单片机的防酒后驾驶控制系统设计(附件)【字数：12002】
摘 要摘 要随着我国道路交通的不断发展，人民生活水平的不断提升，我国汽车产业蓬勃发展，但是随之带来的也是越来越严重的酒驾问题。在这一背景下，如何有效的判别以及验证司机是否酒驾的方法得到了人们越来越多的重视。现在我国主要采用防酒驾测试仪来判别司机的醉酒程度。传统的防酒驾测试仪是一款通过内部酒精浓度传感器计算出司机呼出气体中的酒精浓度进而判断司机的醉酒程度。但是随着近年来社会对酒驾的不断重视，人们迫切需要一款更加准确、更加方便的产品来判断司机的醉酒程度进而对司机进行更公正的惩罚以及对人们的生命安全提供更多的保护。本文设计的酒精浓度检测系统主要包括单片机最小系统模块、A/D转换模块、LCD显示模块、蓝牙串口通信模块以及蜂鸣器报警模块。其中单片机最小系统模块是最核心的部分，作为整个系统的控制处理器。A/D转换模块实现的功能是把从酒精传感器模块获得的模拟量转换成单片机可操作的数字量，将转换结果发送给单片机最小系统。LCD显示模块用来显示一串特定字符和测得的酒精浓度的数值。报警模块使用蜂鸣器蜂鸣来实现，当酒精浓度超过设定值时蜂鸣器实现报警功能。蓝牙串口通信模块用来将数据发送到手机端口。关键词酒后驾驶，蓝牙模块，单片机，道路交通安全，实时显示；
目 录
第一章 绪论 1
1.1 选题的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 论文主要研究内容 3
第二章 防酒后驾驶系统控制系统理论研究 5
2.1 系统整体设计构想 5
2.2系统设计具体步骤 5
2.3系统原理 6
第三章 硬件的选型 8
3.1酒精传感器的选型 8
3.2单片机的选型 10
3.3模数转换芯片的选型 11
第四章 系统硬件设计 14
4.1 酒精浓度传感器以及其驱动模块 14
4.2 温度传感器以及其驱动模块 16
4.3 STC89C52单片机最小系统 17
4.4 模数转换芯片PCF8591以及其转换电路 21
4.5 LCD1602液晶显示模块 23
4.6 蜂鸣器报警电路设计 25
4.7蓝牙模块的设计 26 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
第五章 系统软件设计及调试 28
5.1主程序流程图 28
5.2 软件开发工具介绍 29
5.3 源程序设计 29
第六章 结论 37
致谢 38
参考文献 39
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
随着我国经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，以科技为基础的汽车产业也在不断发展。随着我国企业种类的转型，科技的成本也在不断降低，人们在生活富裕的同时都会购买属于自己的一辆私家车。与此同时，伴随大量汽车出现而产生的酒驾问题也成为一个困扰普通民众的大问题。根据WHO（World Health Organization（联合国）世界卫生组织）报告最新数据显示出，酒后驾车发生道路交通安全事故的可能性是未饮酒驾车的4.13倍[1]。同时，我国又是一个热情好客的国家，由于饮食习惯以及家乡习俗，我国人民对饮酒非常热爱，其中特别喜欢饮高浓度的酒。这必将导致我国与其他国家相比在道路交通安全事故中醉酒导致的事故明显比其他国家的多。
按照最新法律规规定司机血液中酒精含量在2080mg/100mL属于饮酒驾驶。而血液中含量高于80mg/100mL就属于醉酒驾驶[4]。目前我国道路交通安全部门在检测司机醉酒程度的过程中主要使用手持式警用防酒驾测试仪，这种测试仪在使用过程中首先由道路警察抽取路边的车辆，然后让车辆中的司机对着测试仪呼气，这种做法虽然给道路交通安全减少了很大一部分压力，但是总是有一些投机取巧，蒙混过关的人，在醉酒的情况下进行驾驶，不仅是对自己生命健康的不负责任，也是对他人生命健康的蹂躏。而且这种做法需要大量的警力物力，使得测试的效率也不高，甚至他可以受人类主观思维的影响。因此一款能实时检测司机的醉酒情况，使得司机能够通过本人自省，他人从旁劝阻来防止酒后驾车的防酒驾测试仪的研究是非常必要的。
