基于单片机gsm模块的酒驾报警系统(附件)【字数：12979】
摘 要近些年，酒驾问题已经逐渐成为社会上常见的一个问题，时刻威胁着交通安全。酒驾难以观测，需要借助专业的仪器进行检测，极大的影响交警执法。所以设计一款方便执法人员执法的酒精检测系统十分必要。加快执法人员执法，改善交通环境，有利于建设和谐社会。本设计使用51单片机，作为中央处理器，酒精检测传感器采用的是MQ3酒精检测传感器，采用ADC0832模数转换模块来采集酒精模块数据。显示器件采用了的是1602型液晶显示器。采用的gsm模块是sim800模块.当酒精浓度未超标时，绿灯亮，液晶显示器显示测得的酒精浓度;如果待检测酒精的浓度超标，红色灯亮，蜂鸣器启动，gsm模块发送短信到上级单位。 经过实物测试，整体上系统工作稳定，精度较高，可以通过按键设置触发报警的阈值。具有一定的实用性。系统设计经过了系统仿真实物制作两个大的阶段。酒精传感器的检测数据输出的其实就是模拟的电压信号，经过和标准表进行对照和标定，具有了较高的精度。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 背景 1
1.2 意义 1
1.3 论文研究的目的及其方法 2
第二章 总体方案设计 3
2.1方案选型 3
2.2方案概述 3
第三章 器件选型 4
3.1单片机的选型 4
3.1.1单片机简述 4
3.1.2单片机的选型 4
3.2酒精传感器的选型 5
3.3 AD转换芯片选型 6
3.4.GSM模块选型 6
3.5 显示模块选型 7
第四章 硬件电路设计 8
4.1单片机最小系统设计 8
4.1.1时钟电路设计 8
4.1.2复位电路设计 9
4.2 AD转换电路设计 9
4.3按键电路设计 10
4.4 1602液晶显示电路设计 11
4.5电源电路设计 12
4.6声光报警电路 13
4.6.1蜂鸣器报警电路 13
4.6.2发光报警电路 13
4.7电路总体设计 14
第五章 系统软件设计 15< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
br /> 5.1 编程语言选择 15
5.2 主程序流程 15
5.3 模块初始化程序 16
5.4 酒精浓度采集程序 16
5.5 1602液晶显示程序 18
第六章 仿真调试与硬件焊接 19
6.1硬件调试焊接 19
6.2软件调试 21
总 结 23
致 谢 24
参考文献 25
附录 27
绪论
1.1 背景
如今社会，汽车已经非常普及，交通安全问题日益严峻，交通事故很大一部分原因都是认为原因，而酒驾在认为原因中占据了很大的成分。在新闻报道中也可以经常看到酒驾伤人事件。所以防止酒驾就成为严峻的一个问题。
在中国，每逢佳节假日，与三五好友相聚，吃菜喝酒是大多数人的第一选择。这就是常说的“酒桌文化”。它是中国几千年来所形成的独特文化，难以改变。众所周知，酒精会麻痹神经的功效。人一旦饮酒过度，大脑运作会非常慢，各方反应迟钝。于是每逢节假日，都是交警最忙的时候交通事故频发。其中很大一部分事故都是由酒驾引起，并且由酒驾引起的事故损失都不小。据最新资料显示，在中国，每年死于交通事故人数约12万，每天发生的交通事故约5000起。中国每年在交通事故上损失大约200亿元。
依靠人为来判断酒驾，酒驾的判定边界比较模糊，所以需要靠专业仪器来检测。根据国家相关法规，驾驶人员如果检测出酒精含量在2080mg/100ml，属于酒驾；如果检测出含量超过80mg/100ml，就属于醉驾，更加严重。国家政府对酒驾行为检查日益严苛，增派大量人手、设备。但是目前市场上的酒驾检测系统价格较高，而且都是独立工作难以组网工作，信息共享程度较低。所以对于酒驾检测系统具有较大的需求。
此前，国内外很多学者都对酒精检测问题提出了自己的方案。大致上都是通过检测驾车人员的心跳情况、口腔气体、汗液等等来判断酒精是否超标。其中，个人觉得检测气体是相对比较优秀的方式。它没有其他方式相对繁琐的步骤，并且能更快的给出结果，虽然可能精度不如另外两种方式。但是现场执法并不需要太精确，这种方式的精度足够满足现场执法的要求，总之还是利大于弊的。
因此本设计提出了一种新型酒驾检测系统，可以现场很快的检测到酒精的浓度，同时超标报警，并且可以通过gsm模块联网发送短信报警。
1.2意义
