酒后駕車控制器畢業(yè)論文（含外文翻譯）

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　酒后駕車造成交通事故不計(jì)其數(shù)，帶來(lái)很大危害。各國(guó)都在采取各種方法來(lái)解決這個(gè)問題，但最終沒有找到一個(gè)很好的解決方法。 </p><p>　　酒后駕車控制器就是因此而設(shè)計(jì)的。在這之前，同類產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外已有，但都因?yàn)槌杀?、可靠性、方便性等原因沒有得到推廣。</p><p>　　本設(shè)計(jì)就是

2、在前人基礎(chǔ)上，使其有效、可靠的控制酒后駕車，并將完善其他功能。最終目的是使它能夠得到廣泛應(yīng)用，最大限度的限制和杜絕酒后駕車現(xiàn)象。</p><p>　　設(shè)計(jì)采用半導(dǎo)體酒精探頭，其特點(diǎn)是靈敏度高、穩(wěn)定、可靠；控制器采用89C2051單片機(jī)，其具有體積小、功耗低和帶有電位比較器；設(shè)計(jì)上采用發(fā)射和接收分離的無(wú)線傳輸技術(shù)，使其設(shè)備體積小、使用方便、易操作、易安裝等特點(diǎn)。此外發(fā)射端發(fā)送信息碼，接收端檢驗(yàn)接收碼正確性，從而增加

3、了電子鎖的功能；整體來(lái)說(shuō)，該設(shè)計(jì)有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、易于使用的特點(diǎn)，將會(huì)成為汽車上不可或缺的安全工具。</p><p>　　關(guān)鍵詞：酒后駕車控制器；酒精探頭；89C2051；無(wú)線傳輸技術(shù)；信息碼；電子鎖</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Causing the traffic accident

4、to be countless by car after drinking, bring and endanger greatly. Various countries are taking various kinds of methods to solve this problem. But has not found a very good solution finally.</p><p>　　The co

5、ntroller is what is designed because of this to drive after drinking. Before this, there are the like products have both at home and abroad, but because of the cost, dependability , the reason of helping etc. is not popu

6、larized .</p><p>　　It is to make its effective , reliable control drive after drinking on the basis of forefathers to originally design, and will perfect other functions. The final purpose is to make it used

7、 widely, maximum restriction and phenomenon of stopping to drive after drinking.</p><p>　　Designing and adopting the semiconductor alcohol sensor, its characteristic is that sensitivity is high , and steady

8、, reliable ; The controller adopts 89C2051 one-chip computer, it has small , low power dissipation and having electric potential comparators; Adopt launching and receive the wireless transmission technology separated on

9、the design , make its equipment small , easy to use , easy to install, in addition launch the end to send the information yard , receive the end to examine and rec</p><p>　　Keywords:　 Drive the controller af

10、ter drinking; alcohol sensor; 89C2051; wireless transmission technology; information yard; the electron locking</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><

11、;p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論3</b></p><p><b>　　1.1課題背景3</b></p><p>　　1.2目前采取方法3</p><p>　　1.2.1呼氣酒精測(cè)試3</p><p>　　1.2.2

12、高智能汽車3</p><p>　　1.2.3 駕駛員酒后開車控制器3</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)要求3</b></p><p>　　第2章 方案設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)方案選擇3</p><p>　　2.2.1發(fā)射部分3</p><p

13、>　　2.2.2 接收部分3</p><p>　　2.2.3整體設(shè)計(jì)過程3</p><p>　　2.3可行性分析3</p><p><b>　　2．4本章小結(jié)3</b></p><p>　　第3章 硬件設(shè)計(jì)3</p><p><b>　　3.1發(fā)射部分3</b

14、></p><p>　　3.1.1 89C2051單片機(jī)3</p><p>　　3.1.2酒精含量檢測(cè)模塊3</p><p>　　3.1.3吹氣判斷模塊3</p><p>　　3.1指示燈模塊3</p><p>　　3.1.5發(fā)射裝置模塊3</p><p>　　3.1.6發(fā)射總

15、體部分3</p><p><b>　　3.2接收部分3</b></p><p>　　3.2.1接收裝置模塊3</p><p>　　3.2.2報(bào)警語(yǔ)音模塊3</p><p>　　3.2.3穩(wěn)壓降壓模塊3</p><p>　　3.2.4執(zhí)行模塊3</p><p>　

16、　3.2.5接收總體部分3</p><p><b>　　3.3本章小結(jié)3</b></p><p>　　第4章 軟件設(shè)計(jì)3</p><p>　　4.1 程序流程圖3</p><p>　　4.2 本章小結(jié)3</p><p>　　第5章 安裝調(diào)試3</p><p>

17、　　5.1 安裝調(diào)試過程3</p><p>　　5.2 調(diào)試方法3</p><p>　　5.2.1硬件調(diào)試3</p><p>　　5.2.2軟件調(diào)試3</p><p>　　5.3 本設(shè)計(jì)具體調(diào)試用例3</p><p>　　5.3.1黃燈忽亮忽滅3</p><p>　　5.3.2語(yǔ)音電

18、路的喇叭不響3</p><p>　　5.3.3接收部分不工作3</p><p>　　5.4 本章小結(jié)3</p><p><b>　　結(jié) 論3</b></p><p><b>　　致 謝3</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)3</b>

19、</p><p>　　附錄1 外文文獻(xiàn)及中文翻譯3</p><p>　　RC 模擬數(shù)字變換器3</p><p>　　附錄2電氣原理圖3</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題背景</b></p><p

20、>　　交通事故已成為對(duì)人類生命安全威協(xié)最大的“第一公害”。全球每年有50萬(wàn)人因車禍喪生。引起交通事故的基本因素有人、車、路、環(huán)境與管理等,其中駕駛員本身因素占70%。而酒后駕車是駕駛員駕駛事故重要因素之一。世界各國(guó)統(tǒng)計(jì),30%～50%的交通事故由飲酒后駕車所至。我國(guó)交通部門報(bào)道,酒后駕車的交通事故率比平常人高出至少5～6倍。在1989～1990年中,因酒后駕車引起的交通事故平均每年高達(dá)3萬(wàn)余起。我國(guó)交通法規(guī)定：禁止酒后駕車。在我們

21、的調(diào)查中,駕駛員承認(rèn)有酒后駕車者達(dá)11.99%,且有2.43%的駕駛員經(jīng)常酒后駕車。酒后駕車與車禍的關(guān)系是無(wú)可辯駁的。美國(guó)近46%的交通事故與酒精有關(guān),且酒后駕車是美國(guó)車禍的三種主要危險(xiǎn)因之一。聯(lián)邦德國(guó)有70%的交通事故與酒后開車有關(guān)。美、日等國(guó)的研究表明，血液中酒精濃度為0.03%、0.09%、0.15%時(shí),駕駛能力分別可下10%、25%、30%。飲酒可致駕駛員視覺功能、觸覺敏感度、判斷能力、注意力等下降,從而致交通事故的發(fā)生。目前，

22、我國(guó)對(duì)于酒后駕車行為的監(jiān)控主要采取出動(dòng)警力，不定期抽查的方式。但由于人員有限等原因，管理仍存在一定的難度，交管部門對(duì)此也非常苦惱。由</p><p>　　酒后駕車造成的交通事故對(duì)國(guó)家、他人、自己產(chǎn)生了難以估計(jì)的后果。為了減少這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，世界各國(guó)都在想辦法來(lái)解決這個(gè)問題。</p><p><b>　　1.2目前采取方法</b></p><p>

23、;　　1.2.1呼氣酒精測(cè)試</p><p>　　目前全世界幾乎所有國(guó)家都采用呼氣酒精測(cè)試儀對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，以確定被測(cè)量者是否是酒后駕駛。主要有燃料電池型呼氣酒精測(cè)試儀和半導(dǎo)體型呼氣酒精測(cè)試儀?？梢詫?duì)氣體中酒精含量進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備有五種基本類型，即：燃料電池型（電化學(xué)）、半導(dǎo)體型、紅外線型、氣體色譜分析型、比色型。但由于價(jià)格和使用方便的原因，目前常用的只有燃料電池型（電化學(xué)型）和半導(dǎo)體型兩種。這兩種能夠制造

