单片机的防酒驾系统设计
摘 要随着交通行业技术以及经济的蓬勃发展，汽车已经走进了千家万户，这在给我们带来便利的同时，也产生了很多交通安全隐患，如酒后驾驶、无证驾驶等，对人们的安全造成了不可估量的威胁。在全世界范围之内，每年都会发生很多起交通事故，而中国由于近几年的公路道路的迅速发展，首当其冲的交通安全更为严峻。在中国，对于“酒”有着很深的浓厚氛围，饮酒在桌席上已成为一种常见的现象；也正因此，酒驾事故率也一直居高不下，如何防止此事的发生已成为一个重大课题。基于51单片机的防酒驾系统，是根据检测驾驶员呼出的气体酒精浓度，显示测试数值，并根据数据来完成相应的操作。具有低成本、低功耗、操作简易等优点。本文采纳适宜的仪表放大器、单片机、显示模块、报警模块、继电器驱动模块设计、制作，实现根据酒精浓度控制汽车引擎的智能闭锁。
目录
一、绪论 1
（一）课题背景 1
（二）课题内容及意义 1
二、系统设计方案 2
（一）系统设计要求 2
（二）设计总体方案 2
三、硬件设计 3
（一） 单片机 3
1. 晶振电路 4
2. 复位电路 4
3. 特殊功能寄存器 4
（二）模数转换芯片的选型 5
1.积分型 5
2.逐次比较型 5
3.并行比较型/ 串并行比较型 5
（三）显示模块 6
1.八段数码管 6
2.74LS47译码芯片 6
（四）酒精传感器模块的选型 7
（五）信号采集放大电路 8
（六）报警电路 8
（七）驱动器电路 9
四、软件设计 10
（一）系统主程序流程图 10
（二）模数转换流程设计 11
（三）报警流程设计 11
（四）显示输出流程设计 12
五、系统软硬件调试 13
（一）单片机软件开发与调试工具 13
（二）硬件系统仿真工具 13
（三）仿真电路图 14
结 论 15
致 谢 16
参考文献 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
附录一：源程序 18
附录二：系统原理图 21
一、绪论
（一）课题背景
随着社会经济的蓬勃发展，信息技术的提高，生活水平的进步，人们越来越注重生活品质；与此同时，科学技术的迅猛发展伴随着交通的便捷方便，汽车应运而生，并且走进了人们的视野中，走进了千家万户，成为了人们的代步工具，也就因此产生了一系列的交通安全隐患。每年世界上都会发生几十万起交通事故，这其中又有很多是由于酒驾所引起的。而中国由于有着“酒”文化而首当其冲，不仅如此，而且还有逐年渐增的趋势，这给予人们很大的警示。据不完全数据统计，每年在酒驾事故中死亡的人达到数以万计，已成为一大人类警告。这充分说明了酒驾在我们这么一个有着“酒”文化氛围的国家里 ，是多么让人心惊胆战的事，这些数据都是有理可查的，真正的事故率和人数也许可能还远远在其至上；为此，我们要做出一些行动。
虽然时常提出“喝酒不开车，开车不喝酒”的言论，但并不是所有人都能真正的做到，酒驾事故发生率一直是居高不下。也许可能每个人都知道遇到此事的正确处理方法，但并不一定都能做到，人们的思想境界也并没有那么高。也正因为这样，利用单片机技术设计的防酒驾系统应运而生。本课题紧随当今科技的发展趋势，跟随着时代的潮流，将单片机技术利用到防酒驾系统中，从而检测酒精浓度，确定是否切断汽车电源，以便可以更好的组织驾驶员做出不理智的选择。而基于为了减少酒驾，保护人们的生命安全，从而提升交通安全指数为目的，对于车辆的防酒驾系统设计也就成了减少酒后驾驶的一种重要方式，这也是当今社会研究不可或缺的组织部分。
（二）课题内容及意义
这次设计主要是一项智能阻止驾驶员酒后驾驶的闭锁功能，以便于减少酒后驾驶的发生；硬件设计以MCS51系列的AT89C52单片机为控制芯片，配合酒精信号采集放大电路、微控制器接口电路、报警电路、酒精浓度显示电路、继电器接口电路等功能模块，满足了基本硬件要求。软件部分主要包含酒精传感器模仿输出电压线性化处置、气体浓度显示、报警、继电器驱动子程序等。该防酒驾系统设计方法合理，简单易行，成本低，方便用户的生活实用。通过检测司机呼出的气体酒精含量，并且可以在汽车显示器上查看数据。当酒精含量达到示警值时，会自动发声报警；与此同时，系统自动熄灭发动机，促使发动机无法启动,有效的防止酒驾发生。 二、系统设计方案
