基于单片机的防酒驾系统-设计说明书
电子校园网 编号：
CP-51-2021-020-LW
设计摘要：
本论文以STC89C52单片机为核心控制器，结合其他模块构建了一套防酒驾部分采用STC89C52单片机，负责数据获取和控制输出。输入部分包括酒精浓度模块、人体红外监测模块、独立按键和供电电路。输出部分包括LCD1602显示模块、继电器、LED指示灯和蜂鸣器。酒精浓度模块和ADC芯片组合用于采集车内酒精浓度，人体红外监测模块用于检测驾驶位是否有人，独立按键用于界面切换和酒精浓度限定值修改。LCD1602显示模块显示当前酒精浓度和限定值，继电器在酒精浓度超过限定值且驾驶位有人时闭合，实现自动锁车功能。LED指示灯和蜂鸣器用于提供视觉和声音警示。该系统设计完善，能够有效防止酒驾事故的发生。通过实时监测酒精浓度和驾驶位情况，自动触发锁车机制，提醒驾驶员不要酒后驾车。该系统具有较高的可靠性和实用性，可为道路交通安全提供有效保障。
关键词：单片机；MQ-3酒精传感器；人体红外传感器
字数：10000+
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内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4人体红外检测模块
3.5 MQ-3酒精传感器
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 酒精检测实物测试
5.3 设置酒精浓度实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
由于我国的经济和科技正在飞速发展，汽车这个代步工具走入老百姓的家中，中国现在已经或者说即将进入汽车普及时代。随着汽车的普及，汽车的安全问题已经引起了我们的注意，根据最新的数据显示，目前，道路交通死亡已经成为人类第九大死亡原因，而在2020年，道路交通死亡率预计将再翻一倍，上升为继癌症、抑郁症之后的第三大死亡原因。根据调查，大约50%-60%的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾驶已经被列为车祸致死的主要原因。据统计，从1994年到2004年，我国因酒后车而导致的死亡人数平均每年以73%的速度增长。中国是酒的故乡，也是酒文化的发源地，是世界上酿酒最早的国家之一。中国人民对酒也有看独特的爱好，在节日以及聚会中都会开怀畅饮，酒已经成为我国人民生活中必不可少的东西了。
随着汽车的普及，酒后驾车问题愈发的严重。在我国道路交通事故中每死亡3个人中就有一个是因为酒后驾车所致。我国现阶段仍然在较大范围内存在 所谓“无酒不成席”的习俗，“酒不驾车， 驾车不饮酒”的观念尚未深入人心，酒精会削弱中枢神经系统，并通过激活抑制性神经原和抑制激活性神经原造成大脑活动迟缓。当酒精的含量达到一定浓度时人对外界的反应能力及控制能力就会下降，处理紧急情况的能力也随之下降。现代医学的研究成果表明，东方人如中国人等因缺乏乙醛脱氢酶，饮酒后更容易引起乙醛在体内积聚，释放出胺类，产生血管张、头痛、嗜睡、呕吐、心动过速等不良反应。酒后驾车者往往认为自己的酒量很好，喝完酒后跟正常人一样，过高的相信自己的驾驶技术，于是开着车，行驶在路上，不知危险已经存在，当造成事故时，轻者则后悔不已，重者则悔之晚矣，甚至失去了生命。所以，饮酒驾车，特别是醉酒后驾车，对道路交通安全的危害是十分严重的。因此，我们研究防酒驾系统具有重要的社会价值。
1.2 国内外研究现状
酒后驾车的危害十分巨大,因此,2018年王松林介绍了一种基于单片机的防酒驾控制系统。系统由酒精传感器MQ-3测量汽车驾驶员体内的酒精含量浓度,通过A/D转换器转换成数字信号传给单片机,经过单片机处理后显示酒精浓度,当浓度大于规定数值时,语音播报模块发出警报,并通过继电器切断汽车内的油箱电源或关闭阀门[1]。系统能够有效防止酒驾,起到了安全出行的效果。
司机饮酒驾车已成为交通事故高发的原因之一,为预防酒驾的发生,2021年林小芳设计了一种基于单片机的防酒驾检测系统.系统首先判断驾驶位上是否有人,如果有人,则启动酒精检测仪,收集车内的酒精浓度并判断,如果达到酒驾或醉驾状态,则自动断开车内启动电路,使车辆无法启动,实现预防酒驾的目的[2] .该防酒驾系统基于单片机设计,有效降低了系统成本,且性能稳定,容易实现,效果良好,易于推广,应用前景广阔。
2016年KH Nothacker，巴萨兰，SI Rettus，索尔设计了一种用于远程监测用户中毒的方法和系统，包括：检测车辆与用户的交互;提示用户提供呼吸样本，以响应于检测车辆与用户的交互;将来自用户接收的呼吸样本信号传送到移动计算设备;根据呼吸样本信号为用户确定中毒指标的值;并基于中毒指标的值，执行一种动作来阻止用户对车辆的操作[3] 。
2019年L 晓莹设计了由STC89 C52单片机最小系统、LCD1602液晶显示器、电源模块、蜂鸣器报警模块、按键模块、MQ-3酒精检测模块和ADC0832模数转换模块组成。酒精传感器MQ-3实时检测空气中的酒精，通过电阻分压器连接到ADC0832芯片的通道1，显示数字管上的酒精浓度，酒精浓度报警值可通过两个按钮设置。当实际酒精浓度高于设定值时，蜂鸣器将发出警报[4] 。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
本设计是一套基于STC89C52单片机的防酒驾系统。系统通过中控部分获取输入部分的数据，并通过输出部分实现相应的控制和警示功能。输入部分包括酒精浓度模块、人体红外监测模块、独立按键和供电电路，用于采集酒精浓度数据、检测驾驶位情况和提供操作接口。输出部分包括LCD1602显示模块、继电器、LED指示灯和蜂鸣器，用于显示酒精浓度、实现自动锁车功能以及提供视觉和声音警示。该系统能够酒精浓度超过限定值且驾驶位有人时，系统会自动触发锁车机制，提醒驾驶员不要酒后驾车，从而有效防止酒驾事故的发生。设计简洁明了，具有较高的可靠性和实用性，能够为道路交通安全提供有效的保障。