24、成便攜型呼氣酒精測(cè)試器，適合于現(xiàn)場(chǎng)使用半導(dǎo)體型采用氧化錫半導(dǎo)體作為傳感器，這類半導(dǎo)體器件具有氣敏特性，當(dāng)接觸的氣體中其敏感的氣體濃度增加，對(duì)外呈現(xiàn)的電阻值就降低。這種半導(dǎo)體在不同工作溫度時(shí)，對(duì)不同的氣體敏感程度是不同的，因此半導(dǎo)體型呼氣酒精測(cè)試儀中都采用加熱元件，把傳感器加熱到一定的溫度，該傳感器對(duì)酒精具有最高的敏感度。燃料電池型呼氣酒精測(cè)試儀采用燃料電池酒精傳感器作為氣敏元件，它屬于電化學(xué)類型，因此又稱為電化學(xué)型。燃料電池是當(dāng)前全世界

25、都在廣泛研究的環(huán)保型能源，它可以直接把可燃?xì)怏w轉(zhuǎn)變成電能，而不產(chǎn)生污染，酒精傳感器只是燃料電池的一個(gè)分支。燃料電池酒精傳感器采用貴金屬白金作為電極，在燃燒室內(nèi)充滿特種催化劑，使進(jìn)入燃燒室內(nèi)的酒精</p><p>　　1.2.2 高智能汽車</p><p>　　據(jù)報(bào)道，英國(guó)最近發(fā)明了一種高智能汽車，可以自動(dòng)拒絕司機(jī)酒后駕駛。這款嶄新設(shè)計(jì)的高智能坐騎，裝有一套名為“個(gè)人警察”的監(jiān)察系統(tǒng)，由紅

26、外線攝像機(jī)、感應(yīng)器和帶有電腦分析功能的“小黑箱”組成?！靶『谙洹睍?huì)把攝像機(jī)錄制的司機(jī)眼球活動(dòng)情況以及感應(yīng)器偵察到的方向盤扭轉(zhuǎn)動(dòng)作集中起來(lái)進(jìn)行分析。若司機(jī)是在頭腦清醒的情況下駕車，通常在扭動(dòng)方向盤之前，會(huì)先審視一下行車方向。司機(jī)喝得愈醉，審視的時(shí)間愈短。“個(gè)人警察”系統(tǒng)將根據(jù)司機(jī)審視時(shí)間的長(zhǎng)短，來(lái)判定司機(jī)的醉酒程度，決定是否響起警鈴，或使汽車無(wú)法啟動(dòng)。</p><p>　　1.2.3 駕駛員酒后開車控制器<

27、/p><p>　　市面上存在很多這種儀器。主要通過吹氣，酒精檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)酒精含量，若含量超標(biāo)切斷汽車點(diǎn)火器，使其無(wú)法開動(dòng)，以達(dá)到控制作用。但是其中總存在一些弊端。如可靠性、實(shí)用性、成本等因素而沒有得到推廣。</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　目前市場(chǎng)上有多種警用酒精測(cè)試儀，隨著技術(shù)的發(fā)展功能越來(lái)越多、靈敏度越來(lái)

28、越高，它能協(xié)助交警定點(diǎn)抽查駕駛員是否飲酒,但實(shí)施面太窄,為給交通管理部門提供科學(xué)的管理手段,提出了酒后駕車控制器。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　(1) 安裝在汽車上，不用交警和其他人員就能判斷司機(jī)是否酒后駕車，以確保了司機(jī)的安全，又減少了交警等人員的工作量。</p><p>　　(2) 酒精傳感器靈敏度高

29、，控制器體積小、功耗低、具有電壓比較功能。</p><p>　　(3) 能夠檢測(cè)到酒精含量是否超標(biāo)，超標(biāo)則切斷點(diǎn)火器，使汽車無(wú)法開動(dòng)，以達(dá)到控制酒后駕車。</p><p>　　(4) 這種設(shè)備成本要比呼氣酒精測(cè)試儀低。</p><p>　　(5) 實(shí)現(xiàn)和使用方法簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、易推廣等特點(diǎn)。</p><p>　　第2章 方案設(shè)計(jì)</

30、p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)方案選擇</b></p><p>　　對(duì)酒后駕車控制，存在的可設(shè)計(jì)方案很多，并且能實(shí)現(xiàn)其他附加功能。但鑒于成本、可靠性、實(shí)用性等因素考慮，提出以下幾種方案。</p><p>　　方案一：智能監(jiān)控器。駕駛員一旦飲酒，其呼出的乙醇?xì)怏w被捕捉到，監(jiān)控器立即作出反應(yīng)，其功能有:顯示被測(cè)對(duì)象的乙醇濃度；振蕩式聲、光報(bào)警；累計(jì)

31、記錄駕駛員酒后開車的次數(shù)；由控制開關(guān)強(qiáng)行切斷汽車點(diǎn)火裝置的驅(qū)動(dòng)電源。設(shè)計(jì)圖如圖2-1所示：顯示一：該顯示窗共有4位顯示，采用數(shù)碼管直接顯示當(dāng)前時(shí)刻駕駛員呼出的氣體中乙醇?xì)怏w的含量，因酒敏元件本身存在一定的非線性，監(jiān)控器采用軟件處理后，顯示較為準(zhǔn)確。顯示二：該顯示窗也有4位，它實(shí)際上是累計(jì)記錄駕駛員酒后開車的===單獨(dú)采用了帶有計(jì)算功能的電子表作為顯示記錄器。靜態(tài)時(shí),記錄器的正、負(fù)端之間的電壓很低(約60mV)，它被鎖住在一個(gè)記錄狀態(tài)，監(jiān)

32、控器在報(bào)警的同時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)尖脈沖信號(hào)，記錄器自動(dòng)加1。為避免記錄器受電路其它部分的影響，中間接有光、電隔離管。于是交通管理部門可定期通過“顯示”對(duì)駕駛員酒后開車情況進(jìn)行檢查。報(bào)警：所接收到的乙醇信號(hào)達(dá)到報(bào)警點(diǎn)時(shí)，監(jiān)控器經(jīng)軟件處理后，立即控制紅、綠發(fā)光二極管交替閃爍，作出光報(bào)警信號(hào)(靜態(tài)時(shí)，僅有綠燈恒亮，作為電源指示)，同時(shí)，由外接晶振斷續(xù)發(fā)出聲音報(bào)警信號(hào)?？刂疲河捎诜N種原因，有些駕駛員飲酒后仍會(huì)強(qiáng)行開車，這樣很容易造成</p>

33、;<p>　　圖2-1 方案一設(shè)計(jì)圖</p><p>　　方案二：汽車智能控制。此設(shè)計(jì)是對(duì)駕駛員駕車進(jìn)行全面控制。酒后駕車是其中一部分。此設(shè)計(jì)將駕駛員和交管部門構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。交管部門紀(jì)錄駕駛員詳細(xì)資料；之后將駕駛證轉(zhuǎn)變?yōu)榕cIC卡類似的電子駕照。卡內(nèi)存有駕駛員的姓名、身份證號(hào)碼、允許駕駛的車輛類型、每年考核的情況、違章紀(jì)錄等內(nèi)容；最后在汽車上安裝無(wú)線通訊設(shè)備。汽車將和交通部門設(shè)置的管理系統(tǒng)形成一個(gè)無(wú)線

34、網(wǎng)絡(luò)。駕駛員開車時(shí)，先要插入正確的電子駕照，卡內(nèi)的信息通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳到交通部門的管理系統(tǒng)。交通部門將檢查其信息是否正確、有沒有違章行為、酒后駕車的次數(shù)是否超過一定數(shù)目，如這些信息都達(dá)到安全行車的標(biāo)準(zhǔn)才能啟動(dòng)。行駛時(shí)，安裝在汽車上的檢測(cè)空氣中酒精含量系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，開始檢測(cè)。若發(fā)現(xiàn)駕駛員是酒后駕車，汽車會(huì)發(fā)聲，提醒駕駛員不能開車，汽車自動(dòng)熄滅。如果汽車再次啟動(dòng)，智能控制系統(tǒng)會(huì)再次作出提示，自動(dòng)熄滅。如果駕駛員連續(xù)三次啟動(dòng)，系統(tǒng)將會(huì)將其信息

