基于单片机的酒后驾驶自动检测系统
毕业设计论文中文毕业设计论文中文中国的酒桌风俗文化来源已久，许多人喝完酒以后觉得自己没有醉，能掌控车辆。这种观点显然是错误的，在酒精的反应下，人不能做出正确的判断，从而导致悲剧的发生。当酒精浓度在血液中达到一定含量时人的反应能力和控制能力都会下降，处理紧急情况的能力也变得糟糕，发生交通事故的概率越大。为了预防这类酒后驾车的司机酿成悲剧，一套预防司机酒后驾驶的系统就特别重要了。本论文主要是研发这个系统，它具有以下几个功能模块电源模块、数码管显示模块、声光报警模块等。基于此要求，本设计主要以AT89C51单片机为核心，结合酒精传感器开发的一种自动报警检测系统。这个系统能通过高灵敏度的呼气式酒精传感器检测驾驶员的酒精摄入量，当驾驶员体内酒精浓度超标时,系统可显示驾驶员摄入的酒精浓度，并具有实时监测和光电、语音报警功能。 伴随着经济和汽车行业的不断发展和进步，越来越多的家庭拥有汽车，由于中国传统的酒桌文化，酒后驾驶的潜在危险性太过明显，所以这套系统还是具有很大的必要性和发展性。关键词 单片机，酒精传感器，语音报警功能
目 录
1引言 1
1.1课题的研究目的和意义 1
1.2国内外研究动态 2
1.3本课题研究内容安排 3
2系统方案和论证 3
2.1系统总体设计 3
2.2控制模块方案论证 4
2.3显示模块方案论证 4
2.4气体传感器方案论证 4
3系统硬件功能设计 4
3.1单片机最小系统电路 4
3.2电源供电电路 7
3.3酒精浓度传感器 7
3.4 AD转换电路 9
3.5 程序下载电路 11
3.6 蜂鸣器报警电路 11
3.7 按键控制电路 12
3.8 LCD显示电路 12
4 系统的软件功能设计 13
4.1系统主程序 13
4.2 AD转换程序流程图 14
4.3 按键程序流程 15
4.4 LCD显示程序流程 15
5 系统调试和实验结果分析 16
5.1 USB转串口驱动安装 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
6
5.2 下载程序 17
总 结 20
致 谢 22
参 考 文 献 23
附录： 27
1引言
1.1课题的研究目的和意义
近几年来，汽车已经完全融入了人类生活。虽然汽车为人类带来了便捷，大大地节省了人类出行的时间，为人类社会的进步与发展贡献了最大的力量。但是，有一个问题却慢慢的出现了，酒后驾驶、醉后驾驶这些字眼经常的出现在人们的目光中。通过新闻可以了解到，酒后驾驶、醉后驾驶为人们的生活带来了一大堆的困扰与伤害。对于人类来说，酒精的出现是一件十分有益的事情，少量的酒精可以使人体感到快乐。但是现在社会却因为汽车与酒精的结合使这一件有益的事变成了祸害。正常人摄入超过限定的酒精后，就会出现小脑反应延迟，肢体运动失调，大脑来不及对当前所发生的事情做出最有效的反应与判断，严重的还会出现意识恍惚的现象。而这些问题对一个驾驶员来说是最致命的。试想一下，当一个驾驶员因为饮酒之后，对于原有的一些驾驶环境出现判断失误，又或者说即使对突发的事情做出了应有的判断，却因为饮酒之后身体与大脑不能够实现同步，最终造成惨祸。本课题的任务就是设计一个酒后驾驶测试系统，通过上位机的控制，并经过USB转串口的连接，最终实现上位机与下位机同步运行，能够实时测量酒精浓度。
酒后驾驶主要有以下几个原因：第一，驾驶员自身的思想观念，没有认识到酒后驾驶的危害性。驾驶员饮酒后操作判断能力降低，对光线，声音刺激做出反应的时间延长，触觉也会变锝迟钝，所以不能判断来往行车的速度和距离，只要有点突发状况，油门刹车控制不住，导致交通事故。第二，缺乏安全意识，有些人自以为酒量大，驾驶年龄比较长，操作技术也过硬，在别人面前逞能炫耀自己，认为喝点酒照样能开好车，往往这种人就会酿成大祸。第三，中国对酒驾的处罚还是过轻，有些人虽然喝酒开车，但是一次都没被警察抓过，心存侥幸心理，即使被抓也是交了罚款草草了事，没有强制的法律规定也是造成交通事故的主要原因。