由于酒驾已经成为马路上最大的威胁之一，所以查酒驾就成为了日益严重的问题，因此对于酒精浓度检测设备的需求也是很大的，本设计提出的一种基于gsm模块的互联型酒精浓度检测系统可以很迅速准确的检测出酒精的浓度，当浓度超限时可以将报警信息通过gsm模块上报到远程端，这样有助于信息汇总。可以建立档案。增加了执法的便利性。由于检测速度快，现场就可以出检测结果，可以方便执法人员很快的进行处理，缓解交通拥堵现象，有助于建立执法部门的良好形象，创造和谐美好的社会环境。仪器检测具有很高的精准度，可以很公平的判断酒驾的等级，进行相应的触发，有效的震慑了酒驾的行为，对于文明驾驶有着很大的促进作用。
1.3论文研究的目的及其方法
本论文研究的目的是阐述酒精浓度检测系统的设计目的及其设计意义，对实际设计方案的选择及其设计依据进行描述。设计方案阐述完毕后会对所用到的元器件选型依据及进行分析描述。设计方案和器件选型完成后，将进入实际设计阶段，在实际设计阶段将就实物的硬件设计展开细致的描述和分析，首先阐述硬件的设计架构，然后多每个硬件子系统进行分析描述，阐述每个子系统的设计依据，设计原理及其工作特性。硬件设计完成后，就会对系统的软件设计进行分析，分析软件系统的设计依据，设计流程，软件语言的选择依据，对各个子程序展开描述，分析各个子程序的设计思路，工作流程。以及输出结果。软件系统设计完成后将会对系统的调试进行分析，分析调试所采用的方法和手段，调试的结果及遇到问题的解决办法。最后会对整个系统进行总结阐述其中存在的不足，分析其中需要改进的地方。论文采用的是循序渐进，由需求引出设计，由方案引出技术论点。由外而内的阐述了设计的技术特点及其设计方案。
第二章 总体方案设计
2.1 方案选型
酒精浓度检测系统具有较大的难度，目前常用的检测方法有电子检测法和化学检测法。化学检测方法主要是依靠酒精与其他化学试剂之间产生化学反应然后通过检测手段来检测化学反应的程度从而逆向推断出酒精的浓度，这种检测方法很麻烦，周期很长，测量精度较差，成本高，所以本设计不采用这种方法。
还有一种常用的方法是采用电子传感器来检测，MQ3是目前比较流行常用的酒精检测传感器，这是一种电加热式的酒精检测模块，可以有效的检测酒精的浓度。其输出的是电压信号，而且电压信号的电压值较高，无需放大就可以直接输送给后级电路，酒精传感器输出模拟信号，然后输出给AD转换器转换，转变成数字信号后，经过单片机进行处理判断得到酒精的浓度，最后显示在液晶模块上，同时还采用了gsm模块将报警信息上报给上级单位，具有很好的实时性与实用性。这种方式测量精度较高，测量速度快，现场就可以很快的得到测量结果，而且成本较低，所以本设计采用这种设计方案。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 背景 1
1.2 意义 1
1.3 论文研究的目的及其方法 2
第二章 总体方案设计 3
2.1方案选型 3
2.2方案概述 3
第三章 器件选型 4
3.1单片机的选型 4
3.1.1单片机简述 4
3.1.2单片机的选型 4
3.2酒精传感器的选型 5
3.3 AD转换芯片选型 6
3.4.GSM模块选型 6
3.5 显示模块选型 7
第四章 硬件电路设计 8
4.1单片机最小系统设计 8
4.1.1时钟电路设计 8
4.1.2复位电路设计 9
4.2 AD转换电路设计 9
4.3按键电路设计 10
4.4 1602液晶显示电路设计 11
4.5电源电路设计 12
4.6声光报警电路 13
4.6.1蜂鸣器报警电路 13
4.6.2发光报警电路 13
4.7电路总体设计 14
第五章 系统软件设计 15< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
br /> 5.1 编程语言选择 15
5.2 主程序流程 15
5.3 模块初始化程序 16
5.4 酒精浓度采集程序 16
5.5 1602液晶显示程序 18
第六章 仿真调试与硬件焊接 19
6.1硬件调试焊接 19
6.2软件调试 21
总 结 23
致 谢 24
参考文献 25
附录 27
绪论
1.1 背景
如今社会，汽车已经非常普及，交通安全问题日益严峻，交通事故很大一部分原因都是认为原因，而酒驾在认为原因中占据了很大的成分。在新闻报道中也可以经常看到酒驾伤人事件。所以防止酒驾就成为严峻的一个问题。