35、傳到交通管理系統(tǒng)，交通部門將會(huì)通知附近交警迅速趕到事發(fā)地，對(duì)酒后駕車者進(jìn)行相應(yīng)處理。如送到醫(yī)院等。除外，電子駕照上還會(huì)增加酒后駕車的次數(shù)，當(dāng)次數(shù)超過一定規(guī)定將會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間不能駕車，接受管理部門教育。</p><p>　　方案三：采用駕駛員主動(dòng)吹氣方法，進(jìn)行判斷駕駛員是否是酒后開車。方案設(shè)計(jì)圖如2-2所示：這個(gè)裝置放在駕駛室司機(jī)右手位置，當(dāng)司機(jī)發(fā)動(dòng)汽車時(shí)，報(bào)警裝置將會(huì)響起，提醒你使用酒精控制器。酒精控制器一般要

36、加熱到1分鐘左右，該設(shè)備綠燈會(huì)亮，說(shuō)明可以吹氣。向酒精探頭吹氣，必須發(fā)出聲音，這樣才能保證測(cè)試準(zhǔn)確。話筒作用判斷是否吹氣。當(dāng)吹氣確認(rèn)后，發(fā)送到單片機(jī)，開始對(duì)氣體信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。酒精含量和電壓信號(hào)有一定關(guān)系——含量越高，電壓越高；溫度越高，靈敏度越高。檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過了放大、檢波電路，進(jìn)行信號(hào)放大和對(duì)噪聲的過濾。之后，通過A/D電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由單片機(jī)對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理判斷，假設(shè)酒精含量沒有超標(biāo)，指示燈亮起，可以啟動(dòng)汽車，繼電器不起作用，酒精

37、控制器停止工作。反之，超標(biāo)指示燈亮起，報(bào)警裝置同時(shí)響起，說(shuō)明不能行駛，若司機(jī)強(qiáng)行啟動(dòng)，單片機(jī)開始控制繼電器，30秒后繼電器開關(guān)切斷點(diǎn)火裝置電源，汽車無(wú)法行駛，從而實(shí)現(xiàn)酒后控制駕車行駛的功能。</p><p>　　圖2-2 方案三設(shè)計(jì)圖</p><p><b>　　優(yōu)缺點(diǎn)比較： </b></p><p>　　方案一優(yōu)缺點(diǎn)：智能化，自動(dòng)檢測(cè)到駕駛

38、員呼氣體酒精含量。若駕駛員強(qiáng)行開車，自動(dòng)切斷點(diǎn)火裝置電源使車無(wú)法啟動(dòng)或行駛。但由于車內(nèi)除了駕駛員還有乘客，乘客呼出的氣體對(duì)檢測(cè)裝置干擾。這種方法可靠性不強(qiáng)。</p><p>　　方案二優(yōu)缺點(diǎn)：采用電子駕照而系統(tǒng)化。有利于對(duì)駕駛員進(jìn)行管理。此外每個(gè)人的電子駕照不同，發(fā)動(dòng)汽車時(shí)，必須插入，具用防盜功能。但是空氣中的干擾很多，檢測(cè)不準(zhǔn)確，并且建立這么大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)人力物力投入很大，實(shí)現(xiàn)困難。</p><

39、;p>　　方案三優(yōu)缺點(diǎn)；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，有效可靠實(shí)現(xiàn)酒后駕車控制。但司機(jī)需主動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，不夠智能化。</p><p>　　根據(jù)以上方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較、設(shè)計(jì)的要求及實(shí)際情況，采用方案三為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2.2采用方案</b></p><p>　　該裝置設(shè)計(jì)分兩個(gè)部分：發(fā)射部分和接收部分。</p><p

40、><b>　　2.2.1發(fā)射部分</b></p><p>　　發(fā)射部分主要是檢測(cè)酒精含量，判斷是否含量超標(biāo)，向接收部分發(fā)出信號(hào)。圖2-3是其結(jié)構(gòu)框圖。將其分幾個(gè)模塊介紹。</p><p>　　(1) 酒精含量檢測(cè)：吹氣時(shí)，根據(jù)氣體中酒精含量不同，酒精探頭輸出的電壓也發(fā)生明顯變化。電壓隨酒精含量的升高而增大。當(dāng)電壓增到一定的值時(shí)，說(shuō)明酒精含量超標(biāo)，反之不超標(biāo)。將輸

41、出電壓送到單片機(jī)進(jìn)行判斷，檢測(cè)駕駛員呼出氣體中酒精含量是否超標(biāo)。</p><p>　　(2) 吹氣判斷：話筒判斷駕駛員是否吹氣。若無(wú)話筒，駕駛員不吹氣，酒精探頭無(wú)法判斷駕駛員是否吹氣而檢測(cè)不到呼出氣體中的酒精含量，而做出錯(cuò)誤判斷。使用話筒吹氣時(shí)，話筒必產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，單片機(jī)判斷駕駛員吹氣，再檢測(cè)酒精探頭送來(lái)的信號(hào)。</p><p>　　(3) 指示燈：指示燈有紅綠黃三個(gè)。紅燈是電源指示燈

42、，工作時(shí)亮；綠燈是吹氣提示燈，酒精探頭需要一定時(shí)間加熱，才能達(dá)到理想的靈敏度。加熱時(shí)間到，綠燈亮，表示可以吹氣；黃燈表示吹氣有效，當(dāng)黃燈不亮，表示吹氣不充分，直到黃燈亮，單片機(jī)才開始檢測(cè)酒精探頭送來(lái)的信號(hào)。</p><p>　　(4) 單片機(jī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)用來(lái)判斷駕駛員是否吹氣，檢測(cè)氣體中的酒精含量是否超標(biāo)，并生成相應(yīng)的碼傳給發(fā)射設(shè)備。</p><p>　　(5) 發(fā)射設(shè)備：發(fā)射設(shè)備將單片機(jī)生成

43、的信息碼調(diào)制后無(wú)線發(fā)送給接收部分。</p><p>　　圖2-3 酒后駕車控制器發(fā)射裝置</p><p>　　2.2.2 接收部分</p><p>　　接收部分主要是對(duì)收到的碼信號(hào)進(jìn)行判斷，做出相應(yīng)操作。收到錯(cuò)誤碼，不做任何操作；收到超標(biāo)碼，報(bào)警音提示，點(diǎn)火裝置斷開，汽車大燈亮，喇叭響；收到不超標(biāo)碼，發(fā)出可行駛提示音，點(diǎn)火裝置打開。圖2-4是其結(jié)構(gòu)框圖，將其分幾

44、個(gè)模塊介紹。</p><p>　　(1) 接收設(shè)備： 接收發(fā)射部分的信號(hào)，調(diào)制后把碼送到單片機(jī)。</p><p>　　(2) 工作指示燈： 開電源后，工作指示燈亮表示接收部分開始工作。</p><p>　　(3) 單片機(jī)： 收到接收設(shè)備送來(lái)的碼，根據(jù)不同碼進(jìn)行不同操作。其控制工作指示燈、繼電器、語(yǔ)音裝置。</p><p>　　(4) 繼電器：

45、 受單片機(jī)控制，相當(dāng)于開關(guān)，控制點(diǎn)火裝置開閉、車燈的亮滅和喇叭的響與不響。</p><p>　　(5) 報(bào)警語(yǔ)音裝置： 當(dāng)酒精含量超標(biāo)，它發(fā)出警告音；當(dāng)不超標(biāo)，它發(fā)出提示音。</p><p>　　圖2-4 酒后駕車控制器接收置</p><p>　　2.2.3整體設(shè)計(jì)過程</p><p>　　圖2-5為總體設(shè)計(jì)圖，發(fā)射與接收是分離的。發(fā)射器

