基于单片机的防酒驾系统设计与实现

单片机在防酒驾系统的应用与实现

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，使人们的生命安全和財产安全受到威胁。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的。利用单片机做一个防酒驾系统是一个实用可靠的方法。

标签：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切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当前的酒精浓度，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。

STM32单片机酒精检测防酒驾系统酒精报警器设计

设计编号：C0062

原理图PCB：Altium Designer

程序编译器：keil 5

编程语言：C语言

功能描述：

本系统由STM32F103C8T6单片机核心板、酒精传感器、LCD1602液晶显示、蜂鸣器报警、按键控制及电源组成。

1、通过传感器检测传感器实际值，并将传感器实际值显示在LCD1602液晶上；

2、感器检测采用的是AD数据转换，然后经过运算获得的；

3、三个按键设置阈值，分别为设置键、设置+、设置-，其中设置+、设置-只有在设置模式下才能进行操作；

4、在设置模式下，液晶有对应的显示标志，设置阈值存储到单片机Flash中，具有掉电不丢失，无需重新设置；

5、设置值与采集值实时对比，如果出现异常情况，蜂鸣器报警提醒。

原理图（提供源文件）：

PCB（提供源文件）：

程序（提供源文件）

资料清单（提供资料清单所有文件）：

2018年第22期信息与电脑China Computer&Communication软件开发与应用基于单片机的防酒驾控制系统设计

王松林（安徽商贸职业技术学院 电子信息工程系，安徽 芜湖 241002）摘　要：酒后驾车的危害十分巨大，因此，笔者介绍了一种基于单片机的防酒驾控制系统。系统由酒精传感器MQ-3测量汽车驾驶员体内的酒精含量浓度，通过A/D转换器转换成数字信号传给单片机，经过单片机处理后显示酒精浓度，当浓度大于规定数值时，语音播报模块发出警报，并通过继电器切断汽车内的油箱电源或关闭阀门。系统能够有效防止酒驾，起到了安全出行的效果。关键词：酒精传感器；A/D转换器；单片机；酒驾中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2018）22-118-02Design of Anti Drunk Driving Control System Based on Single Chip MicrocomputerWang Songlin(Department of Electronic Information Engineering, Anhui Business College of Vocational Technology, Wuhu Anhui 241002, China)Abstract: The harm of drunk driving is very huge. Therefore, the author introduces a kind of control system based on single chip microcomputer. The system measured the alcohol concentration in the driver's body by the alcohol sensor MQ-3, converted it into a digital signal through the A/D converter to the single-chip computer, and showed the alcohol concentration after the single-chip microcomputer processing. When the concentration was greater than the specified value, the speech broadcast module issued an alarm. And through the relay to cut off the fuel tank power in the car or close the valve. The system can effectively prevent drunk driving, which has the effect of safe travel.Key words: alcohol sensor; A/D converter; single chip microcomputer; drunk driving１　系统设计组成随着改革开放的深入，我国的经济有了飞速发展，轿车已经开进了千家万户，部分家庭甚至有了多辆轿车。车子普及带来方便的同时，也给人们的生活留下来安全隐患。尽管国家有相关法律严禁酒后驾车，但是，有一些司机喜欢酒后开车，从而造成交通事故，车毁人亡的悲剧屡见不鲜。为了避免司机酒驾，让悲剧不再发生，笔者设计了基于单片机的防酒驾控制系统，系统的组成部分如图1所示。基于单片机的防酒驾控制系统中的酒精传感器采用了电池型MQ-3，通过该酒精传感器检测汽车驾驶人员呼出的气体酒精含量，测得信号经过A/D转换器转换成数字信号发送给AT89C51单片机[1]，单片机会判断酒精含量是否超过安全驾驶的标准，并通过LED显示模块显示该人员体内的酒精含量浓度，使驾驶人员能够清楚明白自己是否能够继续开车出行。为了加强安全保障，本系统设计中还配有语音播报模块，如果单片机检测出的结果是酒精浓度超标时，语音播报模块会发出“请注意安全，杜绝酒后驾驶！”的语音提醒。即使驾驶员还是坚持驾车，其也开不走汽车，因为本设计中的智能闭阀系统会被开启。当检测驾驶人员酒精超标时，系统中控制油路电源信号的继电器会开启，从而切断油路关闭汽车油阀，使发动机停止工作。２　系统硬件设计2.1 酒精传感器酒精传感器是系统设计的核心，目前适用于现场使用的酒精传感器主要有半导体型和燃料电池型两种类型，酒精传感器将酒精的体积分数转换为电信号，探测头通过传感器对空气中的其他气体进行过滤、除杂等。MQ-3酒精传感器不基金项目：安徽省自然科学研究重点项目（项目编号：KJ2018A0723）；安徽省教育厅质量工程项目（项目编号：2015tszy070）；大规模在线开放课程（MOOC）示范项目单片机应用技术项目（项目编号：2016mooc160）。作者简介：王松林（1980-），男，安徽无为人，硕士研究生，讲师。研究方向：物联网技术、电子信息技术。— １１８ —

摘 要

随着科技的进步，智能产品在社会生产和人们生活等方面扮演着越来越重要的角色,在我们的日常生活中智能产品已经随处可见。本文以STC89C52单片机和酒精传感器 MQ -3为核心部分，设计制造一种基于单片机的汽车醉酒禁驾系统。该系统在酒精浓度超标的环境下可以自动控制汽车禁止启动，为减少酒后驾车造成的交通事故提供了帮助。同时该系统还具有声光报警、LCD显示的功能。并且该系统可以使用在不同的监控环境下，可根据不同的环境设置不同的阈值，超过阈值即进行声光报警，并自动禁止启动汽车。该设计方案的优点是硬件电路设计简单，软件功能采用C语言编程，方便灵活。而设计用的酒精传感器具有灵敏度高、工作性能好、低功耗、低成本等优点。该系统不仅可以运用在交通检测中，还可以使用在酒厂和食品工厂发酵监控等场所。

关键词：醉酒禁驾；STC89C52单片机；酒精传感器；阈值

Abstract

With the progress of science and technology, intelligent products in social

production and people life, playing an increasingly important role in our daily life,

intelligent products has been everywhere. This paper takes the STC89C52 single chip

and alcohol sensor MQ -3 as the core part, the design and manufacture of a drunken

driving ban of car based on single chip system. The system in the alcohol concentrations