在中国，每逢佳节假日，与三五好友相聚，吃菜喝酒是大多数人的第一选择。这就是常说的“酒桌文化”。它是中国几千年来所形成的独特文化，难以改变。众所周知，酒精会麻痹神经的功效。人一旦饮酒过度，大脑运作会非常慢，各方反应迟钝。于是每逢节假日，都是交警最忙的时候交通事故频发。其中很大一部分事故都是由酒驾引起，并且由酒驾引起的事故损失都不小。据最新资料显示，在中国，每年死于交通事故人数约12万，每天发生的交通事故约5000起。中国每年在交通事故上损失大约200亿元。
依靠人为来判断酒驾，酒驾的判定边界比较模糊，所以需要靠专业仪器来检测。根据国家相关法规，驾驶人员如果检测出酒精含量在2080mg/100ml，属于酒驾；如果检测出含量超过80mg/100ml，就属于醉驾，更加严重。国家政府对酒驾行为检查日益严苛，增派大量人手、设备。但是目前市场上的酒驾检测系统价格较高，而且都是独立工作难以组网工作，信息共享程度较低。所以对于酒驾检测系统具有较大的需求。
此前，国内外很多学者都对酒精检测问题提出了自己的方案。大致上都是通过检测驾车人员的心跳情况、口腔气体、汗液等等来判断酒精是否超标。其中，个人觉得检测气体是相对比较优秀的方式。它没有其他方式相对繁琐的步骤，并且能更快的给出结果，虽然可能精度不如另外两种方式。但是现场执法并不需要太精确，这种方式的精度足够满足现场执法的要求，总之还是利大于弊的。
因此本设计提出了一种新型酒驾检测系统，可以现场很快的检测到酒精的浓度，同时超标报警，并且可以通过gsm模块联网发送短信报警。
1.2意义
由于酒驾已经成为马路上最大的威胁之一，所以查酒驾就成为了日益严重的问题，因此对于酒精浓度检测设备的需求也是很大的，本设计提出的一种基于gsm模块的互联型酒精浓度检测系统可以很迅速准确的检测出酒精的浓度，当浓度超限时可以将报警信息通过gsm模块上报到远程端，这样有助于信息汇总。可以建立档案。增加了执法的便利性。由于检测速度快，现场就可以出检测结果，可以方便执法人员很快的进行处理，缓解交通拥堵现象，有助于建立执法部门的良好形象，创造和谐美好的社会环境。仪器检测具有很高的精准度，可以很公平的判断酒驾的等级，进行相应的触发，有效的震慑了酒驾的行为，对于文明驾驶有着很大的促进作用。
1.3论文研究的目的及其方法
本论文研究的目的是阐述酒精浓度检测系统的设计目的及其设计意义，对实际设计方案的选择及其设计依据进行描述。设计方案阐述完毕后会对所用到的元器件选型依据及进行分析描述。设计方案和器件选型完成后，将进入实际设计阶段，在实际设计阶段将就实物的硬件设计展开细致的描述和分析，首先阐述硬件的设计架构，然后多每个硬件子系统进行分析描述，阐述每个子系统的设计依据，设计原理及其工作特性。硬件设计完成后，就会对系统的软件设计进行分析，分析软件系统的设计依据，设计流程，软件语言的选择依据，对各个子程序展开描述，分析各个子程序的设计思路，工作流程。以及输出结果。软件系统设计完成后将会对系统的调试进行分析，分析调试所采用的方法和手段，调试的结果及遇到问题的解决办法。最后会对整个系统进行总结阐述其中存在的不足，分析其中需要改进的地方。论文采用的是循序渐进，由需求引出设计，由方案引出技术论点。由外而内的阐述了设计的技术特点及其设计方案。
第二章 总体方案设计
2.1 方案选型
酒精浓度检测系统具有较大的难度，目前常用的检测方法有电子检测法和化学检测法。化学检测方法主要是依靠酒精与其他化学试剂之间产生化学反应然后通过检测手段来检测化学反应的程度从而逆向推断出酒精的浓度，这种检测方法很麻烦，周期很长，测量精度较差，成本高，所以本设计不采用这种方法。
还有一种常用的方法是采用电子传感器来检测，MQ3是目前比较流行常用的酒精检测传感器，这是一种电加热式的酒精检测模块，可以有效的检测酒精的浓度。其输出的是电压信号，而且电压信号的电压值较高，无需放大就可以直接输送给后级电路，酒精传感器输出模拟信号，然后输出给AD转换器转换，转变成数字信号后，经过单片机进行处理判断得到酒精的浓度，最后显示在液晶模块上，同时还采用了gsm模块将报警信息上报给上级单位，具有很好的实时性与实用性。这种方式测量精度较高，测量速度快，现场就可以很快的得到测量结果，而且成本较低，所以本设计采用这种设计方案。
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