46、很小，駕駛員可隨身攜帶，所需電源5V。接收裝置固定裝在汽車上，與汽車上引出12V電壓、點(diǎn)火裝置、大燈、喇叭相連。駕駛員在發(fā)動(dòng)汽車時(shí)，首先開發(fā)射器，紅燈亮說(shuō)明發(fā)射器開始工作；之后綠燈亮說(shuō)明酒精探頭溫度適宜，可以吹氣；吹氣后（真正吹氣），黃燈亮，單片機(jī)判斷酒精含量是否超標(biāo)，生成的碼信號(hào)由串口發(fā)給發(fā)射設(shè)備，其以無(wú)線電方式發(fā)給接收部分。接收設(shè)備收到后解調(diào)為碼信號(hào)通過串口傳給單片機(jī)，其根據(jù)不同碼做出相應(yīng)操作。若超標(biāo)，報(bào)警音提示、點(diǎn)火裝置斷開、汽車

47、大燈亮、喇叭響；反之發(fā)出行駛提示音、點(diǎn)火裝置開。</p><p>　　圖2-5 總體設(shè)計(jì)圖</p><p><b>　　2.3可行性分析</b></p><p>　　采用這種設(shè)計(jì)方法主要是從以下角度考慮：</p><p>　　從零器件角度看：酒精探頭選用QM-J3氣敏元件，是以 復(fù)合金屬氧化物為主體材料的N型半導(dǎo)

48、體氣敏元件，當(dāng)元件接觸乙醇蒸汽時(shí)，其電導(dǎo)率隨氣體濃度增加而迅速升高。其對(duì)汽油蒸汽又抗干擾能力，靈敏度高，響應(yīng)速度好，壽命長(zhǎng)，工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。發(fā)射設(shè)備選用F04E發(fā)射模塊，接收設(shè)備選用配套J04H接收模塊。它是一種性價(jià)比較好的設(shè)備，靈敏度高，發(fā)射距離50米以內(nèi)，低功耗。單片機(jī)選用89C2051芯片。低功耗，體積小，有兩個(gè)特殊引腳，可作電壓比較器直接使用。</p><p>　　從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上看：使用元件少，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單

49、。</p><p>　　從設(shè)計(jì)要求上看：它滿足設(shè)計(jì)要求，有效可靠檢測(cè)駕駛員是否酒后駕車。</p><p>　　從功能角度上看： 它除了起到控制酒后駕車功能外，在傳輸碼時(shí)，增加碼的個(gè)數(shù)。安裝在不同汽車上的設(shè)備，發(fā)送不同碼，這就要求發(fā)射設(shè)備與接收設(shè)備必須一一對(duì)應(yīng)，這輛車的發(fā)射器用在其他車上就無(wú)效，這樣控制器起到防盜鎖功能。</p><p>　　上述各個(gè)元件成本低、使用方

50、便、安裝簡(jiǎn)單、易推廣。</p><p><b>　　2．4本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹了三種設(shè)計(jì)方案，比較了之間的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際情況、設(shè)計(jì)要求，闡述自己最終設(shè)計(jì)方案。其中詳細(xì)介紹了本方案的結(jié)構(gòu)框圖，各模塊的功能及大致工作過程，最后論證了此方案的可行性。</p><p><b>　　第3章 硬件設(shè)計(jì)</b&g

51、t;</p><p><b>　　3.1發(fā)射部分</b></p><p>　　3.1.1 89C2051單片機(jī)</p><p>　　89C2051單片機(jī)屬于MCS-51系列，功能介紹：2K可擦寫閃存，工作電壓2.7~6V，工作頻率0~24MHZ，128BIT內(nèi)部RAM，15個(gè)I/O口，2個(gè)時(shí)間計(jì)數(shù)器，6個(gè)中斷源，可編程串口通信，直接LED驅(qū)動(dòng)

52、輸出。它是低壓、低功耗、高性能、體積小，只有20個(gè)引腳單片機(jī)，除了具有51系列單片機(jī)通用功能外，還帶有模擬比較器。</p><p>　　單片機(jī)基本電路如圖3-1所示，P3口除了作I/O口使用，帶有特殊功能。P3.0為RXD——串口輸入口，將信息由此口傳給單片機(jī)；P3.1為TXD——串口輸出口，將單片機(jī)要傳信息由此口傳出；P3.2為——外部中斷0，產(chǎn)生中斷操作；P3.3為——外部中斷1；P3.4為T0——時(shí)間0中斷

53、，用于計(jì)時(shí)或計(jì)數(shù)；P3.5為T1——時(shí)間1中斷。P1口除作I/O口使用，P1.0和P1.1具有特殊功能。在芯片內(nèi)部有一個(gè)電壓比較器，對(duì)兩口輸入的信息進(jìn)行比較，比較結(jié)果放在特殊寄存器中。XTAL1為晶振放大輸入和內(nèi)部時(shí)鐘運(yùn)行電路輸入。 XTAL2為晶振放大輸出。它和外部晶振，電容構(gòu)成了外部時(shí)鐘的電路。Reset為復(fù)位輸入，它和外部電解電容，電阻構(gòu)成了復(fù)位電路。當(dāng)此口置高兩個(gè)機(jī)器周期，單片機(jī)將置為初值。單片機(jī)的主要功能將在下一章講述。<

54、;/p><p>　　圖3-1 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　3.1.2酒精含量檢測(cè)模塊</p><p>　　酒精探頭選用QM-J3氣敏元件，是以復(fù)合金屬氧化物為主體材料的N型半導(dǎo)體氣敏元件，當(dāng)元件接觸乙醇蒸汽時(shí)，其電導(dǎo)率隨氣體濃度增加而迅速升高。其對(duì)汽油蒸汽有抗干擾能力、靈敏度高、響應(yīng)速度好、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。</p><p>&

55、lt;b>　　技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p>　　加熱電壓（） AC或DC 5±0.2V </p><p>　　回路電壓 () 最大DC 24V</p><p>　　負(fù)載電阻() 4KΩ(或可調(diào))</p><p>　　清潔空氣中電阻（）

56、 2000 KΩ</p><p>　　靈敏度（） 5（在100ppm蒸汽中）</p><p>　　分辨率（） 3（在100ppm汽油蒸汽中）</p><p>　　恢復(fù)時(shí)間 (tres) 30S</p><p>　　元件功耗 0.7W</p>

57、<p>　　監(jiān)測(cè)范圍 50—5000ppm</p><p>　　使用壽命 2年</p><p>　　使用方法和注意事項(xiàng)：</p><p>　　(1) 元件開始通電工作時(shí)，沒有接觸檢測(cè)氣體，其電導(dǎo)率也急劇增加，約1分鐘后達(dá)到穩(wěn)定，這時(shí)方可正常使用，這段變化在設(shè)計(jì)中電路時(shí)可采用延時(shí)處理解決。

58、基本酒精測(cè)試電路如圖3-2所示： 為電源電壓，為給酒精探頭加熱電壓。</p><p>　　(2) 加熱電壓的改變會(huì)直接影響元件的性能，所以在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)使用為佳。</p><p>　　(3) 元件在接觸標(biāo)定氣體100ppm10秒鐘以內(nèi)負(fù)載電阻兩端的電壓可達(dá)到（）差值的80%（即響應(yīng)時(shí)間）；脫離標(biāo)定氣體]100ppm30秒鐘以內(nèi)負(fù)載電阻兩端的電壓下降到（）差值的80%（即恢復(fù)時(shí)間）。&l

59、t;/p><p>　　(4) 負(fù)載電阻可根據(jù)需要適當(dāng)改動(dòng)，不影響元件靈敏度。</p><p>　　(5) 使用條件：溫度－15～35℃；相對(duì)濕度45～75%RH;大氣壓力80～106KPa。</p><p>　　(6) 環(huán)境適度的變化會(huì)給元件電阻帶來(lái)小的影響，當(dāng)元件在精密儀器上使用時(shí)，應(yīng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，最簡(jiǎn)便的方法是采用熱敏電阻補(bǔ)償之。</p><p&

60、gt;　　(7) 避免腐蝕性氣體及油污染，長(zhǎng)期使用需防止灰塵堵塞防爆不銹鋼網(wǎng)。</p><p>　　(8) 元件六腳位置可與電子管七腳管座匹配使用。</p><p><b>　　符號(hào)說(shuō)明：</b></p><p>　　檢測(cè)器體中電阻－ 檢測(cè)氣體中電壓－</p><p>　　干擾氣體中電阻－ 干擾氣體中電壓－

