单片机在车载酒精探测系统中的作用

引言

　　如今社会对酒后驾车的危害都有目共睹，国家政府也颁布了相关惩罚条例来禁止这些行为，比如吊销驾照六个月、扣分、罚款等等。

　　目前几乎所有国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测，以确定被测量驾驶员是否饮酒。现在市场上警用酒精测试仪种类繁多，随着技术的发展，功能越来越强、灵敏度越来越高，它能有效协助交警定点抽查驾驶员是否饮酒，但由于抽查实施面狭窄，因此无法很好的对酒后驾车进行控制。

　　本文提出了一种酒精探测及安全控制系统，该系统安装在汽车上，不用交警和其他人员就能判断司机是否酒后驾车，以确保了司机的安全，又减少了交警等人员的工作量。同时根据检测到酒精含量是否超标进行自主判断，能够控制汽车点火器开关，使饮酒驾驶员无法启动汽车。而且该系统成本比呼气酒精测试仪低，实现和使用更加简单、可靠，能够更为普遍的控制酒后驾车现象的发生。

　　1 总体方案设计

　　系统采用驾驶员主动呼气方法，以判断驾驶员是否是酒后开车，总体方案设计如图1 所示。该系统可放置在汽车仪表盘位置，当司机发动汽车时，报警装置将会响起，提醒驾驶员使用酒精探测及安全控制系统，此时发动机处于被锁状态，汽车无法启动。酒精传感器加热后，系统指示模块绿灯亮起，提示驾驶员呼气。为防止驾驶员逃避检测，设置一个话筒作为呼气判断装置。当呼气确认后，单片机发送触发信号，开始对酒精传感器探测的气体信号进行检测。由于酒精含量与酒精传感器检测后产生的电压信号成比例关系，因而可根据电压信号进行酒精含量的判断。检测信号经过放大、检波电路，进行信号放大和滤波之后，通过A/ D 转换电路转换为数字信号，由单片机对此信号进行处理判断，假设酒精含量没有超标，指示灯亮起，控制继电器不起作用，汽车可以启动；反之，超标指示灯亮起，报警装置同时响起，说明不能行驶，若司机强行启动，控制继电器切断点火装置电源，使汽车无法行驶，从而实现控制酒后驾车的功能。

　　2 硬件设计

　　硬件设计采用发射部分和接收部分独立结构，使得检测和控制系统分离。

　　2.1 发射部分

发射部分采取电池供电，以89C2051 单片机作为控制核心，配以QM- J3 气敏酒精传感器、呼气话筒、8 位A/ D 转换器AD0809 以及发射模块F04E 组成。主要功能是检测酒精含量，判断其是否超标，向接收部分发送信号。原理框图如图2 所示，该部分由以下模块组成：