智能保駕系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要本文主要研究一種可以通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)司機(jī)的酒精含量是否超過(guò)了酒駕的指標(biāo)從而強(qiáng)制切斷汽車(chē)的啟動(dòng)的系統(tǒng)。系統(tǒng)主要通過(guò)酒精穿傳感器檢測(cè)司機(jī)呼出的氣體酒精含量，通過(guò)系統(tǒng)的顯示模塊顯示酒精含量值，系統(tǒng)內(nèi)可根據(jù)檢測(cè)的酒精含量與報(bào)警閾值進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警提醒限制汽車(chē)啟動(dòng)的功能，并能自動(dòng)呼叫系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)的緊急聯(lián)系人。本文在完成智能保駕系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。本文分析了酒駕造成的交通事故數(shù)據(jù)，闡述了酒駕的帶來(lái)的危害，同時(shí)分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于酒精檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)狀。然后設(shè)計(jì)智能保駕系統(tǒng)的系統(tǒng)方案，方案中包含的每個(gè)模塊需要完成的任務(wù)，每個(gè)模塊如何選型以及系統(tǒng)要完成的檢測(cè)對(duì)象以及相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。并且設(shè)計(jì)了智能保駕系統(tǒng)的電路圖以及每個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)。另外設(shè)計(jì)了保駕系統(tǒng)的軟件流程框圖，對(duì)每個(gè)模塊的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后智能保駕系統(tǒng)的實(shí)物硬件及軟件調(diào)試，并針對(duì)酒精檢測(cè)以及報(bào)警提示功能進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：智能保駕；酒精檢測(cè)；單片機(jī)；AbstractThisarticlemainlystudiesasystemthatcanforciblycutoffthecar'sstartbyautomaticallydetectingwhetherthedriver'salcoholcontentexceedstheindicatorofdrunkdriving.Thesystemmainlydetectsthealcoholcontentofthegasexhaledbythedriverthroughthealcoholwearsensor,anddisplaysthealcoholcontentvaluethroughthesystem'sdisplaymodule.ThesystemcancomparethedetectedalcoholcontentwiththealarmthresholdtoachievethefunctionofalarmremindertolimitthestartofthecarandcanAutomaticallycallemergencycontactsstoredinthesystem.Onthebasisofcompletingthedesignoftheintelligentdrivingprotectionsystem,thispapermainlyincludesthefollowingaspects.Thisarticleanalyzesthedataoftrafficaccidentscausedbydrunkdriving,expoundstheharmbroughtbydrunkdriving,andanalyzesthestatusofalcoholdetectionsystemsathomeandabroad.Thendesignthesystemsolutionoftheintelligentdrivingsystem,thetasksthateachmoduleincludedinthesolutionneedstocomplete,howtoselecteachmodule,thedetectionobjectstobecompletedbythesystem,andthecorrespondingtechnicalindicators.Anddesignedthecircuitdiagramoftheintelligentdrivingsystemandthecircuitdesignofeachmodule.Inaddition,thesoftwareflowblockdiagramofthedrivingprotectionsystemisdesigned,andtheprogramofeachmoduleisdesigned.Intheend,thephysicalhardwareandsoftwareoftheintelligentdrivingsystemweredebugged,andthetestandverificationofthealcoholdetectionandalarmpromptfunctionswereperformed.Keywords：intelligentprotection；alcoholdetection；singlechipmicrocomputer；目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 