61、</p><p><b>　　與的關(guān)系：</b></p><p><b>　　與的關(guān)系：</b></p><p>　　圖3-2 基本酒精測(cè)試電路</p><p>　　酒精含量測(cè)試電路設(shè)計(jì)分析：</p><p>　　酒精含量測(cè)試電路圖如圖3-3，電路設(shè)計(jì)要求是將氣體中的酒精

62、含量轉(zhuǎn)化成測(cè)試電壓。參考電壓是酒精含量超標(biāo)與不超標(biāo)的門限。若＞，說(shuō)明酒精含量超標(biāo)，反之不超標(biāo)。</p><p>　　R6與R7之間輸出的就是參考電壓。VCC電壓為5V，兩個(gè)電阻阻值相等，=2.5V。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得，如表3-1所示氣體中100ppm相當(dāng)于酒精探頭輸出的測(cè)試電壓=2.5V左右。根據(jù)駕駛員駕車時(shí)酒精含量的規(guī)定呼出氣體中酒精含量超過100ppm，則不能再開車。通過單片機(jī)上的電位比較器，比較與的大小就能判斷駕

63、駛員是否酒后駕車?？刂齐妷汉腿龢O管Q3對(duì)酒精探頭加熱起到了控制的作用。當(dāng)為高電平，Q3導(dǎo)通，酒精探頭開始加熱，反之，Q3截止，停止加熱。穩(wěn)壓管D2和電容C5，C7起到穩(wěn)壓保護(hù)作用。若輸入電壓有抖動(dòng)，電容相當(dāng)短路而濾出，若電壓超過5V，穩(wěn)壓管使其控制在5V左右，從而保證電源電壓穩(wěn)壓直流。</p><p>　　表3-1 酒精濃度和輸出電壓關(guān)系圖</p><p>　　圖3-3 酒精含量測(cè)試電路圖

64、</p><p>　　3.1.3吹氣判斷模塊</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：吹氣時(shí)，輸出端產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，能夠被單片機(jī)識(shí)別。</p><p>　　電路圖分析：如圖3-4當(dāng)對(duì)話筒吹氣時(shí)，話筒將產(chǎn)生低頻脈沖信號(hào)。經(jīng)由R13到三極管Q2，Q2起到信號(hào)放大的作用。脈沖信號(hào)經(jīng)Q2放大，輸出，其與單片機(jī)的外部中斷0相連，由單片機(jī)判斷是否吹氣。因?yàn)槿?jí)管的放大電路是共發(fā)射極，放

65、大具有反相作用。將會(huì)減小。W1電位器，它是用來(lái)調(diào)整變化靈敏度的。它的變化導(dǎo)致話筒靜態(tài)電壓從0.14V到5V變化，滿足三極管Q3在截止和放大區(qū)工作。C6是用來(lái)濾出高電頻。C6遇到高電頻電壓，阻抗變小，相當(dāng)于短路而被濾出。當(dāng)頻率高于500K時(shí)，電容阻抗變?yōu)閹讱W，對(duì)高頻信號(hào)有很大衰減。</p><p>　　圖3-4 吹氣判斷電路</p><p><b>　　3.1指示燈模塊</b

66、></p><p>　　設(shè)計(jì)要求：能控制三個(gè)燈的亮滅。</p><p>　　電路分析：如圖3-5 VCC=5V，R1、R2、R3起到限流作用。當(dāng)為高電平時(shí)，黃燈LED1兩端電壓不能滿足其工作，當(dāng)為低電平，黃燈正常工作。采用同樣的方法控制綠燈、紅燈。</p><p>　　圖3-5 指示燈電路</p><p>　　3.1.5發(fā)射裝置模塊&l

67、t;/p><p>　　發(fā)射裝置說(shuō)明：F04E是技術(shù)成熟發(fā)射模塊，工作電壓：3-12V，發(fā)射電流：0.2-10mA，發(fā)射功率：10mW，工作溫度范圍-40--+70度，發(fā)射頻率：433M，頻率穩(wěn)定度：，F(xiàn)04E頂部的鍍金震蕩電感兼發(fā)射天線，出廠時(shí)頻點(diǎn)調(diào)在433M±5M誤差，調(diào)整此電感高度可調(diào)整發(fā)射頻率。但調(diào)整不當(dāng)易引起更大偏移及停振，使用時(shí)以調(diào)整接受頻率對(duì)準(zhǔn)收發(fā)頻點(diǎn)即可。輸入信號(hào)幅度不應(yīng)高出F04工作電壓，輸

68、入信號(hào)頻率應(yīng)在0.5-5K合適，低于0.5K發(fā)射效果下降而高于5K接受解調(diào)效果下降，收發(fā)距離變近。F04E輸入端內(nèi)置限流電阻，將輸入端接到正電源，從正電源測(cè)出電流約為3V 5mA左右，12V約20mA左右即正常，在使用時(shí)應(yīng)在輸入端串一支電阻調(diào)整發(fā)射電流，以免過調(diào)制。</p><p>　　電路設(shè)計(jì)分析：如圖3-6所示，1端接5V電源、2端接地、3端是發(fā)射信號(hào)輸入端，其與單片機(jī)的P3.0相連。</p>

69、<p>　　圖3-6 發(fā)射裝置電路</p><p>　　3.1.6發(fā)射總體部分</p><p>　　發(fā)射部分主要實(shí)現(xiàn)吹氣判別，酒精含量檢測(cè)，單片機(jī)把判斷結(jié)果通過發(fā)射設(shè)備發(fā)送到接收部分。</p><p>　　電路設(shè)計(jì)分析：如圖3-7，向話筒吹氣，產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)三極管Q2流向單片機(jī)的P3.2，單片機(jī)判斷是否吹氣。單片機(jī)P1.4控制酒精探頭加熱，P1.4為高電平，

70、三極管Q3集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，酒精探頭開始加熱，反之停止加熱。檢測(cè)到的酒精含量電位傳到P1.0口，參考電壓傳到P1.1口。通過單片機(jī)的電位比較器，判斷兩電位高低，做出相應(yīng)操作。P1.5，P1.6，P1.7分別與紅，綠，黃燈相連。當(dāng)其置低，燈亮；反之，燈滅。P3.1與發(fā)射器的3端相連，單片機(jī)要發(fā)射的信號(hào)由此口傳給發(fā)射器。單片機(jī)內(nèi)部操作，將在下一章具體說(shuō)明。發(fā)射部分的總體電路圖見附錄2</p><p><b&g

71、t;　　3.2接收部分</b></p><p>　　3.2.1接收裝置模塊</p><p>　　本裝置采用的是J04H接收模塊。作如下說(shuō)明：</p><p>　　性能說(shuō)明：J04H采用獨(dú)特的電路結(jié)構(gòu)，SMT工藝樹脂封裝，內(nèi)含放大整形，輸出為數(shù)據(jù)信號(hào)直接解碼器，使用極為方便，是一種性價(jià)比較好的超再生的模塊。J04H無(wú)信號(hào)時(shí)輸出為零電平狀態(tài)（無(wú)噪聲干擾）可適

72、合于單片機(jī)輸入端接口，J04H采用條狀鍍金電感及優(yōu)化電路，無(wú)需外接天線，接受靈敏度高采用一定的硬度的鍍金電感調(diào)整接受頻點(diǎn)比采用微調(diào)電容調(diào)頻率的接收電路性能穩(wěn)定，即使強(qiáng)烈的震動(dòng)也不用擔(dān)心頻點(diǎn)偏高，J04H具有較寬的接受帶寬，出廠時(shí)以調(diào)在433M，與F04配套基本免調(diào)試，只要電源饋電及引線沒有太大的分布參數(shù)即可處于正常地接受狀態(tài)，鍍金電感約有±5M可調(diào)范圍，安裝時(shí)保持原狀不要輕易的變動(dòng)以免頻點(diǎn)偏高，J04H具有極低功耗，3V時(shí)只消

