摘 要本文设计的基于单片机技术的酒后驾驶智能闭锁系统，系统硬件主要组成部分有数据收集和信号放大模块、酒精传感器、语音警报、LED显示和电机等，设计利用酒精浓度调节电压的处理方式，司机要想启动车辆必须要先经过该系统的吹气测验，若符合标准，则汽车启动，若司机的酒精浓度超过指定数值，汽车电源就会被该系统切断，并发出警报，同时LED显示浓度，实现自控，达到预防酒后驾驶的功能。
【关键词】AT89C52单片机 气体传感器 酒后驾驶 自动控制系统
1 引言
酒后驾驶的危险性不言而喻，为此研究出一个可以有效防止酒后驾驶发生的预防系统，可以通过司机进行吹气测试来进行操作，若超出指定浓度，系统就会启动切断汽车电源并发出警报，进而防止酒后驾驶，保护司机，也保证交通安全，出行的人们的安全。
2 总体方案设计
2.1 设计思路
本文设计的系统依照醉驾处理方案做了如下研究：首先，需要使用一种酒精传感器进行检测，检测结果进行比对看是否超標，结果的显示需要显示屏来进行显示，即选择了一种LED显示屏来对结果进行显示。同时还需要有一种报警设备来警告司机预防醉驾。该系统的关键任务就是通过对司机的酒精含量做检测，超标后对汽车电源进行切断。为此选择了继电器作为该项任务的主要设备，来对电源进行自动切断。一系列的软件到位后，该系统即可稳定运行：对司机酒精含量进行检测，LED屏显示结果，超标随即报警，继电器当即将电源切断，汽车无法发动。
2.2 系统方案设计
对于上面的描述，规划了单机片的醉驾系统框图，如图1所示。
该系统的组成部分为电源模块、AT89系列单机片、模数转换模块、酒精传感器、LED显示模块、报警模块、继电器驱动模块等，原作流程为酒精浓度出动传感器进行输送数据，单片机进行相应处理，若超标，LED屏进行显示，触动报警器和继电器进行工作，汽车无法启动。
3 系统硬件设计
3.1 酒精测试电路设计
MR513型气敏元件主要利用热量导致电压变化来实现对气体浓度的检测。MR513运行部分主要是检测元件和补偿元件，检测元件通过受到的电压进行变化，进而对补偿元件进行补偿。该系统可循环利用，同时，其针对性较强，即一个电压对应一个酒精浓度。
3.2 信号采集放大电路设计
MR酒精传感器输出的信号为模拟信号，经过仪表放大器AD623放大，放大后的模拟信号输出至ADC0809进行A/D转换。
3.3 A/D转换电路设计
ADC0809作为8位A/D转换器、8路多路开关和微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件，和单片机可以实现直接介入。通过逐次逼近法确定外部模拟信号的登记，本文采用的是八位转换芯片，对应的八位二进制可以方便把电压分为256等分进行逐次逼近。以5V基准电压为例，其精确度可以达到0.020V。
3.4 报警电路设计
酒后驾驶智能闭环系统通过系统内的单片机对司机的酒精浓度进行检测，若超标，即刻发出警报。
3.5 继电器驱动电路设计
当超标后，司机并没有停止启动车辆，这时继电器就会被启动，将汽车电源切断，汽车就无法启动了，也就预防了酒驾。
4 系统软件设计
系统语言为汇编语言，通过Keilc51对STC89C51进行编程。模块化是整个系统的设计思路，由此一来，系统就会更加灵活便利，也就方便了之后的开发项目。
4.1 软件整体设计思路
模块化的设计思路主要是解决工作量大的缺陷，这样便于操作。设备整体构思：主程序有传感器输入、数据采集、数据处理、声光报警、驱动等子程序。单片机主要是作为中间控制器进行运作；数据采集程序是将数据采集后输入到转换器，然后再输入到单片机中；接下来，部分数值进行比对，部分数值进行显示，若超标，报警随之响起，继电器开始工作，电源被切断。
4.2 主程序模块设计
电源切入后，系统运行。数据即被清空，因为数据存储器只用于存放当时的有关数据。当察觉到酒精气味后，传感器的两端电阻就会变小，负载电压的分压就会变大。因此单片机需要通过通道0对数据进行检测，输入数据，检测的单片机引脚P1.5随之变位，之后通道INO端被输入的电压信号就会开始运行，进行转换。
4.3 控制子程序
该系统的运行主要以继电器和单片机的连接，并以P2.5为正常运行标准。同时，由于设备启动不稳定，需要安装稳定设备，随后进行具体操作。
4.4 继电器驱动子程序设计
当检测出的数值超出一般量时，若司机仍启动汽车，继电器就会被触动，随即切段汽车电源；若没有超出一般量，则汽车正常启动。其中，单片机在这之中起着主要作用，通过检测输出数值，进行对比，若超标，继电器进行相应处理。
5 系统软硬件调试及结果
5.1 A/D转换模块的调试
对单片机和数模转换模块进行调试，调试成功的标准就是该显示屏能够显示正确数据。地址无误后，运行A/D获取转换数值，随后进行滤波处理，将数值进行比对，变动不大，即为成功。
5.2 报警模块、继电器控制子程序的调试
该部分的硬件电路主要包括控制声音报警系统（此部分由单片机89C52的引脚p1.6控制）、控制继电器（此部分由单片机89C52的引脚p2.0控制）。再进行操作前必须确保数值准确无误。然后进行比对，若超标，警报响起，程序操作即为正确；若不超标，汽车正常启动。
5.3 仿真结果
启动Protues仿真软件，在元件库中找出52单片机、ADC0809、74LS47、74LS74等元器件，排列好元器件并进行连线，连接好的电路。在没有输入程序到52单片机前，先进行仿真，看看各模块之间是否连接正常，此时数码管没有显示数字。
6 结束语
本文的智能控制系统的关键芯片为89C52，优点主要是能在干扰少的情况下接受信息。然后进行一系列的处理。当检测数值超标时，汽车电源随即被切断。经过调试，检测数值控制在47.43ppm，若超出该数值，警报立即响起，继电器随即切段汽车电源。经过以上操作后表明：燃料电池型酒精传感器对司机的酒精含量能够做出准确检测，实现准确操控，当超标时，继电器切段汽车电源，有效预防酒驾。
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作者简介
丁宁，女，大学本科学历。副教授职称。
作者单位
南京信息职业技术学院电子信息学院 江苏省南京市 210046