41.1課題背景 41.2研究課題的目的及意義 51.3課題研究?jī)?nèi)容及技術(shù)指標(biāo) 6第2章方案的論證與設(shè)計(jì) 62.1系統(tǒng)方案論證 82.2主控芯片STC12C5A60 92.3酒精檢測(cè)傳感器MQ3 92.4LCD1602 102.5短信發(fā)送模塊 10本章小結(jié) 12第3章 單元電路設(shè)計(jì) 143.1智能保駕系統(tǒng)硬件 143.2單片機(jī)最小系統(tǒng) 143.3MQ-3酒精傳感器檢測(cè)電路 173.4LCD顯示電路 183.5繼電器驅(qū)動(dòng)電路 19本章小結(jié) 20第4章軟件程序設(shè)計(jì) 214.1智能保駕系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程 214.2LCD顯示軟件設(shè)計(jì) 234.3按鍵模塊程序設(shè)計(jì) 23本章小結(jié) 25第5章整機(jī)電路工作原理及調(diào)試 265.1智能保駕系統(tǒng)實(shí)物分析 265.2智能保駕系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 26本章小結(jié) 28結(jié)論 29致謝 29參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄1譯文 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄2英文參考資料 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄3整機(jī)原理圖 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄4程序流程圖 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄5程序源代碼 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄6元器件清單 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。緒論1.1課題背景在2008年有個(gè)關(guān)于酒精造成交通事故的調(diào)查數(shù)據(jù)，這個(gè)調(diào)查是世界衛(wèi)生組織主導(dǎo)的，公布的數(shù)據(jù)顯示其中由于酒駕造成的交通事故的比率達(dá)到了五十到六十個(gè)百分點(diǎn)，并且大多數(shù)酒駕導(dǎo)致的交通事故都會(huì)出現(xiàn)車(chē)禍致死。在我國(guó)，有數(shù)據(jù)表明每年因?yàn)榫岂{導(dǎo)致交通事故達(dá)到了一萬(wàn)起以上，并且至少一半以上的事故造成了車(chē)禍者致死，目前在全球，酒駕已經(jīng)成為了交通事故的第一大原因。我國(guó)在2010年10月，首次在全國(guó)代表大會(huì)首次審議了酒駕的法律責(zé)任。在2019年上半年，中國(guó)大陸因?yàn)榫岂{導(dǎo)致交通事故造成了將近1200人死亡，因?yàn)榫岂{的各種肇事逃逸事件不斷發(fā)生，給我國(guó)和諧的社會(huì)帶來(lái)了極其不良的影響。在1月份，河南的靈寶，有個(gè)叫王衛(wèi)斌的因?yàn)榫坪箝_(kāi)車(chē)，當(dāng)時(shí)駕駛寶馬連撞多人，總共造成6人死亡，多人受傷的悲劇。7月16號(hào)，在鄭州有個(gè)司機(jī)付某，酒駕后連撞多人，最終導(dǎo)致3人死亡，多人受傷。2013年的8月，廣州以為姓黎的司機(jī)駕駛奔馳，酒駕后超速駕駛，最終導(dǎo)致3人死亡多人受傷。以上的事件都是因?yàn)榫岂{導(dǎo)致的交通事故，因此徹底遏制酒駕的的行為已經(jīng)刻不容緩。酒駕是導(dǎo)致交通事故的重要原因，但是酒駕為什么會(huì)出現(xiàn)如此多的交通事故，通過(guò)查閱相關(guān)資料，主要是酒駕后酒精對(duì)司機(jī)身體有些方面的影響。首先，酒精對(duì)人的大腦有一定影響，會(huì)使人迷糊，導(dǎo)致人對(duì)路面情況無(wú)法判斷，并且視覺(jué)能力和反應(yīng)能力都大大減弱，另外，酒精也會(huì)降低人體血壓，從而導(dǎo)致人出現(xiàn)麻木，呼吸緩慢。當(dāng)司機(jī)在飲酒量超過(guò)酒駕限定值時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致司機(jī)行動(dòng)遲鈍，并且像安全帶等措施都會(huì)忽略。