顯示，即選擇了一種LED顯示屏來對結果進行顯示。同時還需要有一種報警設備來警告司機預防醉駕。該系統(tǒng)的關鍵任務就是通過對司機的酒精含量做檢測，超標后對汽車電源進行切斷。為此選擇了繼電器作為該項任務的主要設備，來對電源進行自動切斷。一系列的軟件到位后，該系統(tǒng)即可穩(wěn)定運行：對司機酒精含量進行檢測，LED屏顯示結果，超標隨即報警，繼電器當即將電源切斷，汽車無法發(fā)動。

2.2 系統(tǒng)方案設計

對于上面的描述，規(guī)劃了單機片的醉駕系統(tǒng)框圖，如圖1所示。

該系統(tǒng)的組成部分為電源模塊、AT89系列單機片、模數轉換模塊、酒精傳感器、LED顯示模塊、報警模塊、繼電器驅動模塊等，原作流程為酒精濃度出動傳感器進行輸送數據，單片機進行相應處理，若超標，LED屏進行顯示，觸動報警器和繼電器進行工作，汽車無法啟動。

3 系統(tǒng)硬件設計

3.1 酒精測試電路設計

MR513型氣敏元件主要利用熱量導致電壓變化來實現對氣體濃度的檢測。MR513運行部分主要是檢測元件和補償元件，檢測元件通過受到的電壓進行變化，進而對補償元件進行補償。該系統(tǒng)可循環(huán)利用，同時，其針對性較強，即一個電壓對應一個酒精濃度。

3.2 信號采集放大電路設計

MR酒精傳感器輸出的信號為模擬信號，經過儀表放大器AD623放大，放大后的模擬信號輸出至ADC0809進行A/D轉換。

3.3 A/D轉換電路設計

ADC0809作為8位A/D轉換器、8路多路開關和微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件，和單片機可以實現直接介入。通過逐次逼近法確定外部模擬信號的登記，本文采用的是八位轉換芯片，對應的八位二進制可以方便把電壓分為256等分進行逐次逼近。以5V基準電壓為例，其精確度可以達到0.020V。

3.4 報警電路設計

酒后駕駛智能閉環(huán)系統(tǒng)通過系統(tǒng)內的單片機對司機的酒精濃度進行檢測，若超標，即刻發(fā)出警報。

3.5 繼電器驅動電路設計

當超標后，司機并沒有停止啟動車輛，這時繼電器就會被啟動，將汽車電源切斷，汽車就無法啟動了，也就預防了酒駕。

4 系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)語言為匯編語言，通過Keilc51對STC89C51進行編程。模塊化是整個系統(tǒng)的設計思路，由此一來，系統(tǒng)就會更加靈活便利，也就方便了之后的開發(fā)項目。

4.1 軟件整體設計思路

模塊化的設計思路主要是解決工作量大的缺陷，這樣便于操作。設備整體構思：主程序有傳感器輸入、數據采集、數據處理、聲光報警、驅動等子程序。單片機主要是作為中間控制器進行運作；數據采集程序是將數據采集后輸入到轉換器，然后再輸入到單片機中；接下來，部分數值進行比對，部分數值進行顯示，若超標，報警隨之響起，繼電器開始工作，電源被切斷。

4.2 主程序模塊設計

電源切入后，系統(tǒng)運行。數據即被清空，因為數據存儲器只用于存放當時的有關數據。當察覺到酒精氣味后，傳感器的兩端電阻就會變小，負載電壓的分壓就會變大。因此單片機需要通過通道0對數據進行檢測，輸入數據，檢測的單片機引腳P1.5隨之變位，之后通道INO端被輸入的電壓信號就會開始運行，進行轉換。

4.3 控制子程序

該系統(tǒng)的運行主要以繼電器和單片機的連接，并以P2.5為正常運行標準。同時，由于設備啟動不穩(wěn)定，需要安裝穩(wěn)定設備，隨后進行具體操作。

4.4 繼電器驅動子程序設計

當檢測出的數值超出一般量時，若司機仍啟動汽車，繼電器就會被觸動，隨即切段汽車電源；若沒有超出一般量，則汽車正常啟動。其中，單片機在這之中起著主要作用，通過檢測輸出數值，進行對比，若超標，繼電器進行相應處理。

5 系統(tǒng)軟硬件調試及結果

5.1 A/D轉換模塊的調試

對單片機和數模轉換模塊進行調試，調試成功的標準就是該顯示屏能夠顯示正確數據。地址無誤后，運行A/D獲取轉換數值，隨后進行濾波處理，將數值進行比對，變動不大，即為成功。

5.2 報警模塊、繼電器控制子程序的調試

該部分的硬件電路主要包括控制聲音報警系統(tǒng)（此部分由單片機89C52的引腳p1.6控制）、控制繼電器（此部分由單片機89C52的引腳p2.0控制）。再進行操作前必須確保數值準確無誤。然后進行比對，若超標，警報響起，程序操作即為正確；若不超標，汽車正常啟動。

5.3 仿真結果

啟動Protues仿真軟件，在元件庫中找出52單片機、ADC0809、74LS47、74LS74等元器件，排列好元器件并進行連線，連接好的電路。在沒有輸入程序到52單片機前，先進行仿真，看看各模塊之間是否連接正常，此時數碼管沒有顯示數字。

6 結束語

本文的智能控制系統(tǒng)的關鍵芯片為89C52，優(yōu)點主要是能在干擾少的情況下接受信息。然后進行一系列的處理。當檢測數值超標時，汽車電源隨即被切斷。經過調試，檢測數值控制在47.43ppm，若超出該數值，警報立即響起，繼電器隨即切段汽車電源。經過以上操作后表明：燃料電池型酒精傳感器對司機的酒精含量能夠做出準確檢測，實現準確操控，當超標時，繼電器切段汽車電源，有效預防酒駕。

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作者簡介

丁寧，女，大學本科學歷。副教授職稱。

作者單位

南京信息職業(yè)技術學院電子信息學院 江蘇省南京市 210046endprint