孔德鵬 彭靳 何澤宇 丁時(shí)艷 王雨晴

【摘 要】近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通行業(yè)技術(shù)水平快速提高，使得汽車(chē)保有量迅速提升，而汽車(chē)的廣泛應(yīng)用在給人們帶來(lái)便利出行的同時(shí)也帶來(lái)了較多的安全事故。例如違規(guī)駕駛、無(wú)照駕駛以及酒后駕駛等駕駛員違規(guī)操作所造成的安全隱患為人們的財(cái)產(chǎn)安全以及生命安全造成了十分嚴(yán)重的影響。而與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)公路運(yùn)輸業(yè)在快速發(fā)展的過(guò)程中面臨著更加嚴(yán)峻的考研。而其中由于駕駛員酒后駕車(chē)以及違規(guī)駕駛等違法操作將導(dǎo)致交通事故發(fā)生概率提高。而本文在針對(duì)防酒駕技術(shù)進(jìn)行研究的過(guò)程中使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一種防酒后駕駛控制裝置，可對(duì)司機(jī)所呼氣的酒精濃度進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，針對(duì)其檢測(cè)內(nèi)容來(lái)采取相應(yīng)的控制措施。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；防酒后駕駛；控制裝置

現(xiàn)如今，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，導(dǎo)致人們的生活質(zhì)量水平得到了飛速提高，而越來(lái)越多的人擁有了屬于自己的汽車(chē)。根據(jù)相關(guān)組織對(duì)各項(xiàng)交通事故進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查后，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致交通事故的主要原因便是酒后駕駛。據(jù)調(diào)查，駕駛員酒后駕駛發(fā)生交通事故的概率為不喝酒情況下的十幾倍，而大多駕駛員在酒后駕駛的過(guò)程中具有僥幸心理，過(guò)于相信自身的駕駛水平，這種現(xiàn)象往往會(huì)造成相應(yīng)的交通事故。因此針對(duì)以上問(wèn)題交警人員可使用酒精檢測(cè)儀來(lái)檢查駕駛員是否飲酒，但這種方式無(wú)法每時(shí)每刻的對(duì)駕駛員進(jìn)行檢查，不能起到事前制止的作用。而本文研究了一種基于單片機(jī)的防酒后駕駛控制裝置，可判斷駕駛員的飲酒情況，從而對(duì)汽車(chē)啟動(dòng)電源進(jìn)行切斷，起到提前預(yù)防的作用。

一、課題研究意義

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及全球汽車(chē)制造業(yè)的快速發(fā)展，使得全球人們的汽車(chē)擁有量快速上漲。而隨著人們汽車(chē)保有量的上升，由汽車(chē)所導(dǎo)致的交通事故數(shù)量也在上升，現(xiàn)如今全球每年約有一百二十萬(wàn)人死于交通事故中，并且受傷者可達(dá)到五千萬(wàn)人，由于交通事故發(fā)生所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失每年可達(dá)到五千億美元以上，因此道路安全問(wèn)題逐漸成為全球迫切想要解決的首要難題。而在現(xiàn)有的交通事故中，由酒后駕駛所導(dǎo)致的交通事故占所有交通事故中的很大一部分比例。酒后駕車(chē)就像一枚定時(shí)炸彈，隨時(shí)都會(huì)爆炸發(fā)生危險(xiǎn)，從而對(duì)每一位交通參與者造成無(wú)法磨滅的傷害，因此酒后駕駛對(duì)人們的日常生活以及工作造成了十分嚴(yán)重的影響。但目前我國(guó)對(duì)于酒后駕車(chē)的程度力度較低，在沒(méi)有造成傷亡事故的前提下僅僅對(duì)駕駛員進(jìn)行十五天的拘留處罰，這種處罰力度無(wú)法引起駕駛員對(duì)酒后駕車(chē)的重視，因此還是有一部分駕駛員知法犯法。據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，酒精對(duì)駕駛員所造成的影響可提現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先，酒精可對(duì)人們的中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成麻醉，時(shí)期出現(xiàn)功能不協(xié)調(diào)、反應(yīng)遲鈍以及功能失調(diào)等現(xiàn)象，駕駛員在飲酒后的操作能力以及判斷能力出現(xiàn)了明顯的下降現(xiàn)象，這是由于酒精可降低駕駛能力以及認(rèn)知能力，并對(duì)畫(huà)面、圖像、聲音以及光等因素的反應(yīng)時(shí)間提高，導(dǎo)致眼睛與手腳之間的配合出現(xiàn)障礙，從而無(wú)法對(duì)車(chē)距以及車(chē)速進(jìn)行有效判斷。其次，酒精將導(dǎo)致駕駛員的意識(shí)出現(xiàn)模糊，分散以及減弱其注意力。而駕駛員在飲酒后無(wú)法集中注意力，較為容易出現(xiàn)視野模糊以及視野范圍縮小等現(xiàn)象，無(wú)法對(duì)危險(xiǎn)情況進(jìn)行有效判斷。第三，駕駛員在飲酒后可降低人們的危險(xiǎn)感受，其觸覺(jué)敏感度不高，過(guò)高估計(jì)自身的能力，從而無(wú)法發(fā)現(xiàn)已知的危險(xiǎn)情況。隨后駕駛員在飲酒后往往會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)駕駛的行為，例如超速駕駛等，將導(dǎo)致安全事故發(fā)生概率提高。因此雖然酒后駕駛存在較大的安全事故發(fā)生幾率，但大多駕駛員對(duì)酒后駕駛存在一定認(rèn)知不足，對(duì)自身技術(shù)盲目自信，沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到酒后駕駛的危害性。而根據(jù)以上問(wèn)題可開(kāi)發(fā)一種防酒后駕駛裝置，可幫助司機(jī)安全駕駛，從而構(gòu)建和諧以及安全的交通環(huán)境。

