一種基于單片機的多功能防醉駕系統裝置設計

摘要：采用ATmega16單片機作為核心控制器件，通過(guò)檢測駕駛員的酒精含量是否超標來(lái)控制汽車(chē)的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)是否打開(kāi)來(lái)杜絕酒后駕車(chē)；聲光報警電路模塊用于當其酒精含量超標時(shí)發(fā)出聲光報警；同時(shí)，當系統測知飲酒駕駛員醉酒后，GPS定位系統及語(yǔ)音呼叫系統會(huì )以短信的方式通知車(chē)輛的位置，方便及時(shí)處理，降低了交通事故的發(fā)生率；設置的LCD顯示控件進(jìn)行所有信息的實(shí)時(shí)顯示。
關(guān)鍵詞：單片機；酒精檢測；聲光報警；主控電路

基于ATmega16超低功耗單片機的2J2001A型數碼酒精探測控制儀，探測傳感器安裝在汽車(chē)內，分別在主駕駛車(chē)位上的頭頂上、方向盤(pán)上、每一個(gè)車(chē)門(mén)的邊上安裝，當駕駛人員進(jìn)入駕駛座位后，可以自動(dòng)對酒精濃度進(jìn)行探測，當系統通過(guò)對5個(gè)酒精測試儀的數據分析后，會(huì )判定出駕駛員是否是飲酒駕車(chē)和醉酒駕車(chē)，并分別采取對應的措施，以確保行車(chē)和駕駛員的安全。系統可以根據檢測到的酒精含量是否超標控制汽車(chē)點(diǎn)火器打開(kāi)或者關(guān)閉，如果超標，則駕駛人員無(wú)法啟動(dòng)汽車(chē)同時(shí)安全帶會(huì )自動(dòng)收緊，而且系統會(huì )呼叫相應的人員過(guò)來(lái)幫助駕駛員，因此從根本上杜絕了酒后駕車(chē)的出現。該系統具有性?xún)r(jià)比高，智能化程度高，工作穩定可靠的優(yōu)點(diǎn)。

1 系統工作原理
系統采用超高靈敏度酒精傳感器用旁熱型半導體式酒精氣敏元件MQ3，超低功耗ATmega16單片機系統，自動(dòng)探測酒精濃度的方法，可以防止駕駛人員逃避檢測，以判斷駕駛員是否是酒后開(kāi)車(chē)，系統總體設計如圖1所示。主機電路包括8個(gè)模塊，分別是酒精傳感電路模塊、電源模塊、GPS定位模塊、鍵盤(pán)控制模塊、液晶顯示模塊、聲光報警模塊、語(yǔ)音呼叫模塊、繼電器控制模塊。該系統放置在汽車(chē)儀表盤(pán)位置，當司機打開(kāi)車(chē)門(mén)時(shí)，酒精探測控制儀啟動(dòng)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機處于被鎖狀態(tài)，汽車(chē)無(wú)法啟動(dòng)。酒精傳感器加熱后，探測控制儀對酒精傳感器探測的氣體信號進(jìn)行檢測。由于酒精含量與酒精傳感器檢測后產(chǎn)生的電壓信號成特定的比例關(guān)系，因而可根據電壓信號進(jìn)行酒精含量的判斷。檢測到的信號經(jīng)過(guò)放大和濾波之后，通過(guò)單片機內置的12位ADC轉換為數字信號，由單片機對此信號進(jìn)行處理判斷，假設酒精含量沒(méi)有超標，LCD顯示屏幕顯示當前酒精濃度，同時(shí)綠色指示燈(正常)亮起，控制繼電器不起作用，汽車(chē)隨之啟動(dòng)；反之紅色指示燈(不正常)亮起并進(jìn)行聲光報警，控制繼電器切斷點(diǎn)火裝置電源，同時(shí)安全帶收緊，系統啟動(dòng)呼叫緊急聯(lián)系人裝置，通過(guò)GPRS導航儀測定當前位置并以語(yǔ)音或短信“我現在在XX方位，我喝醉了，請速來(lái)”告訴給緊急聯(lián)系人，此時(shí)駕駛人員無(wú)法啟動(dòng)汽車(chē)，從根本上實(shí)現控制酒后駕車(chē)。汽車(chē)啟動(dòng)后，控制儀隨即進(jìn)入低功耗狀態(tài)，只有酒精濃度探測電路一直工作，一旦駕駛人員駕駛過(guò)程中飲酒，控制儀立即恢復到正常工作狀態(tài)。