引言
如今社会对酒后驾车的危害都有目共睹，国家政府也颁布了相关惩罚条例来禁止这些行为，比如吊销驾*六个月、扣分、罚款等等。
目前几乎所有国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测，以确定被测量驾驶员是否饮酒。现在市场上警用酒精测试仪种类繁多，随着技术的发展，功能越来越强、灵敏度越来越高，它能有效协助交警定点抽查驾驶员是否饮酒，但由于抽查实施面狭窄，因此无法很好的对酒后驾车进行控制。
本文提出了一种酒精探测及安全控制系统，该系统安装在汽车上，不用交警和其他人员就能判断司机是否酒后驾车，以确保了司机的安全，又减少了交警等人员的工作量。同时根据检测到酒精含量是否超标进行自主判断，能够控制汽车点火器开关，使饮酒驾驶员无法启动汽车。而且该系统成本比呼气酒精测试仪低，实现和使用更加简单、可靠，能够更为普遍的控制酒后驾车现象的发生。
1 总体方案设计
系统采用驾驶员主动呼气方法，以判断驾驶员是否是酒后开车，总体方案设计如图1 所示。该系统可放置在汽车仪表盘位置，当司机发动汽车时，报警装置将会响起，提醒驾驶员使用酒精探测及安全控制系统，此时发动机处于被锁状态，汽车无法启动。酒精传感器加热后，系统指示模块绿灯亮起，提示驾驶员呼气。为防止驾驶员逃避检测，设置一个话筒作为呼气判断装置。当呼气确认后，单片机发送触发信号，开始对酒精传感器探测的气体信号进行检测。由于酒精含量与酒精传感器检测后产生的电压信号成比例关系，因而可根据电压信号进行酒精含量的判断。检测信号经过放大、检波电路，进行信号放大和滤波之后，通过A/ D 转换电路转换为数字信号，由单片机对此信号进行处理判断，假设酒精含量没有超标，指示灯亮起，控制继电器不起作用，汽车可以启动；反之，超标指示灯亮起，报警装置同时响起，说明不能行驶，若司机强行启动，控制继电器切断点火装置电源，使汽车无法行驶，从而实现控制酒后驾车的功能。
2 硬件设计
硬件设计采用发射部分和接收部分独立结构，使得检测和控制系统分离。
2.1 发射部分
发射部分采取电池供电，以89C2051 单片机作为控制核心，配以QM- J3 气敏酒精传感器、呼气话筒、8 位A/ D 转换器AD0809 以及发射模块F04E 组成。主要功能是检测酒精含量，判断其是否超标，向接收部分发送信号。原理框图如图2 所示，该部分由以下模块组成：
2.1.1 酒精含量检测模块
该模块包含酒精传感器、检波、放大电路以及A/ D 转换电路。酒精探头选用QM- J3 气敏传感器，该元件是以复合金属氧化物为主体材料的N 型半导体。呼气时，一旦该元件接触乙醇蒸汽，其电导率随气体浓度增加而迅速升高，使得产生的电压信号也随之增大。将电压信号经检波、放大电路以及A/ D 转换电路转换为数字量后，送到单片机进行阀值判断，检测驾驶员呼出气体中酒精含量是否超标。
2.1.2 呼气判断模块
为防止驾驶员不呼气而导致酒精探传感器无**确检测到驾驶员体内真实的酒精含量而做出错误判断，设置该模块用以判断驾驶员是否呼气。使用话筒呼气时，话筒必产生一个脉冲信号，单片机判断驾驶员呼气，再检测酒精探头送来的信号。
2.1.3 指示模块
该模块有红绿黄三个指示灯。红灯是电源指示灯，工作时亮；绿灯是呼气提示灯，酒精探头需要一定时间加热，才能达到理想的灵敏度。
加热时间到，绿灯亮，表示可以呼气；黄灯表示呼气有效，当黄灯不亮，表示呼气不充分，直到黄灯亮，单片机才开始检测酒精探头送来的信号。
2.1.4 单片机
选用51 系列的89C2051 单片机作为处理器，用来检测呼气判断信号并判断气体中的酒精含量，并生成相应的信息码发送给发射设备。
2.1.5 发射模块
采用成熟的F04E 发射模块，该模块可以与单片机直连，将处理器给出的信息码调制后无线发送给接收部分。
2.2 接收部分
接收部分安装于汽车上，主要是对收到的信号码进行判断，做出相应操作。收到错误码，返回继续检测；收到超标码，报警音提示，点火装置断开，汽车大灯亮，喇叭响；收到不超标码，发出可行驶提示音，点火装置打开。结构框图如图3 所示，可分为如下几个模块：
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