近几年来国家对醉酒驾驶的关注度越来越高，但是在如此高关注度下，由醉酒驾驶导致的事故数量还是无法降低。其中有很多原因导致了这一现象，比如司机朋友在驾驶过程中对自己的醉酒程度理智清醒的过分自信以及对是否遇到道路警察存在侥幸心理。而且一般警用的呼气式酒精测试仪已经完善无法做到更大的升级，这必然导致一些人可以使用测试仪的漏洞来逃避警察的检查。对于这些漏洞，我们必然要采取相应的措施，首先我们应当加强执法监督力度，然后我们应该改进并且推广更加高端先进的醉酒检测系统。
本文所提到的醉酒检测系统防酒后驾驶控制系统就是一种很好的工具，他可以实时监测人体的温度以及醉酒程度，准确及时的提醒司机需要安全驾驶，在这款工具中更增加了蓝牙传输系统，通过安卓APP形象生动的描绘人的体温曲线，了解自己的醉酒程度，这在一定程度上不仅只适用于司机，还可以应用到各个行业，比如公司职员的身体状况。通过使用这款工具，并且将司机和车辆进行绑定操作，可以有效的防止一些司机因为过度自信而导致的重大交通事故，增加人们在路上散步的安全感，增加社会的稳定性，为创造健康而又安全的社会生活添砖加瓦。因此这款系统是必要的也是非常有意义的。
1.2 国内外研究现状
我国对于防酒驾智能报警系统的研究还是比较少的，但是在查酒驾投资的人力物力却很大，可能是我国的经济还还是处于社会主义初级阶段，对于这些产业还不太需求。早在2007年，沃尔沃就提出了一款基于汽车的防酒后驾车控制系统，这种控制系统的名字叫做“酒后驾驶闭锁（Alcoguard）”[2][3],这种系统的工作原理是：司机在启动汽车引擎前需要向一个类似于遥控器装置呼气，若是这时装置检测到司机呼出气体的浓度超过正常值，那么汽车就无法正常启动。而且这种系统还具有自己独特的传感器装置，可以防止司机通过使用气体存储罐等工具来作弊，但是由于各种原因，这种技术没有得到推广，当时他为后来的防酒驾控制系统奠定了理论基础。
2012年的时候，一家隶属于美国墨西哥州的医疗器械生产公司的研究人员另辟蹊径将一种糖尿病检测仪改进成为了一款名为皮肤血管酒精检测仪的测试仪。这种测试仪通过内部装置产生红外线，随后通过分析红外线反射回来的数据来判断人体内部皮肤血管内的酒精含量，进而判断司机的醉酒程度[5]。
而与此同时我国的防酒后驾驶控制系统也在不断发展，比如我国在2008年展出的一款酒后禁驾系统，这种系统名为指纹式防酒驾控制系统，这种控制系统充分利用了指纹的唯一性，使得其他人无法为司机呼气来打开控制系统，而且还有效的避免了不同人呼出气体的相互干扰。这种系统受到的各种干扰因素影响比较小，增加了这种系统的稳定性，而且这款系统同时具有指纹启动和指纹防盗的功能。更高级的是他还可以增加亲友代驾的功能，将亲友的指纹记录到系统中，下次如果司机醉酒了，亲友完全可以驾驶醉酒司机的车将司机送回家，增加了便捷性，并且设计更加人性化。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 选题的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 论文主要研究内容 3
第二章 防酒后驾驶系统控制系统理论研究 5
2.1 系统整体设计构想 5
2.2系统设计具体步骤 5
2.3系统原理 6
第三章 硬件的选型 8
3.1酒精传感器的选型 8
3.2单片机的选型 10
3.3模数转换芯片的选型 11
第四章 系统硬件设计 14
4.1 酒精浓度传感器以及其驱动模块 14
4.2 温度传感器以及其驱动模块 16
4.3 STC89C52单片机最小系统 17
4.4 模数转换芯片PCF8591以及其转换电路 21
4.5 LCD1602液晶显示模块 23
4.6 蜂鸣器报警电路设计 25
4.7蓝牙模块的设计 26 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
第五章 系统软件设计及调试 28
5.1主程序流程图 28
5.2 软件开发工具介绍 29
5.3 源程序设计 29
第六章 结论 37
致谢 38
参考文献 39
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