（一）系统设计要求
本系统由AT89C52单片机、酒精传感器、放大器、LED显示、电源供电、驱动继电器、ADC0809转换模块、警告提示模块和基本外围电路等几大组织相互作用而形成。
要求：经过检测驾驶员呼出的气体的酒精浓度信息进行放大，从而把信号输出，传送给模数转换模块及AT89C52单片机进行处理，将处理得到的信息陈列在LED显示屏上，驾驶员可以从显示屏上查看到自已此时的酒精浓度；如若酒精超标，则警告提示模块将发出报警，从而切断汽车引擎电源。
（二）设计总体方案
测量部分：将采集酒精传感器的输出电压信号经过ADC0809数模转换模块，将所测模拟电压输到单片机处理。
显示部分：该部分由LED液晶显示器组成，通过线路与单片机链接，从而显示出当前酒精浓度值，将单片机传出的命令进行信息显示。
报警部分：当酒精浓度值高于正常标准时，单片机对警告提示模块发出指令，蜂鸣器发声报警。
驱动继电器部分：当接收到警告提示模块的报警声时，切断汽车引擎电源，从而使汽车无法行走，达到设计目的。
以下为该设计的系统框图：
图21系统框图
三、硬件设计
（一） 单片机
图31 AT89C52单片图
52单片机拥有8个字节的可编程的Flash只读程序存储器、方便简单的8 位中央处理器及多个定时器和中断器、256字节的RAM，其功能已经达到了本设计的需求，并且即使错误编程也不会有废品产生，可以容易的进行程序的修改，减少了开发周期，这都得益于它的Flash存储器。此系列单片机还可以采用静态时钟方式，大大的降低了其功耗，减少人力损耗，从而达到低碳环保。
AT89C52的主要功能特性有：兼容MCS51指令系统，8K可反复擦鞋（>1000次）Flash ROM，32个双向I/O口，256*8bit内部RAM，3个16位可编程定时/计数器中断，时钟频率024MHZ，2个串行中断，可编程UART串行通道，2个外部中断源，共8个中断源，2个读写中断口线，3级加密位，低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能。而在本次设计中只需要用到最基本的4个输入输出I/O/口功能。通过汇编或C语音编程，可以用指令对单片机的各输入输出进行控制，还可以进行各种基本运算。其硬件原理图如图32所示。
图32 单片机原理图
目录
一、绪论 1
（一）课题背景 1
（二）课题内容及意义 1
二、系统设计方案 2
（一）系统设计要求 2
（二）设计总体方案 2
三、硬件设计 3
（一） 单片机 3
1. 晶振电路 4
2. 复位电路 4
3. 特殊功能寄存器 4
（二）模数转换芯片的选型 5
1.积分型 5
2.逐次比较型 5
3.并行比较型/ 串并行比较型 5
（三）显示模块 6
1.八段数码管 6
2.74LS47译码芯片 6
（四）酒精传感器模块的选型 7
（五）信号采集放大电路 8
（六）报警电路 8
（七）驱动器电路 9
四、软件设计 10
（一）系统主程序流程图 10
（二）模数转换流程设计 11
（三）报警流程设计 11
（四）显示输出流程设计 12
五、系统软硬件调试 13
（一）单片机软件开发与调试工具 13
（二）硬件系统仿真工具 13
（三）仿真电路图 14
结 论 15
致 谢 16
参考文献 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
附录一：源程序 18
附录二：系统原理图 21
一、绪论
（一）课题背景
随着社会经济的蓬勃发展，信息技术的提高，生活水平的进步，人们越来越注重生活品质；与此同时，科学技术的迅猛发展伴随着交通的便捷方便，汽车应运而生，并且走进了人们的视野中，走进了千家万户，成为了人们的代步工具，也就因此产生了一系列的交通安全隐患。每年世界上都会发生几十万起交通事故，这其中又有很多是由于酒驾所引起的。而中国由于有着“酒”文化而首当其冲，不仅如此，而且还有逐年渐增的趋势，这给予人们很大的警示。据不完全数据统计，每年在酒驾事故中死亡的人达到数以万计，已成为一大人类警告。这充分说明了酒驾在我们这么一个有着“酒”文化氛围的国家里 ，是多么让人心惊胆战的事，这些数据都是有理可查的，真正的事故率和人数也许可能还远远在其至上；为此，我们要做出一些行动。
