酒后駕車容易發(fā)生交通事故,為了減少或杜絕這種現(xiàn)象,通常是采用呼氣酒精測試儀對駕駛人員進行現(xiàn)場檢測,以確定駕駛人員是否飲酒。目前,市場上警用酒精測試儀種類繁多、功能強大、靈敏度高,但是由于它沒有安裝在汽車內(nèi)部,只能由交警人員來實施,因此并不能從根本上杜絕酒后駕車,酒后駕車事件仍時有發(fā)生。
本文提出了一種基于MSP430單片機的超低功耗酒精探測控制儀,該儀器安裝在汽車內(nèi),當駕駛人員進入駕駛室后,可以自動對酒精濃度進行探測,以確保行車的安全。系統(tǒng)可以根據(jù)檢測到的酒精含量是否超標控制汽車點火器打開或者關閉,如果超標,則駕駛人員無法啟動汽車,因此從根本上杜絕了酒后駕車的出現(xiàn)。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。
系統(tǒng)采用超高靈敏度酒精傳感器,超低功耗單片機系統(tǒng),自動探測酒精濃度的方法,可以防止駕駛人員逃避檢測,以判斷駕駛員是否是酒后開車,系統(tǒng)總體設計如圖1所示。該系統(tǒng)可放置在汽車儀表盤位置,當司機發(fā)動汽車時,探測控制儀啟動,此時發(fā)動機處于被鎖狀態(tài),汽車無法啟動。酒精傳感器加熱后,探測控制儀對酒精傳感器探測的氣體信號進行檢測。由于酒精含量與酒精傳感器檢測后產(chǎn)生的電壓信號成特定的比例關系,因而可根據(jù)電壓信號進行酒精含量的判斷。檢測到的信號經(jīng)過放大和濾波之后,通過單片機內(nèi)置的12位ADC轉換為數(shù)字信號,由單片機對此信號進行處理判斷,假設酒精含量沒有超標,LCD顯示屏幕顯示當前酒精濃度,同時正常指示燈亮起,控制繼電器不起作用,汽車隨之啟動;反之,則進行聲光報警,控制繼電器切斷點火裝置電源,駕駛人員無法啟動汽車,從根本上實現(xiàn)控制酒后駕車。汽車啟動后,控制儀隨即進入低功耗狀態(tài),只有酒精濃度探測電路一直工作,一旦駕駛人員駕駛過程中飲酒,控制儀立即恢復到正常工作狀態(tài)。
軟件設計
軟件部分根據(jù)系統(tǒng)功能進行模塊化編程??刂苾x主程序流程圖如圖5所示,實現(xiàn)酒精含量檢測、酒精含量是否超標判別、酒精含量顯示、聲光報警等功能。系統(tǒng)初始化后,對酒精傳感器進行加熱,自動進入測量狀態(tài),然后采集酒精含量電壓信號,與設定的精度濃度進行比較,如果高于這個濃度,則顯示該濃度,并進行聲光報警,同時切斷點火電路,駕駛人員不能發(fā)動汽車;如果低于這個濃度,則顯示所測的濃度,同時啟動發(fā)動機。
結語
車載酒精探測儀是為預防交通事故發(fā)生情況而設計的。本文通過對各個電路功能及軟件工作流程的闡述,對整個設計進行了介紹。由于本系統(tǒng)安裝在汽車上,自動測量、智能化程度高、功耗低,對預防酒后駕車具有很好的效果,在實際應用中具有很好的推廣價值。