基于89C51的酒驾自控系统设计v

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1、基于AT89C51的酒驾自控系统设计马元魁、高晓博、吕文琦指导老师：李红萍张德泉王宇飞摘要：本系统以89C54单片机为核心，系统由酒精检测模块、电源模块、GPS定位模块、键盘控制模块、液晶显示模块、声光报警模块、语音呼叫模块、继电器控制模块等组成。具有自动测量、智能化程度高、功耗低等特点，对预防酒后驾车具有很好的效果，在实际应用中具有很好的推广价值。关键词：AT89C54单片机、酒精传感器、酒驾控制系统、GPS导航仪、报警呼救一、系统概述保证行车安全是减少交通事故最有效的方法，本系统以89C54为核心，通过检测驾驶员的酒精含量是否超标来控制汽车的点火开关是否打开来杜绝酒后驾车；声光报警电路模块

2、用于当其酒精含量超标时发出声光报警；同时，当系统测知饮酒驾驶员醉酒后，GPS定位系统及语音呼叫系统会以短信的方式通知车辆的位置，方便及时处理，降低了交通事故的发生率；设置的LCD显示控件进行所有信息的实时显示。二、系统总体设计酒驾自控系统以AT89C54单片机为核心，系统由酒精检测模块、电源模块、GPS定位模块、键盘控制模块、液晶显示模块、声光报警模块、语音呼叫模块、继电器控制模块等组成（如图1所示）。液晶显示模块声光报警模块语音呼叫模块AT89C54酒精检测模块GPS定位模块电源模块继电器控制模块键盘控制模块该系统放置在汽车仪表盘位置，当司机打开车门时，酒精探测控制仪启动，此时发动机处于被锁

3、状态，汽车无法启动。酒精传感器加热后，探测控制仪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特定的比例关系，因而可根据电压信号进行酒精含量的判断。检测到的信号经过放大和滤波之后，通过单片机内置的12位ADC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，LCD显示屏幕显示当前酒精浓度，同时绿色指示灯(正常)亮起，控制继电器不起作用，汽车随之启动；反之红色指示灯(不正常)亮起并进行声光报警，控制继电器切断点火装置电源，同时安全带收紧，系统启动呼叫紧急联系人装置，通过GPS导航仪测定当前位置并以语音或短信“你好，我是XXX，现在在XX方位，

4、我喝醉了，自己不能安全驾车，请你速来接我，谢谢5我现在在XX方位，我喝醉了，请速来”告诉给紧急联系人，此时驾驶人员无法启动汽车，从根本上实现控制酒后驾车。汽车启动后，控制仪随即进入低功耗状态，只有酒精浓度探测电路一直工作，一旦驾驶人员驾驶过程中饮酒，控制仪立即恢复到正常工作状态。图1基于89C51的酒驾自控系统组成三、部分硬件设计1、酒精检测电路酒精传感器采用旁热型半导体式酒精气敏元件MQ3，探测范围为10～1000ppm。酒精检测电路由高精度酒精传感器、信号调理放大电路、滤波电路和单片机内置12位ADC等组成，主要功能是检测酒精含量，判断其是否超标，如图2所示。图2酒精检测电路2、指示灯电路

5、指示灯电路有红绿黄三个指示灯，红灯是电源指示灯，工作时亮；绿灯是检测提示灯，因为酒精探头需要一定时间加热，才能达到理想的灵敏度，加热时间到，绿灯亮，表示可以进行浓度探测；黄灯为报警指示灯，黄灯不亮，表示可以行车；当黄灯亮时，表示酒精浓度超标，不可以驾驶，同时黄灯闪烁的频率越高，酒精浓度越高。如图4所示。指示灯电路有红绿黄三个指示灯，红灯是电源指示灯，工作时亮；绿灯是检测提示灯，因为酒精探头需要一定时间加热，才能达到理想的灵敏度，加热时间到，绿灯亮，表示可以进行浓度探测；黄灯为报警指示灯，黄灯不亮，表示可以行车；当黄灯亮时，表示酒精浓度超标，不可以驾驶，同时黄灯闪烁的频率越高，酒精浓度越高。如图

6、3所示。图3指示灯电路3、液晶显示电路5此系统选用的是点阵LCD模块.这是一款低功耗的点阵图形式LCD，可以工作在3.3V供电的情况下，显示格式为128(列)×64(行)，具有多功能指令，内部带有中文字库，既可以工作于串行方式又可以工作于并行方式，很容易与16位的单片机相连。本系统中与单片机的连接采用并行工作模式，以液晶显示控制芯片的异步串行通信端USART为外部数据或控制指令的输入断口，如图4所示。图4液晶显示电路4、GPS导航系统设置电路本设计在系统终端采用了GPS导航系统模块作为开发平台，当酒精检测系统发出醉酒超标信号时，该模块就会将所在地点的信息发到语音呼叫模块上。在平时无醉酒(饮酒)

7、情况下，该模块就充当GPS实时导航系统，为驾驶员提供必要的信息。5、继电器控制电路控制继电器有两个主要部分，一个是控制系统，另一个是被控制系统。其起动机的工作原理如图5所示。图5继电器控制电路6、语音呼叫系统控制电路语音呼叫系统是继酒精检测电路发出超标信号后，该系统读取GPS模块传送过来的信息并通过语音呼叫系统把饮酒者所在地点信息传给其最近联系人，让他过来帮忙。如：“你好，我是XXX，现在在XX方