基于单片机防酒后驾驶毕业设计开题报告

基于单片机防酒后驾驶毕业设计开题报告

华东交通大学理工学院

本科生毕业设计（论文）

开题报告

题目：基于单片机防酒后驾驶控制系统设计

分院：电气与信息工程分院

专业：电子信息工程

班级：四班

学号：20090210410407

姓名：王雷

指导教师：兰明

填表日期：2013 年 2 月11 日

一、选题的依据及意义：

近年来随着社会的发展，经济和科技的也取的了巨大的进步。汽车也越来越普及，但汽车带给社会的问题也越来越严重。世界各地每时每刻都会发生交通事故，据世界卫生组织（WHO）统计，全球每年有120多万人在交通事故中丧生，这也是说平均没20秒就有一人死于交通事故。据世界银行2010年的统计数据，全世界每年因交通事故造成的经济损失约为1000亿美元。据世界卫生组织调查显示这些交通事故当中，有一大部分是因为酒后驾驶造成的，酒后驾驶已经被列为车祸致死的主要原因。在中国，由于“酒文化”的存在，每年由于酒后驾车引起的交通事故有数万起，而造成死亡的交通事故中50%以上都与酒后驾车有关，酒后驾车的危害触目惊心，已经成为交通事故的第一大“杀手”。

当酒精在血液中的含量达到一定溶度时，人们的反应能力和控制能力都会下降，处理紧急情况的能力也随之下降，对于酒后驾车者来说，他们血液中的酒精含量越高，发生交通事故的概率也越大。据《中国青年报》报道，我国每天约有300人丧生于车祸；每年全国共发生道路交通事故77万多起，死亡11万人，直接经济损失超过33亿元。酒后驾车不仅给经济带来损失，还给不少家庭造成了无法挽回的伤害。针对以上情况，有必要开发一款系统帮助酒后驾驶员进行安全驾驶，适时的提醒驾驶员安全驾驶，避免了因为酒后驾驶而造成的交通事故。

二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：

随着人们生活质量的提高，社会经济发展，越来越多的人能够买得起车，但是也带来了潜在的交通安全隐患，尤其是酒后驾驶。虽然每个国家都制定了严禁酒后驾驶的法规，并对酒后驾驶有严格的处罚，但是并不能从根本上解决问题。有些驾驶员自信自己的驾驶技术，盲目的酒后驾驶造成无法挽回的伤害。

随着自动化技术及检测技术的日益成熟，人们开始研究将自动控制系统应用于汽车上。目前针对国内外防止酒后驾车主要集中在酒精检测，但是警察常用的酒精呼吸检测仪只能初步显示司机饮酒过度，随后有酒后驾车嫌疑的司机将被带到警察局接受血检等进一步检测，以确定其体内酒精含量是否超标。但是这种做法不能时刻监视驾驶员，无法做到提前制止，防患于未然，也不能有效的防止酒后驾车带来的危险。在不少国家，政府正在推行酒精锁来防止醉酒司机上路。酒精锁是一种车载检测装置，司机向酒精锁配备的酒精检测仪呼气，经仪器测试认定司机没有饮酒后，酒精锁才会开启，否则汽车无法发动。酒精呼吸检测仪的主要利用的是酒精传感器的工作原理进行酒精检测，对被测人呼出气体进行检测。检测仪上的酒精传感器，可以从气体中将酒精气体检测出来。气体中的酒精气体越浓，检测到的信号越大。而血液中的酒精含量越高，呼出中气体中的酒精含量越高。按照美国和国际通用标准，呼气中的酒精含量是血液中酒精含量的2100倍，由此，根据检测到的呼气中酒精含量就可以得出血液酒精含量。当酒精含量超过预设定值时，汽车点火装置被锁死无法启动，从而防止酒后驾车。

当然还有一些预防酒后驾车的技术正在研究之中。比如，英国布里斯托尔大学的研究人员企图通过测定司机眼睛来识别司机是否酒后开车。在正常状态下，司机转动方向盘之前会提前0.85秒左右将目光转向一边。饮酒明显缩短这个时间差。两小杯伏特加酒就可以使时间差降到0.5秒以下，研究人员就是利用这个时间差判定驾驶人员是否酒驾，

从而对汽车进行锁死来防止酒后驾车。

现在应用最广的还是利用酒精检测仪进行测试血液酒精含量，再设计出防止汽车启动的系统来制止酒后驾驶。

三、本课题研究内容

应用单片机技术设计一个基于单片机的防酒后驾驶控制系统设计。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，控制系统会自动切断汽车启动系统，使汽车无法正常启动。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。

四、本课题研究方案

根据任务书的要求，本研究设计不仅能检测出驾驶员的体内酒精含量，而且要在驾驶员体内酒精浓度超标时，汽车禁止启动。同时显示屏显示驾驶员的酒精浓度，语音警报也要响起。为实现这个研究方案，选用高灵敏度的酒精传感器来进行酒精检测，显示模块和语音报警模块用单片机根据酒精传感器检测的酒精浓度进行系统控制，单片机和继电器结合使用则控制汽车的点火系统，禁止汽车在驾驶员酒后启动。

选用单片机AT89S51本设计的核心元件，利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO 端口，及其控制的准确性，实现基本的检测功能单片的外围电路外接输入键盘用于浓度标准值功能的控制，外接LCD1602显示器用于显示作用。

发光二极管采用集成驱动器LM3914。其内部有十个电压比较器可以控制十个发光二极管。相邻电压为0.12V。可以采用点状显示也可采用条状显示。

ADC0809为8路8位的A\D转换器具有起停控制端。转换时间为100us。输入电压为0-5V。供电电压为5V。三位数码显示具体数值。

传感器遇到酒精气体后，阻值发生变化，所要测得电压发生变化，在经过LM3914的放大比较，驱动相应的二极管发光，显示酒精浓度的高低。单片机不断采集ADC0809模数转换后变化电压，经数据处理交数码管处理。

五、研究目标、主要特色及工作进度：

研究目标：

1、能够使用Protel 99 SE绘制电路原理图和印刷电路板PBC。

2、能够应用Keil uVision源代码编辑、调试。

3、能够掌握应用51系列单片机的编程技术和外围接口，使用单片机进行数码显示控制和语音播报控制；能够使用单片机控制继电器控制点火装置。

4、对所选用酒精传感器的工作原理有一定得了解，并能掌握酒精传感器与单片机结合使用。

5、用Protues软件调试和仿真。

6、培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。

主要特色：具有很强的实用性、是理论与实际的紧密结合。

工作进度：