73、耗0.2mA電流，可長(zhǎng)期處于守機(jī)狀態(tài)。 新版J04H可外接天線提高接受靈敏度。</p><p>　　使用說(shuō)明：J04H最低工作電壓為2.6V，靈敏度下降，收發(fā)距離變近。J04H接通電源用示波器AC50mV/1mS檔在3腳應(yīng)能看到一條約50 mV<最大雜波為100mV>的噪聲帶，噪聲帶應(yīng)在1.5V，即1/2VDD處，J04H處于正常接收狀態(tài)。接通發(fā)射電源，收發(fā)開2米，應(yīng)能看到碼信號(hào)，如果3腳無(wú)噪聲帶應(yīng)檢

74、查電壓及電流是否正常，過長(zhǎng)的臨時(shí)接線會(huì)引入分布參數(shù)使LC震蕩停振，如圖3-8。如果噪聲帶正常而收不到碼信號(hào)，可將收發(fā)靠近，若仍無(wú)信號(hào)應(yīng)仔細(xì)檢查F04輸入端碼脈沖是否正常，發(fā)射電流是否正常，如果信號(hào)及發(fā)射電流正常，可將F04輸入端電阻增大至47K，調(diào)整天線長(zhǎng)度，同時(shí)觀察J04H測(cè)試端應(yīng)出現(xiàn)編碼脈沖，F(xiàn)04輸入電阻小于10K易引起過調(diào)制，甚至停振。如果信號(hào)正常不解碼，應(yīng)仔細(xì)檢查編解碼地址碼是否一致，碼脈沖中間是否有干擾及寬窄脈沖比是否正確，

75、震蕩電阻是否正確。解碼正常后，收發(fā)離開幾十米，用示波器觀察J04H第3腳信號(hào)，調(diào)整J04H頂部條狀鍍金電感（與印板間距）即可調(diào)整接受頻率使信號(hào)最大，即可獲得最大收發(fā)距離（注意調(diào)整量不宜大于1mm）。</p><p>　　電路設(shè)計(jì)分析：接收電路如圖3-8，1端接電源、2端接地、4端信息輸出，與單片機(jī)的P3.1口相連。接收到的信息直接傳到單片機(jī)接收串行口。</p><p>　　圖3-8 接收

76、電路圖</p><p>　　3.2.2報(bào)警語(yǔ)音模塊</p><p>　　功能說(shuō)明：此語(yǔ)音模塊可以發(fā)出兩種不同的語(yǔ)音提示。</p><p>　　電路說(shuō)明：報(bào)警語(yǔ)音電路是一個(gè)專門的模塊如圖3-9所示，芯片IC起到控制作用，1端接地、2端接電壓VCC=3V、3端、4端是話音選擇方式。當(dāng)脈沖信號(hào)通過電容C13傳到3端，喇叭將響起報(bào)警提示音，說(shuō)明是酒后駕車；同理，通過C14傳

77、到4端，喇叭將響起可以行車提示音。對(duì)于直流信號(hào)，C13,14起到隔直作用。6端輸出脈沖信號(hào)，引起喇叭發(fā)音。控制話音方式的電壓由單片機(jī)產(chǎn)生。</p><p>　　圖3-9 報(bào)警語(yǔ)音電路</p><p>　　3.2.3穩(wěn)壓降壓模塊</p><p>　　由于接收部分是安裝在汽車上，電源是由汽車提供，汽車輸出電壓是12V，而接收部分其他模塊的工作電壓需要5V、3V，因此設(shè)計(jì)

78、了此電路。</p><p>　　穩(wěn)壓降壓電路如圖3-10，此電路主要有LM337和MC7805兩個(gè)穩(wěn)壓片構(gòu)成。LM337是一個(gè)三端可調(diào)輸出電壓的變壓器，其內(nèi)部具有過載保護(hù)電路。1端為可調(diào)端、2端輸出電壓為3V。MC7805具有如下特點(diǎn)：輸出電壓為5V，終端具有過載保護(hù)電路，短路保護(hù)，輸出安全保護(hù)。</p><p>　　電路分析：X1、X2為汽車上電源輸出線，X2接地，X1接＋12V，經(jīng)由穩(wěn)

79、壓保護(hù)電路接到MC7805，LM337。穩(wěn)壓保護(hù)電路由電容和穩(wěn)壓管構(gòu)成。和酒精含量測(cè)試電路中穩(wěn)壓電路相似，這就不再說(shuō)明。</p><p>　　如圖3-10 穩(wěn)壓降壓電路</p><p><b>　　3.2.4執(zhí)行模塊</b></p><p>　　該模塊對(duì)汽車進(jìn)行控制操作——汽車點(diǎn)火、車燈亮滅、車?yán)软懪c不響和工作指示燈亮滅。</p>

80、<p>　　電路設(shè)計(jì)分析：繼電器在上電時(shí)，開關(guān)被推開；斷電時(shí)，開關(guān)被吸合。如圖3-11，P3與汽車的點(diǎn)火開關(guān)相連，當(dāng)三極管Q1為高電位時(shí)，繼電器上電，開關(guān)接通P3，12V電壓傳到P3；反之，繼電器吸合，斷開與P3的連接，P3無(wú)電壓。P4與汽車大燈相連，當(dāng)三極管Q3為高電位時(shí)，大燈接通12V，點(diǎn)亮；反之熄滅。P5與汽車?yán)认噙B，當(dāng)三極管Q4為高電位時(shí)，喇叭響；反之不響。與繼電器相連的二極管起到保護(hù)繼電器的作用，防止電壓反相。

81、P2與外部指示燈燈相連作為工作指示燈。P1與機(jī)車的發(fā)動(dòng)鑰匙相連，當(dāng)發(fā)動(dòng)車時(shí)，P1為高電平。</p><p>　　圖3-11 執(zhí)行電路</p><p>　　3.2.5接收總體部分</p><p>　　接收部分根據(jù)收到的不同信號(hào)作出相應(yīng)控制，以實(shí)現(xiàn)酒后駕車控制。</p><p>　　電路設(shè)計(jì)分析：電路設(shè)計(jì)如圖3-12，外圍電路中，變壓模塊提供5V

82、和3V電壓，與其它模塊相連。接收裝置收到信號(hào)，從4端傳到P3.0，單片機(jī)內(nèi)部根據(jù)信號(hào)作出不同外部操作。P3.4，P3.5與語(yǔ)音芯片的3端、4端相連。當(dāng)這兩個(gè)引腳任意一個(gè)發(fā)出脈沖信號(hào)，喇叭都會(huì)發(fā)聲。不同引腳發(fā)出不同聲音。P1.2、P1.6、P1.7分別控制繼電器J1、J2、J3。當(dāng)P1.2置低，12V電源線與P3斷開；反之，接通。同理P1.6、P1.7。P3.7控制P2端口，置高時(shí)，與P2相連的外部燈亮；反之，滅。P1.5與P1端口相連，

83、當(dāng)發(fā)動(dòng)汽車瞬間，一個(gè)高電位信號(hào)由P1端傳到單片機(jī)內(nèi)，單片機(jī)由此判斷駕駛員是否在發(fā)動(dòng)汽車。具體單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制，在下面一章進(jìn)行說(shuō)明。接收部分電路見附錄2</p><p><b>　　3.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章首先介紹電路中的各個(gè)模塊的功能，電路設(shè)計(jì)，再整體分析總體電路。通過對(duì)電路設(shè)計(jì)分析，來(lái)說(shuō)明硬件是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)該控制器要求。</p>

84、<p><b>　　第4章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 程序流程圖</b></p><p>　　通過程序流程圖來(lái)對(duì)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　如下圖4-1 T0計(jì)時(shí)中斷子程序流圖，選擇的工作方式1，16位的計(jì)時(shí)器。計(jì)數(shù)初值為TH0=3CH，TL0=B0H，

85、每50ms中斷一次，中斷1200次為1分鐘。計(jì)時(shí)一分鐘的標(biāo)志位初始值置位1200，當(dāng)計(jì)時(shí)一分鐘的標(biāo)志位為0時(shí)，停止計(jì)時(shí)中斷。</p><p>　　圖4-1 T0中斷程序流圖</p><p><b>　　no</b></p><p><b>　　no</b></p><p><b>　　y