预防酒后驾驶应该把眼光放长远，从宏观的角度去思考。只有完善严格的法律法规，落实到日常交通管理细节，将运动式的执法变成工作常态，有了法律的支撑，科学的管理机制，才能找到问题的关键点最终解决问题。利用单片机，制造一套防止驾驶员酒后驾车的系统正好可以有效的组织这类事故的发生。本次毕业设计主要研究的就是基于单片机的驾驶员酒后驾驶自动检测系统，防止酒驾的系统在以后的日常生活中对汽车的控制起到非常重要的作用，他可以非常广泛的应用到汽车自带的设备中。通过这个系统，能后实时监测驾驶员的酒精浓度，还有一套语音报警系统，一旦超过设定的酒精浓度值，就会发出警报，提醒驾驶员，从而有效防止此类交通意外的发生，具有非要重大的意义。
1.2国内外研究动态
众所周知，汽车是全球出口贸易中占比重最大的商品之一，汽车行业因为他的技术含量高，产品的附加值比较大，整个产业链范围广，产业带动性很强，所以很多工业发达的国家都保持汽车产品在真个国家工业中的地位，提供资金和技术支持。这样汽车就往大众化发展，但就是因为酒驾使得汽车也存在一个潜在的危险，会对人的财产生命安全造成损坏，所以世界各国为了减轻这一事故带来的灾害而制定一些法律法规。比如有关酒驾和醉驾的处罚，一旦发生交通事故，需要承担法律责任。
有了市场需求才会有发展，这个需求正好为汽车行业的发展提供动力。目前根据国内市场需求方面来看，我们在防止酒后驾驶自动检测系统这块技术还是比较缺乏的，主要的是指纹式酒后禁止驾驶系统，通过指纹的唯一性，从源头禁止喝完酒以后再次驾车车辆的行为，然后运用了全球领先的手指汗液酒精检测方法，防止车内其它人呼出气对检测的有影响，设计的更加精确，人性化，不受车内乘坐人的影响不受环境的影响，检测结果更加的精准。不止如此，这个系统还有指纹启动功能，指纹防盗的功能。当然车主也可以给系统加自己亲朋好友的指纹，这样授权的那个人也可以开车，当然他也受酒精传感器的检测，一旦超标还是会启动应急系统，是的车子不能启动缓慢靠边停下。在国外，国际上著名的汽车制造商丰田，本田等日系车，他们在预防酒驾的技术上取得重要突破，近日，他们又推出一种新型的车，在车辆上装载了一套防止酒驾的设备，这种控制技术不仅可以精确测出驾驶员的酒精浓度，还能采取
各种措施提醒驾驶员，在危险的时刻车子本身可以紧急制动，保证驾驶人员的生命安全。
1.3本课题研究内容安排
目前市场对于防酒后驾驶的系统要求十分迫切，为了满足广大消费者的需求，这次设计就得运用到单片机技术，酒精传感器技术等实现测量酒精浓度，当然用户也可以根据自己的要求自己设定一个值，前提是在法律法规允许的条件下，最后保存这个值。硬件方面，选择高灵敏度的呼气时酒精传感器采集酒精浓度。软件方面，运用C语言，把传感器的测量信号通过AD转换与之前设定的值进行比较。显示浓度的高低对应着不同饮酒程度，相应作出不同程度的警示报警。总之，这个系统拥有防酒后驾驶系统的基本功能，非常贴合汽车技术的发展要求，对防酒后控制系统的有关技术要求有了很好的研究应用。
目 录
1引言 1
1.1课题的研究目的和意义 1
1.2国内外研究动态 2
1.3本课题研究内容安排 3
2系统方案和论证 3
2.1系统总体设计 3
2.2控制模块方案论证 4
2.3显示模块方案论证 4
2.4气体传感器方案论证 4
3系统硬件功能设计 4
3.1单片机最小系统电路 4
3.2电源供电电路 7
3.3酒精浓度传感器 7
3.4 AD转换电路 9
3.5 程序下载电路 11
3.6 蜂鸣器报警电路 11
3.7 按键控制电路 12
3.8 LCD显示电路 12
4 系统的软件功能设计 13
4.1系统主程序 13
4.2 AD转换程序流程图 14
4.3 按键程序流程 15
4.4 LCD显示程序流程 15
5 系统调试和实验结果分析 16
5.1 USB转串口驱动安装 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
6
5.2 下载程序 17
总 结 20
致 谢 22
参 考 文 献 23
附录： 27
1引言
1.1课题的研究目的和意义
近几年来，汽车已经完全融入了人类生活。虽然汽车为人类带来了便捷，大大地节省了人类出行的时间，为人类社会的进步与发展贡献了最大的力量。但是，有一个问题却慢慢的出现了，酒后驾驶、醉后驾驶这些字眼经常的出现在人们的目光中。通过新闻可以了解到，酒后驾驶、醉后驾驶为人们的生活带来了一大堆的困扰与伤害。对于人类来说，酒精的出现是一件十分有益的事情，少量的酒精可以使人体感到快乐。但是现在社会却因为汽车与酒精的结合使这一件有益的事变成了祸害。正常人摄入超过限定的酒精后，就会出现小脑反应延迟，肢体运动失调，大脑来不及对当前所发生的事情做出最有效的反应与判断，严重的还会出现意识恍惚的现象。而这些问题对一个驾驶员来说是最致命的。试想一下，当一个驾驶员因为饮酒之后，对于原有的一些驾驶环境出现判断失误，又或者说即使对突发的事情做出了应有的判断，却因为饮酒之后身体与大脑不能够实现同步，最终造成惨祸。本课题的任务就是设计一个酒后驾驶测试系统，通过上位机的控制，并经过USB转串口的连接，最终实现上位机与下位机同步运行，能够实时测量酒精浓度。