二、基于單片機(jī)的防酒后駕駛控制裝置的研究

（一）硬件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

本方酒后駕駛控制裝置在對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的過(guò)程中主要使用了繼電器、LCD、STC89C52、A/D芯片以及酒精傳感器模塊。第一，駕駛員在呼入氣體的過(guò)程中如果帶有酒精，那么將通過(guò)酒精傳感電路將其氣體轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，并對(duì)其進(jìn)行處理，隨后傳入A/D芯片中去，接著將A/D芯片中的數(shù)據(jù)信息傳入單片機(jī)中。單片機(jī)這時(shí)可對(duì)傳達(dá)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行判斷，來(lái)對(duì)駕駛員的就和駕駛情況進(jìn)行分析，從而額對(duì)繼電器以及控制報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行操作，使其閉合，從而起到控制汽車(chē)電源啟動(dòng)的現(xiàn)象。

（二）電源設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

本防酒后駕駛系統(tǒng)屬于車(chē)載檢測(cè)裝置，因此在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中使用了車(chē)輛蓄電池對(duì)其進(jìn)行供電?，F(xiàn)如今所使用的車(chē)載蓄電池具有24V車(chē)載蓄電池以及12V車(chē)載蓄電池兩種。但本防酒后駕駛系統(tǒng)在正常運(yùn)行的過(guò)程中需要的電壓為5V，因此應(yīng)對(duì)車(chē)載電源進(jìn)行設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)。而本系統(tǒng)所使用的為L(zhǎng)M2575系列的集成穩(wěn)壓芯片，這種芯片在應(yīng)用過(guò)程中需要數(shù)量較少的外圍元件，便可組成一種高效率的穩(wěn)壓電路。而在此穩(wěn)壓芯片內(nèi)部擁有十分完善的保護(hù)電路，這種直流穩(wěn)壓轉(zhuǎn)換芯片具有較高的可靠性以及方便性。

（三）酒精傳感器研究開(kāi)發(fā)

在對(duì)酒精傳感器進(jìn)行選擇的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其抗腐蝕性、選擇性、靈敏性以及穩(wěn)定進(jìn)行進(jìn)行綜合考慮分析。而本防酒后駕駛系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用了MQ-3氣體傳感器，這種傳感器可對(duì)駕駛員呼出氣體中含有的酒精進(jìn)行檢測(cè)并采集，可有效得知其酒精含有濃度。與此同時(shí)，MQ-3酒精傳感器可看做使氣敏傳感器的范疇中，具有穩(wěn)定性較高、可靠性較強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、選擇性好以及靈敏度較高的有點(diǎn)。而MQ-3酒精傳感器具有SnQ2敏感層以及微型AL2O3陶瓷管。一些由加熱器以及測(cè)量電極所組成的敏感元件將在不銹鋼腔體以及塑料內(nèi)進(jìn)行固定，而氣敏元件在正常運(yùn)行的過(guò)程中可使用加熱器來(lái)提供相應(yīng)的工作條件。與此同時(shí)，有兩部分標(biāo)準(zhǔn)回路可構(gòu)成該傳感器。首先為加熱回路，其次為信號(hào)輸出回路。這種回路可對(duì)該傳感器表面電阻所發(fā)生的變化進(jìn)行反映。而傳感器表面電阻在發(fā)生變化后，可使用與其相串聯(lián)的負(fù)載電阻中的電壓信號(hào)進(jìn)行輸出。而MQ-3氣體傳感器在工作的過(guò)程中可將駕駛員呼出氣體中的酒精濃度信息轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的模擬電信號(hào)，因此在其運(yùn)行的過(guò)程中需要放大處理其微弱的模擬信號(hào)。

三、結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致人們的生活質(zhì)量水平不斷上升。而汽車(chē)制造業(yè)的快速發(fā)展使得汽車(chē)產(chǎn)量越來(lái)越高。目前越來(lái)越多的人們擁有了屬于自己的汽車(chē)。汽車(chē)數(shù)量增多的同時(shí)也導(dǎo)致了交通事故的頻繁發(fā)生。而在現(xiàn)有的交通事故中酒后駕駛成為其事故發(fā)生的主要原因。本文設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一種全新的防酒后駕駛控制裝置，其硬件電路結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，因此使用十分方便，可滿足人們的基本使用要求，確保其行車(chē)安全。

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