86、es</b></p><p><b>　　yes</b></p><p><b>　　yes</b></p><p><b>　　no</b></p><p>　　圖4-2 主程序流圖 </p><p>　　如下圖4-3 外部中斷0程序流

87、圖。選擇的外部下降沿引起外部中斷。對(duì)于各控制位如何設(shè)定，上一節(jié)講過，在這不重復(fù)。流圖中有個(gè)吹氣標(biāo)志位，當(dāng)為1時(shí)，說(shuō)明已吹氣；為0時(shí)，則沒吹氣，沒有進(jìn)入外部中斷0。</p><p>　　圖4-3 外部中斷程序流圖</p><p>　　如下圖4-4 吹氣后的程序流圖，串口傳輸選擇工作方式三，存在</p><p>　　圖4-4 吹氣后操作子程序流圖</p>

88、<p>　　T1溢出率問題。根據(jù)接收器要求，選擇1K波特率，T1計(jì)時(shí)器選擇工作在方式二，經(jīng)計(jì)算，TL1=0xF3，TH1=0xF3。因?yàn)樵搯纹瑱C(jī)具有一個(gè)電壓比較器功能，參考電位和酒精含量檢測(cè)到的電位，經(jīng)比較后，結(jié)果存到單片機(jī)特殊位AOUT中。超標(biāo)控制碼和不超標(biāo)控制碼，可自己設(shè)定。</p><p>　　信息碼的產(chǎn)生，是這個(gè)設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)。信息碼的主要是讓該設(shè)備具有電子鎖功能。首先每臺(tái)設(shè)備都有個(gè)編號(hào)，由編號(hào)產(chǎn)生

89、信息碼。我們把編號(hào)分成35位二進(jìn)制。每五位放入信號(hào)碼的高五位，后三位根據(jù)信號(hào)本身發(fā)射順序編排。這樣產(chǎn)生七個(gè)信息碼。由于每臺(tái)設(shè)備的編號(hào)都不同，因此這臺(tái)的發(fā)射器用在其他任何一臺(tái)接收器上都不能讓汽車發(fā)動(dòng)，這樣就起到電子鑰匙作用。如圖4-5就實(shí)現(xiàn)這一功能。</p><p>　　圖4-5 信息碼產(chǎn)生子程序流圖</p><p>　　如圖4-6為串口傳輸子程序流圖，串口傳輸，把信號(hào)送到SBUF中，開始傳

90、送，當(dāng)TI=1說(shuō)明信息傳送完畢。串口工作在方式三，它具有第九位TB8，這一位可作為奇偶校驗(yàn)位。對(duì)接收到信息進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。</p><p>　　圖4-6 串口傳輸子程序流圖</p><p><b>　　接收部分程序流程圖</b></p><p>　　首先判斷信息是否正確，若正確，判斷酒精含量是否超標(biāo)，若超標(biāo)，執(zhí)行超標(biāo)控制；反之，執(zhí)行不超標(biāo)控制。若

91、接收不到正確信息，則不停接收，直到正確為止。信息碼的接收用一次接收3次8個(gè)信息碼，接收完畢再判斷是否正確。</p><p>　　如圖4-8為串口接收子程序流圖。其選擇工作方式三，存在T1溢出率問題，根據(jù)接收器要求，選擇1K波特率，T1計(jì)時(shí)器選擇工作方式二，經(jīng)計(jì)算，TL1=0xF3，TH1=0xF3。若RI=1說(shuō)明這個(gè)信息接收完畢。先把這些信息存在特定地址，每次連續(xù)存3次8個(gè)碼，再比較，如不正確，在重復(fù)以上過程。&

92、lt;/p><p>　　圖4-7 接收部分主程序流圖</p><p>　　圖4-8 串口接收子程序流圖</p><p>　　如圖4-9酒精含量超標(biāo)子程序流圖，發(fā)出報(bào)警提示音后，當(dāng)車鑰匙發(fā)動(dòng)車時(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)法啟動(dòng)、車大燈亮起和喇叭響起。</p><p>　　圖4-9 酒精含量超標(biāo)子程序流圖</p><p>　　如圖4-10為酒精

93、含量不超標(biāo)子程序流圖，先發(fā)出提示音可以行駛。</p><p>　　圖4-10 酒精含量不超標(biāo)子程序流圖</p><p><b>　　4.2 本章小結(jié)</b></p><p>　　首先簡(jiǎn)要講述軟件設(shè)計(jì)上用到的一些單片機(jī)原理——中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和串行口，然后用發(fā)射和接收兩部分的程序流程圖對(duì)軟件方面進(jìn)行具體介紹，最終說(shuō)明該設(shè)備是如何實(shí)現(xiàn)所要求的

94、功能。其中特別介紹檢測(cè)信息碼設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　第5章 安裝調(diào)試</b></p><p>　　安裝調(diào)試工作是本課題一個(gè)重要環(huán)節(jié)，主要檢測(cè)該設(shè)計(jì)是否可行。從安裝調(diào)試過程、調(diào)試方法、實(shí)際遇到問題進(jìn)行說(shuō)明。</p><p>　　5.1 安裝調(diào)試過程</p><p>　　安裝調(diào)試是先根據(jù)電路設(shè)計(jì)圖，把各零器件焊接

95、在電路板上，對(duì)其進(jìn)行硬件和軟件上的調(diào)試，最終使其能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　安裝時(shí)注意端點(diǎn)的虛焊、漏焊、錯(cuò)焊等常見問題。</p><p>　　文中重點(diǎn)對(duì)調(diào)試進(jìn)行說(shuō)明。首先對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試，保證各個(gè)模塊能夠?qū)崿F(xiàn)自身功能；然后對(duì)整體進(jìn)行調(diào)試，先硬件調(diào)試，在軟件調(diào)試，但對(duì)硬件調(diào)試時(shí)，需要運(yùn)行程序，因此硬件調(diào)試和軟件調(diào)試同時(shí)進(jìn)行。</p><p><b&g

96、t;　　本設(shè)計(jì)調(diào)試過程為：</b></p><p>　　發(fā)射部分調(diào)試，第一調(diào)試指示燈紅綠黃是否能正常工作。通過程序讓紅綠黃燈依次相隔10秒亮；第二調(diào)試吹氣話筒在吹氣時(shí)是否能被單片機(jī)檢測(cè)到。采用第四章將的外部中斷程序，吹氣后產(chǎn)生一個(gè)下降沿信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷，執(zhí)行外部中斷程序，讓黃燈亮。若黃燈亮吹氣判斷調(diào)試成功；第三調(diào)試酒精探頭是否能正常工作。程序設(shè)置為當(dāng)酒精含量超標(biāo)紅燈亮，反之綠燈亮。加熱酒精探頭

97、一分鐘后，進(jìn)行含酒精和不含酒精兩次測(cè)試，觀察兩次結(jié)果是否正確，若正確調(diào)試成功。</p><p>　　接收部分調(diào)試，第一檢測(cè)變壓模塊輸出的電壓是否正確。采用示波器觀察其輸出端電壓是否正確；第二調(diào)試?yán)^電器是否能正常工作。編程，讓繼電器不停開閉；第三調(diào)試語(yǔ)音電路是否正常工作。由報(bào)警語(yǔ)音模塊知，分別向兩個(gè)控制端發(fā)送脈沖信號(hào)，看是否發(fā)出正確語(yǔ)音；第四調(diào)試五個(gè)輸出端輸出是否正確。根據(jù)繼電器與輸出端連接情況，用示波器觀察其輸出

98、電壓是否符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　傳輸調(diào)試，第一將發(fā)射的串行輸出口直連在接收的串行輸入口，調(diào)試發(fā)送接收是否正確。用示波器觀察輸出、輸入信號(hào)波形是否正確；第二采用無(wú)線發(fā)送接收裝置，調(diào)試發(fā)送接收是否正確，和導(dǎo)線直連方法相同。</p><p>　　整體調(diào)試，將編寫的總程序燒錄芯片，對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行調(diào)試，看是否能夠完整實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，達(dá)到酒后駕車的控制。</p><p&g

