基于單片機的多功能防醉駕系統裝置設計
加入技術(shù)交流群
基于A(yíng)Tmega16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)。
(1)主控電路
本控制儀采用了由Atmel公司研發(fā)出的新一代高性能、低功耗、高集成化的8位微處理器，具有先進(jìn)的RISC結構，大多數指令的執行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期增強型ATmega16單片機，它的工作電壓為4.5～5.5 V，工作頻率為0～16 MHz，支持JTAG端口仿真和編程，仿真效果比傳統仿真更真實(shí)有效。它的高度集成不但大大降低了故障率，而且在成本、體積、穩定性方面都有明顯優(yōu)勢。系統主控電路如圖2所示，包含晶振電路、復位電路等。
(2)酒精檢測電路
酒精傳感器采用旁熱型半導體式酒精氣敏元件MQ3，探測范圍為10～1000ppm。酒精檢測電路由高精度酒精傳感器、信號調理放大電路、濾波電路和單片機內置12位ADC等組成，主要功能是檢測酒精含量，判斷其是否超標，如圖3所示。
(3)指示燈電路
評論