酒后驾驶主要有以下几个原因：第一，驾驶员自身的思想观念，没有认识到酒后驾驶的危害性。驾驶员饮酒后操作判断能力降低，对光线，声音刺激做出反应的时间延长，触觉也会变锝迟钝，所以不能判断来往行车的速度和距离，只要有点突发状况，油门刹车控制不住，导致交通事故。第二，缺乏安全意识，有些人自以为酒量大，驾驶年龄比较长，操作技术也过硬，在别人面前逞能炫耀自己，认为喝点酒照样能开好车，往往这种人就会酿成大祸。第三，中国对酒驾的处罚还是过轻，有些人虽然喝酒开车，但是一次都没被警察抓过，心存侥幸心理，即使被抓也是交了罚款草草了事，没有强制的法律规定也是造成交通事故的主要原因。
预防酒后驾驶应该把眼光放长远，从宏观的角度去思考。只有完善严格的法律法规，落实到日常交通管理细节，将运动式的执法变成工作常态，有了法律的支撑，科学的管理机制，才能找到问题的关键点最终解决问题。利用单片机，制造一套防止驾驶员酒后驾车的系统正好可以有效的组织这类事故的发生。本次毕业设计主要研究的就是基于单片机的驾驶员酒后驾驶自动检测系统，防止酒驾的系统在以后的日常生活中对汽车的控制起到非常重要的作用，他可以非常广泛的应用到汽车自带的设备中。通过这个系统，能后实时监测驾驶员的酒精浓度，还有一套语音报警系统，一旦超过设定的酒精浓度值，就会发出警报，提醒驾驶员，从而有效防止此类交通意外的发生，具有非要重大的意义。
1.2国内外研究动态
众所周知，汽车是全球出口贸易中占比重最大的商品之一，汽车行业因为他的技术含量高，产品的附加值比较大，整个产业链范围广，产业带动性很强，所以很多工业发达的国家都保持汽车产品在真个国家工业中的地位，提供资金和技术支持。这样汽车就往大众化发展，但就是因为酒驾使得汽车也存在一个潜在的危险，会对人的财产生命安全造成损坏，所以世界各国为了减轻这一事故带来的灾害而制定一些法律法规。比如有关酒驾和醉驾的处罚，一旦发生交通事故，需要承担法律责任。
有了市场需求才会有发展，这个需求正好为汽车行业的发展提供动力。目前根据国内市场需求方面来看，我们在防止酒后驾驶自动检测系统这块技术还是比较缺乏的，主要的是指纹式酒后禁止驾驶系统，通过指纹的唯一性，从源头禁止喝完酒以后再次驾车车辆的行为，然后运用了全球领先的手指汗液酒精检测方法，防止车内其它人呼出气对检测的有影响，设计的更加精确，人性化，不受车内乘坐人的影响不受环境的影响，检测结果更加的精准。不止如此，这个系统还有指纹启动功能，指纹防盗的功能。当然车主也可以给系统加自己亲朋好友的指纹，这样授权的那个人也可以开车，当然他也受酒精传感器的检测，一旦超标还是会启动应急系统，是的车子不能启动缓慢靠边停下。在国外，国际上著名的汽车制造商丰田，本田等日系车，他们在预防酒驾的技术上取得重要突破，近日，他们又推出一种新型的车，在车辆上装载了一套防止酒驾的设备，这种控制技术不仅可以精确测出驾驶员的酒精浓度，还能采取
各种措施提醒驾驶员，在危险的时刻车子本身可以紧急制动，保证驾驶人员的生命安全。
1.3本课题研究内容安排
目前市场对于防酒后驾驶的系统要求十分迫切，为了满足广大消费者的需求，这次设计就得运用到单片机技术，酒精传感器技术等实现测量酒精浓度，当然用户也可以根据自己的要求自己设定一个值，前提是在法律法规允许的条件下，最后保存这个值。硬件方面，选择高灵敏度的呼气时酒精传感器采集酒精浓度。软件方面，运用C语言，把传感器的测量信号通过AD转换与之前设定的值进行比较。显示浓度的高低对应着不同饮酒程度，相应作出不同程度的警示报警。总之，这个系统拥有防酒后驾驶系统的基本功能，非常贴合汽车技术的发展要求，对防酒后控制系统的有关技术要求有了很好的研究应用。
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