99、t;<b>　　5.2 調(diào)試方法</b></p><p>　　調(diào)試的方法有很多，分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。</p><p><b>　　5.2.1硬件調(diào)試</b></p><p>　　(1) 檢查連接線是否連接正確，有沒有短路、斷路。</p><p>　　(2) 檢查各個(gè)零器件是否能夠工作正常，工作電

100、壓是否 正確。</p><p>　　(3) 存在可調(diào)電阻、電容，要進(jìn)行調(diào)整，使其相關(guān)設(shè)備工作在最佳狀態(tài)。</p><p>　　(4) 對(duì)于特殊的零器件要采用特殊的設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。如單片機(jī)內(nèi)部工作狀態(tài)用仿真器調(diào)試。</p><p><b>　　5.2.2軟件調(diào)試</b></p><p>　　(1) 編寫程序先要編

101、譯通過，用編譯軟件觀察每條指令的工作過程。要保證程序正確，再調(diào)試。</p><p>　　(2) 燒錄芯片的程序，看是否按照預(yù)先設(shè)計(jì)的思路運(yùn)行，如不能正常運(yùn)行，可在程序里加入測(cè)試點(diǎn)，檢測(cè)程序出錯(cuò)處。</p><p>　　(3) 加入程序過大，而找不到出錯(cuò)的地方，可將程序分解，程序進(jìn)行調(diào)試，直到找到出錯(cuò)地方。</p><p>　　以上方法是調(diào)試中的一些常用方法。<

102、/p><p>　　5.3 本設(shè)計(jì)具體調(diào)試用例</p><p>　　在調(diào)試過程中，出現(xiàn)一些問題。在下文中分析。</p><p>　　5.3.1黃燈忽亮忽滅</p><p>　　在進(jìn)行發(fā)射部分指示燈調(diào)試時(shí)，出現(xiàn)了黃燈忽亮忽滅情況，有時(shí)不亮。首先檢查兩端電壓是否正常，發(fā)現(xiàn)電壓比設(shè)計(jì)要求的低。在檢查與黃燈的相連的電阻，阻值正確。接觸電阻，黃燈亮，說(shuō)明電阻

103、焊接不穩(wěn)。重焊后，黃燈工作正常。</p><p>　　在接受部分調(diào)試語(yǔ)音電路時(shí)，出現(xiàn)喇叭不響。首先檢測(cè)喇叭兩端的電壓，電壓正常。然后檢測(cè)語(yǔ)音片子的電壓，正常。接著檢測(cè)語(yǔ)音片子輸出端是否有脈沖信號(hào)（在電路設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì)中介紹過該電路），正常。最后檢測(cè)這個(gè)電路各連接線是否導(dǎo)通，發(fā)現(xiàn)有一處連接線斷開。連接好，喇叭還是不響，在檢查喇叭一端引腳時(shí)，發(fā)現(xiàn)接觸不良，重焊后，喇叭響。</p><p>　　5

104、.3.2語(yǔ)音電路的喇叭不響</p><p>　　在接受部分調(diào)試語(yǔ)音電路時(shí)，出現(xiàn)喇叭不響。首先檢測(cè)喇叭兩端的電壓，電壓正常。然后檢測(cè)語(yǔ)音片子的電壓，正常。接著檢測(cè)語(yǔ)音片子輸出端是否有脈沖信號(hào)（在電路設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì)中介紹過該電路），正常。最后檢測(cè)這個(gè)電路各連接線是否導(dǎo)通，發(fā)現(xiàn)有一處連接線斷開。連接好，喇叭還是不響，在檢查喇叭一端引腳時(shí)，發(fā)現(xiàn)接觸不良，重焊后，喇叭響。</p><p>　　5.3.

105、3接收部分不工作</p><p>　　當(dāng)進(jìn)行整體軟件調(diào)試時(shí)，發(fā)射器發(fā)射信號(hào)，接收端也接收到信號(hào)，可是接收部分不工作。加了一個(gè)測(cè)試點(diǎn)——在信號(hào)檢測(cè)正確時(shí)，接收端的外部指示燈滅?？墒菣z測(cè)到的指示燈都是亮，說(shuō)明接收到的信息是錯(cuò)的，為了檢測(cè)接收到的信息正確性，首先調(diào)試發(fā)送一個(gè)信息是否正確，然后發(fā)送兩個(gè)，最后發(fā)送全部信息，檢測(cè)出錯(cuò)位置，最后查找到檢測(cè)信號(hào)的程序編寫出錯(cuò)。</p><p><b&

106、gt;　　5.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹了一般的安裝調(diào)試過程，方法。重點(diǎn)介紹了本設(shè)計(jì)的調(diào)試過程，結(jié)合調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　酒后駕車控制器是根據(jù)實(shí)際交通事故發(fā)生情況而設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)是為了有效控制酒后駕車。</p><

107、p>　　首先介紹三種設(shè)計(jì)方案，比較之間優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際情況、設(shè)計(jì)要求，闡述自己最終設(shè)計(jì)方案。其中詳細(xì)介紹本方案結(jié)構(gòu)框圖、各模塊功能及大致工作過程，最后論證此方案的可行性。</p><p>　　其次對(duì)電路中的各個(gè)模塊功能、電路設(shè)計(jì)及整體總電路進(jìn)行分析。分析十個(gè)模塊，及發(fā)射和接收兩個(gè)部分總電路，說(shuō)明硬件是如何實(shí)現(xiàn)該控制器要求。</p><p>　　然后講述軟件設(shè)計(jì)。其中生成信息碼，檢測(cè)信

108、息碼是設(shè)計(jì)的一個(gè)亮點(diǎn)。信息碼采用設(shè)備編號(hào)，具有唯一性。檢測(cè)時(shí)，進(jìn)行一個(gè)一個(gè)數(shù)據(jù)包檢測(cè)。文中用程序流程圖對(duì)軟件方面進(jìn)行具體介紹，最終說(shuō)明該設(shè)備是如何實(shí)現(xiàn)要求功能。</p><p>　　最后介紹安裝調(diào)試過程，說(shuō)明在實(shí)際過程中有效可靠控制酒后駕車。</p><p>　　發(fā)射部分加熱酒精探頭一分鐘，判斷是否吹氣一分鐘，發(fā)送信息碼及設(shè)備停止工作一分鐘。接收部分開始工作也不會(huì)超過30秒。整個(gè)工作不超過

109、四分鐘，工作具有有效性。</p><p>　　因?yàn)榘l(fā)射部分很小，并與接收部分分離，它可隨身攜帶。駕駛員只要打開電源一分鐘后，向其吹氣就可，沒有任何復(fù)雜操作。接收部分安裝在汽車上，不易卸載該設(shè)備方便，簡(jiǎn)易，易推廣，在實(shí)際應(yīng)用中有其價(jià)值。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在XX老師悉心指導(dǎo)和幫助下，完成了酒精測(cè)試儀的

110、設(shè)計(jì)和論文的撰寫。本論文從選題，實(shí)驗(yàn)，到論文的寫作，整個(gè)過程得到XX老師的精心指導(dǎo)和細(xì)心幫助，在此表示衷心的感謝。</p><p>　　大學(xué)四年學(xué)習(xí)生涯即將告以段落，在此要感謝四年以來(lái)一直對(duì)教學(xué)和指導(dǎo)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，孜孜不倦的所有老師們，同時(shí)還要感謝跟我一同學(xué)習(xí)的同學(xué)，他們給了我?guī)椭?、支持和?dòng)力，讓我度過了一個(gè)美好的大學(xué)生活。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>

111、;</p><p>　　1 楊素行. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教材.高等教育出版社，1997：613-99</p><p>　　2張玉仙等.第三屆全國(guó)敏感元件與傳感器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，北京.1933：122-124</p><p>　　3 李群芳 張士軍 黃建等.單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社，2005</p><p>　　4 徐愛鈞等.

112、單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言C51應(yīng)用程序設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社，1999：17-73</p><p>　　5 陳龍三.C語(yǔ)言控制與應(yīng)用.清華大學(xué)出版社，2001：108-212</p><p>　　6 周立功等.增強(qiáng)型80C51單片機(jī)速成與實(shí)踐.北京航空航天大學(xué)出版社，2003：114-266</p><p>　　7 胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù).清華大學(xué)出版社，2001：19