随着我国经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，以科技为基础的汽车产业也在不断发展。随着我国企业种类的转型，科技的成本也在不断降低，人们在生活富裕的同时都会购买属于自己的一辆私家车。与此同时，伴随大量汽车出现而产生的酒驾问题也成为一个困扰普通民众的大问题。根据WHO（World Health Organization（联合国）世界卫生组织）报告最新数据显示出，酒后驾车发生道路交通安全事故的可能性是未饮酒驾车的4.13倍[1]。同时，我国又是一个热情好客的国家，由于饮食习惯以及家乡习俗，我国人民对饮酒非常热爱，其中特别喜欢饮高浓度的酒。这必将导致我国与其他国家相比在道路交通安全事故中醉酒导致的事故明显比其他国家的多。
按照最新法律规规定司机血液中酒精含量在2080mg/100mL属于饮酒驾驶。而血液中含量高于80mg/100mL就属于醉酒驾驶[4]。目前我国道路交通安全部门在检测司机醉酒程度的过程中主要使用手持式警用防酒驾测试仪，这种测试仪在使用过程中首先由道路警察抽取路边的车辆，然后让车辆中的司机对着测试仪呼气，这种做法虽然给道路交通安全减少了很大一部分压力，但是总是有一些投机取巧，蒙混过关的人，在醉酒的情况下进行驾驶，不仅是对自己生命健康的不负责任，也是对他人生命健康的蹂躏。而且这种做法需要大量的警力物力，使得测试的效率也不高，甚至他可以受人类主观思维的影响。因此一款能实时检测司机的醉酒情况，使得司机能够通过本人自省，他人从旁劝阻来防止酒后驾车的防酒驾测试仪的研究是非常必要的。
近几年来国家对醉酒驾驶的关注度越来越高，但是在如此高关注度下，由醉酒驾驶导致的事故数量还是无法降低。其中有很多原因导致了这一现象，比如司机朋友在驾驶过程中对自己的醉酒程度理智清醒的过分自信以及对是否遇到道路警察存在侥幸心理。而且一般警用的呼气式酒精测试仪已经完善无法做到更大的升级，这必然导致一些人可以使用测试仪的漏洞来逃避警察的检查。对于这些漏洞，我们必然要采取相应的措施，首先我们应当加强执法监督力度，然后我们应该改进并且推广更加高端先进的醉酒检测系统。
本文所提到的醉酒检测系统防酒后驾驶控制系统就是一种很好的工具，他可以实时监测人体的温度以及醉酒程度，准确及时的提醒司机需要安全驾驶，在这款工具中更增加了蓝牙传输系统，通过安卓APP形象生动的描绘人的体温曲线，了解自己的醉酒程度，这在一定程度上不仅只适用于司机，还可以应用到各个行业，比如公司职员的身体状况。通过使用这款工具，并且将司机和车辆进行绑定操作，可以有效的防止一些司机因为过度自信而导致的重大交通事故，增加人们在路上散步的安全感，增加社会的稳定性，为创造健康而又安全的社会生活添砖加瓦。因此这款系统是必要的也是非常有意义的。
1.2 国内外研究现状
我国对于防酒驾智能报警系统的研究还是比较少的，但是在查酒驾投资的人力物力却很大，可能是我国的经济还还是处于社会主义初级阶段，对于这些产业还不太需求。早在2007年，沃尔沃就提出了一款基于汽车的防酒后驾车控制系统，这种控制系统的名字叫做“酒后驾驶闭锁（Alcoguard）”[2][3],这种系统的工作原理是：司机在启动汽车引擎前需要向一个类似于遥控器装置呼气，若是这时装置检测到司机呼出气体的浓度超过正常值，那么汽车就无法正常启动。而且这种系统还具有自己独特的传感器装置，可以防止司机通过使用气体存储罐等工具来作弊，但是由于各种原因，这种技术没有得到推广，当时他为后来的防酒驾控制系统奠定了理论基础。
2012年的时候，一家隶属于美国墨西哥州的医疗器械生产公司的研究人员另辟蹊径将一种糖尿病检测仪改进成为了一款名为皮肤血管酒精检测仪的测试仪。这种测试仪通过内部装置产生红外线，随后通过分析红外线反射回来的数据来判断人体内部皮肤血管内的酒精含量，进而判断司机的醉酒程度[5]。
而与此同时我国的防酒后驾驶控制系统也在不断发展，比如我国在2008年展出的一款酒后禁驾系统，这种系统名为指纹式防酒驾控制系统，这种控制系统充分利用了指纹的唯一性，使得其他人无法为司机呼气来打开控制系统，而且还有效的避免了不同人呼出气体的相互干扰。这种系统受到的各种干扰因素影响比较小，增加了这种系统的稳定性，而且这款系统同时具有指纹启动和指纹防盗的功能。更高级的是他还可以增加亲友代驾的功能，将亲友的指纹记录到系统中，下次如果司机醉酒了，亲友完全可以驾驶醉酒司机的车将司机送回家，增加了便捷性，并且设计更加人性化。
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