單片機在車載酒精探測系統中的作用

引言

　　如今社會對酒后駕車的危害都有目共睹，國家政府也頒布了相關懲罰條例來禁止這些行為，比如吊銷駕照六個月、扣分、罰款等等。

　　目前幾乎所有國家都采用呼氣酒精測試儀對駕駛人員進行現場檢測，以確定被測量駕駛員是否飲酒。現在市場上警用酒精測試儀種類繁多，隨著技術的發展，功能越來越強、靈敏度越來越高，它能有效協助交警定點抽查駕駛員是否飲酒，但由于抽查實施面狹窄，因此無法很好的對酒后駕車進行控制。

　　本文提出了一種酒精探測及安全控制系統，該系統安裝在汽車上，不用交警和其他人員就能判斷司機是否酒后駕車，以確保了司機的安全，又減少了交警等人員的工作量。同時根據檢測到酒精含量是否超標進行自主判斷，能夠控制汽車點火器開關，使飲酒駕駛員無法啟動汽車。而且該系統成本比呼氣酒精測試儀低，實現和使用更加簡單、可靠，能夠更為普遍的控制酒后駕車現象的發生。

　　1 總體方案設計

　　系統采用駕駛員主動呼氣方法，以判斷駕駛員是否是酒后開車，總體方案設計如圖1 所示。該系統可放置在汽車儀表盤位置，當司機發動汽車時，報警裝置將會響起，提醒駕駛員使用酒精探測及安全控制系統，此時發動機處于被鎖狀態，汽車無法啟動。酒精傳感器加熱后，系統指示模塊綠燈亮起，提示駕駛員呼氣。為防止駕駛員逃避檢測，設置一個話筒作為呼氣判斷裝置。當呼氣確認后，單片機發送觸發信號，開始對酒精傳感器探測的氣體信號進行檢測。由于酒精含量與酒精傳感器檢測后產生的電壓信號成比例關系，因而可根據電壓信號進行酒精含量的判斷。檢測信號經過放大、檢波電路，進行信號放大和濾波之后，通過A/ D 轉換電路轉換為數字信號，由單片機對此信號進行處理判斷，假設酒精含量沒有超標，指示燈亮起，控制繼電器不起作用，汽車可以啟動；反之，超標指示燈亮起，報警裝置同時響起，說明不能行駛，若司機強行啟動，控制繼電器切斷點火裝置電源，使汽車無法行駛，從而實現控制酒后駕車的功能。

　　2 硬件設計

　　硬件設計采用發射部分和接收部分獨立結構，使得檢測和控制系統分離。

　　2.1 發射部分

發射部分采取電池供電，以89C2051 單片機作為控制核心，配以QM- J3 氣敏酒精傳感器、呼氣話筒、8 位A/ D 轉換器AD0809 以及發射模塊F04E 組成。主要功能是檢測酒精含量，判斷其是否超標，向接收部分發送信號。原理框圖如圖2 所示，該部分由以下模塊組成：