基于PIC单片机的酒后驾驶智能闭锁系统设计

论文摘要

随着交通行业技术的发展,以及汽车保有量的增加,汽车给人类带来舒适和便捷的同时,也给人类带来了交通事故频发等交通安全隐患,如酒后驾驶、无照驾驶、违规驾驶等,严重威胁着人类生命和财产安全。随着我国公路运输业的发展,同其他国家相比,我国的道路交通安全形式更为严峻,特别是由酒后驾车导致的交通事故发生率比较高。因此,从主动安全角度出发,禁止酒后驾驶人员启动汽车引擎,成为在车辆发生事故之前排除隐患的重要研究课题。本文在研究国内外防止酒后驾驶技术的基础上,针对酒后驾车导致交通事故频发的事实,设计一种基于PIC单片机的智能防酒后驾驶控制系统。系统先检测司机呼出气体酒精浓度,显示检测结果,并据此执行相应的控制。本次设计主要完成以下几个方面的工作:（1）根据该系统的实际目的和系统装置所使用的特定环境,选择燃料电池型酒精传感器作为检测驾驶员呼出气体酒精含量的工具;（2）采用合适的仪表放大器、PIC单片机、液晶显示模块、语音报警模块、继电器驱动模块设计硬件系统;（3）在MPLAB-IDE集成开发环境中,在PICC编译器基础上编写完成系统的软件设计,主要包括酒精传感器模拟输出电压线性化处理、语音报警、继电器驱动等部分;（4）整合调试软硬件,并调试检验。实验表明:酒精传感器模拟信号输出经A/D转换为数字信号被PIC单片机采集,据传感器输出电压与酒精浓度的对应关系式,系统软件能精确地将该电压信号换算成酒精浓度值,并将该值与电压值由LCD显示。酒精浓度超标时,语音报警模块启动并发出警告,主控制器控制继电器切断启动机电源,同时红色指示灯亮,实现了本研究的设计目标和要求。基于PIC单片机的智能酒后驾驶闭锁系统工作性能稳定可靠,为交通安全提供了主动性防护保障,具有一定的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究目的和意义
• 1.1.1 课题的研究目的
• 1.1.2 课题的研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究内容和技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 总体方案设计
• 2.1 设计思路
• 2.2 系统方案设计
• 2.2.1 酒精传感器的选型
• 2.2.2 单片机的选型
• 2.3 本章小结
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 PIC 系列微控制器的硬件结构特点
• 3.1.1 PIC16F877A 的主要技术性能特点
• 3.1.2 PIC16F877A 的A/D 转换功能
• 3.2 酒后驾驶智能闭锁系统硬件电路设计
• 3.2.1 系统电源
• 3.2.2 信号采集放大电路设计
• 3.2.3 语音报警电路
• 3.2.4 液晶显示电路
• 3.2.5 继电器驱动电路
• 3.3 本章小结
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 PIC 单片机系列软件调试及开发工具
• 4.2 主程序流程图及设计
• 4.3 酒精传感器电压输出模拟检测子程序
• 4.4 线性化处理子程序及流程图
• 4.5 气体浓度显示子程序及流程图
• 4.6 语音报警子程序设计及流程图
• 4.7 继电器驱动子程序设计及流程图
• 4.8 本章小结
• 第五章 系统软硬件调试
• 5.1 软硬件的合成调试
• 5.2 酒精传感器特性曲线及放大倍数的设定
• 5.2.1 酒精传感器的工作原理
• 5.2.2 酒精浓度检测方法
• 5.2.3 酒精传感器特性曲线的设定
• 5.2.4 放大倍数的设定
• 5.3 数据采集A/D 转换部分的调试
• 5.4 控制系统各个功能模块的调试和实现
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介