基于物联网的嵌入式酒驾自动检测系统设计

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1、全面感知ComprehensivePerception基于物联网的嵌入式酒驾自动检测系统设计芦芝萍（常州市第四中学，江苏常州213011）摘要：针对目前因酒驾造成的交通事故频发问题，提出了一种基于物联网的车载酒驾自动检测系统。系统利用物联网技术，以STC12C5A16AD单片机为核心，通过4路MQ-3传感器来检测是否酒驾。当系统检测到酒精浓度超标时，系统发出声光报警并禁止汽车发动，同时通过GPRS模块进行车辆定位，并将信息发送给家人和当地交通部门。实验结果表明，系统能有效预防酒后驾车，具有很好的实用价值。关键词：物联网；酒驾；MQ-3；

2、GPRS；MC55i中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：2095-1302（2014）07-0008-040引言送给家人和当地交通部门总节点。系统整体结构如图1所示，近年来，随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断每辆汽车的通信对象有两个：一个是家人，另一个是交通部提高，全国机动车辆数量和驾驶员人数迅猛增长。汽车在给人门服务器。每辆汽车安装一个车载酒驾自动检测系统，每个们带来生活便利、经济利益和生活品质的同时，也带来了交通检测系统主要由以下模块组成：STC12C5A16AD单片机控制事故。近年来道路交通事故频发，造成了严重的

3、经济损失和人系统、呼气式酒精传感器MQ-3、LCD显示模块、声光报警员伤亡。酒驾、超速和疲劳是交通事故高发的三个主要原因，模块、继电器控制模块和GPRS模块。酒驾自动检测系统的这其中酒后驾车所引发的交通事故已占到总数相当大的比例。整体架构如图2所示。无视交通管理法规酒后及醉酒驾车造成严重后果的违法犯罪事1系统整体架构与工作原理[1]件越来越多。目前我国酒驾检测主要是由交通警察在路口设1.1系统整体架构设计[2]置警点，使用呼气式检测仪器对过往可疑车辆进行拦车检查。但要进行路检只能针对部分车辆抽样检测，以确定驾驶员是否ᇦӪ⊭䖖酒驾，且无法

4、实时监控驾驶员酒后驾车情况[3]。而且进行路检GPRS䙊ؑӔ䙊䜘䰘ᴽ࣑ಘ需要大量的人力和物力，另外一些酒后驾车者拒不配合检测，ᇦӪ⊭䖖也给我们交警的执法带来困难。为了更好地遏制酒驾，减少交通事故的发生。本文提出ᇦӪ⊭䖖图1系统整体架构图了一种基于物联网的车载酒驾自动识别系统。系统利用目前流行的物联网技术，以STC12C5A16AD单片机为核心，通过ཆ䜘ᆈۘಘMQ-3传感器来检测是否酒驾。把传感器嵌入驾驶室内，通过༠ᣕ䆖LCD⁑ඇ对驾驶座位的前方、上方和左右4个检测点的酒精浓度检测，STC12C5A16ADঅ⡷ᵪMQ-3ՐᝏಘGPRS⁑ඇ

5、[4,5]判断是否酒驾。当检测到酒驾后，系统发出声光报警并禁㔗⭥ಘ᧗ࡦ⁑ඇ止汽车发动，同时通过GPRS模块将酒驾车辆信息实时地发送给家人和当地交通部门[6]。这样可以有效的预防酒驾，便于ᆹޘᑖᶮ㍗᧗ࡦ⛩⚛ಘⲴᔰоޣ交通部门集中监控，不再需要交警进行大规模的进行蹲点拦图2酒驾自动检测系统结构图[7]1.2工作原理车检测，节省的人力和物力。系统借助物联网技术，把每辆汽车作为一个节点，从众当驾驶员驾驶员扭动车辆钥匙，检测系统上电启动，进多的节点传感器采集数据，然后通过无线传输技术把信息发行硬件初始化。酒驾自动检测系统开始工作。4路MQ-3传—

6、———————————————感器把检测到的模拟信号通过A/D转换为数字信号，通过对收稿日期：2014-04-04此数字信号与预先设置的数值进行比较来判断是否酒驾，并8物联网技术2014年/第7期全面感知ComprehensivePerception通过LCD液晶显示屏显示阀值与检测值。STC单片机对气体精浓度超标时，利用控制继电器控制车辆禁驾。继电器控制接中的酒精浓度信息进行分析，若浓度未超标，车辆正常行驶。口与汽车点火与电喷电路相连接，通过单片机编程可控制汽车[7]一旦某一路传感器检测到的酒精浓度超出安全范围，系统的启动。汽车电喷控

7、制电路如图5所示。LED警示灯闪烁，同时把相关信息发送给预先设定好的家人+5VEEPROMᆈۘಘ⭥䐟的手机上，同时通过GPRS模块发送信息给当地交通部门，U224C01A81并通过蜂鸣器发出警报声。VccA0722系统设计WPA12402SCL63SCLA22.1单片机系统设计2402SDA54SDAVss本系统的主控模块采用的是宏晶科技生产的GNDSTC12C2052AD单片机，STC12C2052AD是一种高速、低功耗、图4外置存储器电路图超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统的8051，但速⚛㣡ຎ度快8~12倍。内部集成MAX8

8、10专用复位电路，2路PWM，⛩⚛㓯സ儈঻䱫ቬ㓯ࡍ㓗⅑㓗8路高速8位A/D转换。STC12C5A16AD单片机本身自带8㓯സ㓯സ㫴⭥⊐位高速ADC，所以大大简化电路设计。单片机系统原理如图3所示，图3中的按