虽然时常提出“喝酒不开车，开车不喝酒”的言论，但并不是所有人都能真正的做到，酒驾事故发生率一直是居高不下。也许可能每个人都知道遇到此事的正确处理方法，但并不一定都能做到，人们的思想境界也并没有那么高。也正因为这样，利用单片机技术设计的防酒驾系统应运而生。本课题紧随当今科技的发展趋势，跟随着时代的潮流，将单片机技术利用到防酒驾系统中，从而检测酒精浓度，确定是否切断汽车电源，以便可以更好的组织驾驶员做出不理智的选择。而基于为了减少酒驾，保护人们的生命安全，从而提升交通安全指数为目的，对于车辆的防酒驾系统设计也就成了减少酒后驾驶的一种重要方式，这也是当今社会研究不可或缺的组织部分。
（二）课题内容及意义
这次设计主要是一项智能阻止驾驶员酒后驾驶的闭锁功能，以便于减少酒后驾驶的发生；硬件设计以MCS51系列的AT89C52单片机为控制芯片，配合酒精信号采集放大电路、微控制器接口电路、报警电路、酒精浓度显示电路、继电器接口电路等功能模块，满足了基本硬件要求。软件部分主要包含酒精传感器模仿输出电压线性化处置、气体浓度显示、报警、继电器驱动子程序等。该防酒驾系统设计方法合理，简单易行，成本低，方便用户的生活实用。通过检测司机呼出的气体酒精含量，并且可以在汽车显示器上查看数据。当酒精含量达到示警值时，会自动发声报警；与此同时，系统自动熄灭发动机，促使发动机无法启动,有效的防止酒驾发生。 二、系统设计方案
（一）系统设计要求
本系统由AT89C52单片机、酒精传感器、放大器、LED显示、电源供电、驱动继电器、ADC0809转换模块、警告提示模块和基本外围电路等几大组织相互作用而形成。
要求：经过检测驾驶员呼出的气体的酒精浓度信息进行放大，从而把信号输出，传送给模数转换模块及AT89C52单片机进行处理，将处理得到的信息陈列在LED显示屏上，驾驶员可以从显示屏上查看到自已此时的酒精浓度；如若酒精超标，则警告提示模块将发出报警，从而切断汽车引擎电源。
（二）设计总体方案
测量部分：将采集酒精传感器的输出电压信号经过ADC0809数模转换模块，将所测模拟电压输到单片机处理。
显示部分：该部分由LED液晶显示器组成，通过线路与单片机链接，从而显示出当前酒精浓度值，将单片机传出的命令进行信息显示。
报警部分：当酒精浓度值高于正常标准时，单片机对警告提示模块发出指令，蜂鸣器发声报警。
驱动继电器部分：当接收到警告提示模块的报警声时，切断汽车引擎电源，从而使汽车无法行走，达到设计目的。
以下为该设计的系统框图：
图21系统框图
三、硬件设计
（一） 单片机
图31 AT89C52单片图
52单片机拥有8个字节的可编程的Flash只读程序存储器、方便简单的8 位中央处理器及多个定时器和中断器、256字节的RAM，其功能已经达到了本设计的需求，并且即使错误编程也不会有废品产生，可以容易的进行程序的修改，减少了开发周期，这都得益于它的Flash存储器。此系列单片机还可以采用静态时钟方式，大大的降低了其功耗，减少人力损耗，从而达到低碳环保。
AT89C52的主要功能特性有：兼容MCS51指令系统，8K可反复擦鞋（>1000次）Flash ROM，32个双向I/O口，256*8bit内部RAM，3个16位可编程定时/计数器中断，时钟频率024MHZ，2个串行中断，可编程UART串行通道，2个外部中断源，共8个中断源，2个读写中断口线，3级加密位，低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能。而在本次设计中只需要用到最基本的4个输入输出I/O/口功能。通过汇编或C语音编程，可以用指令对单片机的各输入输出进行控制，还可以进行各种基本运算。其硬件原理图如图32所示。
图32 单片机原理图
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1848.html
