陳躍等

摘 要： 酒后駕車的危害觸目驚心，已經(jīng)成為交通事故的第一大“殺手”，為了杜絕酒后駕車現(xiàn)象發(fā)生，本文介紹了一種車用酒精測試控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，該系統(tǒng)安裝在汽車內(nèi)，實時檢測車內(nèi)部空氣中酒精含量，如果含量超標(biāo)，則系統(tǒng)通過繼電器切斷汽車起動機電路，從而禁止汽車起動，從根本上杜絕酒后駕車，保證行車安全。

關(guān)鍵詞： 單片機 酒精傳感器 A/D轉(zhuǎn)換 汽車起動機 繼電器控制

1.引言

據(jù)全國交通事故統(tǒng)計調(diào)查顯示，大約50%～60%的交通事故與酒后駕駛有關(guān)，酒后駕駛已經(jīng)被列為車禍致死的主要原因。在中國，每年由于酒后駕車引發(fā)的交通事故達數(shù)萬起；而造成死亡的事故中50%以上都與酒后駕車有關(guān)，酒后駕車的危害觸目驚心，已經(jīng)成為交通事故的第一大“殺手”。

公安部門已經(jīng)對酒后駕車采取越來越嚴厲的處罰辦法，但酒后駕車現(xiàn)象仍然屢禁不止，酒后駕車發(fā)生交通事故仍時有發(fā)生，交警部門對酒后駕車的檢查也越來越嚴厲。交警通常采用呼氣酒精測試儀器對駕駛?cè)藛T進行現(xiàn)場檢測，以確定駕駛?cè)藛T是否飲酒。目前，市場上警用酒精測試儀器種類繁多、功能豐富，但只能由交警人員實施，而交警不可能對每輛車的駕駛?cè)藛T都進行檢測，因此并不能從根本上杜絕所有酒后駕車。

2.車用酒精測試控制系統(tǒng)的系統(tǒng)功能

為了杜絕酒駕事件的發(fā)生，項目組選擇了設(shè)計、制作車用酒精測試控制系統(tǒng)。它的基本實現(xiàn)理念是：在汽車內(nèi)部安裝酒精傳感器，實時檢測汽車內(nèi)部空氣中酒精含量，如果車內(nèi)空氣中酒精含量超標(biāo)，車用酒精測試控制系統(tǒng)就會通過繼電器切斷汽車起動機電源電路，汽車不能正常起動，從而從根本上杜絕酒后駕車，保證行車安全。

3.車用酒精測試控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計

車用酒精測試控制系統(tǒng)（如圖1）包括控制器1和酒精傳感器7，控制器1通過I/V轉(zhuǎn)換電路5和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4與酒精傳感器7連接，控制器1還通過繼電器控制電路9與汽車啟動系統(tǒng)10連接。其中控制器1采用單片機AT89C51，I/V轉(zhuǎn)換電路包括I/V轉(zhuǎn)換器ISO-A4-P1-O4，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809。I/V轉(zhuǎn)換器ISO-A4-P1-O是一種將電流信號轉(zhuǎn)換成按比例輸出的電壓信號的混合集成電路。該IC內(nèi)部含有一組高隔離的DC電源和電流信號高效率耦合隔離變換電路等，可以將直流電流小信號隔離放大，直接轉(zhuǎn)換為直流電壓信號輸出。具有很小的輸入電阻，較強的帶負載能力，能實現(xiàn)小信號遠程無失真地傳輸，全量程內(nèi)有很高的線性度。酒精傳感器7型號為MQ-3，MQ-3是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，對酒精具有高的靈敏度和快速的響應(yīng)性。

車用酒精測試控制系統(tǒng)工作時，首先酒精傳感器7檢測車內(nèi)的酒精濃度，根據(jù)酒精濃度輸出4-20mA的電流；酒精傳感器7輸出4-20mA的電流輸入到I/V轉(zhuǎn)換器中，I/V轉(zhuǎn)換器根據(jù)輸入電流的大小，輸出0-5V的電壓；I/V轉(zhuǎn)換器輸出0-5V的電壓輸入到ADC0809和單片機共同組成的單片機系統(tǒng)中，ADC0809根據(jù)輸入端電壓的大小，輸出8位二進制的數(shù)字量，單片機將得到的八位二進制的數(shù)字量轉(zhuǎn)化成0-255的十進制的數(shù)，判斷出酒精的濃度是否大于預(yù)設(shè)的濃度值，從而控制繼電器控制電路9中的繼電器得電或者失電。當(dāng)繼電器得電時，汽車啟動系統(tǒng)10控制汽車起動機正常啟動；當(dāng)繼電器失電時，汽車啟動系統(tǒng)10控制汽車起動機不可以啟動。

控制器1還與聲光報警裝置12及顯示裝置11連接，顯示裝置11可將檢測到的酒精濃度進行顯示，顯示裝置11采用數(shù)碼管顯示。當(dāng)酒精濃度超過預(yù)設(shè)值時，聲光報警裝置12將發(fā)出聲光報警信號?？刂破?還與監(jiān)控復(fù)位電路6連接，通過監(jiān)控復(fù)位電路6可將控制器1復(fù)位，使聲光報警裝置12停止發(fā)出聲光報警信號?？刂破?還與鍵盤輸入裝置8連接，通過鍵盤輸入裝置8可與控制器1進行人機對話，向控制器1輸入標(biāo)準(zhǔn)酒精濃度值等參數(shù)。

4.結(jié)語

本文介紹了一種車用酒精測試控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，車用酒精測試控制系統(tǒng)在使用時，將酒精傳感器安裝在駕駛室內(nèi)對車內(nèi)的酒精濃度進行檢測，如車內(nèi)酒精濃度超標(biāo)時則通過控制器控制汽車啟動系統(tǒng)停止工作，使汽車不能被啟動，這樣從根本上就杜絕了酒后駕車的出現(xiàn)，確保了行車安全。該系統(tǒng)具有性價比高，智能化程度高，工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。

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江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（項目編號：201512809018Y）