酒駕的司機(jī)在車(chē)輛駕駛過(guò)程中，對(duì)于道路上的信號(hào)燈一般會(huì)有比較慢的反應(yīng)，甚至?xí)霈F(xiàn)忽略交通信號(hào)燈，直接闖紅燈，這樣就會(huì)非常容易導(dǎo)致交通事故發(fā)生。另外不注意道路上的指向標(biāo)，在道路上逆向行駛，甚至在道路上隨意加減速、突然停車(chē)。在晚上的時(shí)候酒駕者車(chē)燈都不打開(kāi)，這些都是酒駕的部分行為，但這其中任意一種行為都會(huì)造成非常嚴(yán)重的交通事故。對(duì)于酒駕的人，酒精在人身體內(nèi)主要是消化系統(tǒng)作用后，通過(guò)某些中間產(chǎn)物對(duì)部分細(xì)胞以及神經(jīng)起到作用，從而對(duì)人體的部分器官、大腦神經(jīng)造成影響，使酒駕者失去對(duì)所處環(huán)境的判斷，不能很清醒的了解發(fā)生的事情，這樣駕駛車(chē)輛，基本上就會(huì)發(fā)生交通事故。從酒后駕駛機(jī)動(dòng)車(chē)的行為構(gòu)成上進(jìn)行分析，其駕駛?cè)酥饔^上是對(duì)可能導(dǎo)致的交通事故或肇事等社會(huì)危害存在過(guò)失或放任的態(tài)度，在已經(jīng)知道酒駕的嚴(yán)重后果還酒駕。在我國(guó)，酒駕屬于違法行為，仍然實(shí)施或者放任實(shí)施的主觀惡意。該行為具有行政（刑事）違法性（違反道路交通安全法、刑法等有關(guān)法律法規(guī)），社會(huì)危害性（危及社會(huì)不特定人、物的公共安全），行為故意性（明知違法故意或者放任），具有高度的現(xiàn)實(shí)危害性，應(yīng)受懲罰性等特點(diǎn)。綜上所述，酒駕的行為已經(jīng)危害了社會(huì)的安全，嚴(yán)重侵害了人民群眾的生命以及財(cái)產(chǎn)安全。由于酒駕者精神興奮，在駕駛中超速運(yùn)行；由于酒精影響造成酒駕者視線(xiàn)比較模糊，反應(yīng)遲鈍、膽怯、緊張駕駛等情況，出現(xiàn)視線(xiàn)、識(shí)別能力、注意力、身體協(xié)調(diào)性、反應(yīng)能力、駕馭機(jī)動(dòng)車(chē)能力降低，大大增加引發(fā)交通事故和交通肇事逃逸概率等特點(diǎn)？。部分情況下，還會(huì)刺激駕駛?cè)烁讻_動(dòng)、路怒、失去理智，作出不理性、反常態(tài)的危險(xiǎn)駕駛行為，造成發(fā)生交通事故的概率大大增加。對(duì)人民群眾的生命安全危險(xiǎn)的概率也將大幅增加，對(duì)社會(huì)公共安全、人民群眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全具有較大隱患。因此，從根源杜絕酒駕的行為迫在眉睫，本文設(shè)計(jì)了一種對(duì)于酒駕者完全沒(méi)有啟動(dòng)車(chē)輛權(quán)限的系統(tǒng)，從而從根源上杜絕了酒駕現(xiàn)象。1.2研究課題的目的及意義在1.1小節(jié)的課題背景中對(duì)酒駕的危害進(jìn)行了詳細(xì)闡述，從數(shù)據(jù)以及酒駕危害上進(jìn)行了詳細(xì)分析，那么針對(duì)酒駕，我國(guó)目前主要是從以下幾種措施解決酒駕的問(wèn)題。第一是現(xiàn)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，各地政府大力提倡和發(fā)展代駕業(yè)務(wù)，這樣就會(huì)降低酒駕的現(xiàn)象。目前我國(guó)針對(duì)代駕的發(fā)展規(guī)劃，主要是充分提高代駕業(yè)務(wù)的安全、便捷以及普遍性等。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，從而使代駕在生活中越來(lái)越普遍，目前網(wǎng)約代駕可較大的降低酒駕的數(shù)量，并且目前代駕現(xiàn)在正在被人們所接納。除此之外，各地政府部門(mén)也是對(duì)代駕大力宣傳，代駕的經(jīng)營(yíng)方也是各種優(yōu)惠活動(dòng)鼓勵(lì)酒后者使用代駕服務(wù)。第二就是國(guó)家經(jīng)過(guò)多年的研究，不斷加大對(duì)于酒駕的懲罰，目前明確指出酒駕就是嚴(yán)重的違法行為。隨著近幾年仍然不斷有很多嚴(yán)重酒駕的交通事故發(fā)生，目前我國(guó)對(duì)于酒駕的懲處力度在不斷的加深，在社會(huì)上形成比較高壓的形勢(shì)，做到對(duì)于酒駕零容忍零寬恕強(qiáng)懲罰。第三就是通過(guò)宣傳引導(dǎo)為主，在各大電視頻道上進(jìn)行宣講，以及在各種大型廣場(chǎng)舉辦相應(yīng)的酒駕危害展會(huì)，宣傳酒駕的嚴(yán)重危害，從思想上進(jìn)行教育宣傳。宣傳教育是必要手段，政府機(jī)關(guān)以及社會(huì)性質(zhì)的安全教育團(tuán)體都應(yīng)該深入地開(kāi)展相關(guān)的安全交通的教育宣傳活動(dòng)，尤其不能忽視非機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)恕Ｔ谔岢G色交通的大趨勢(shì)下，非機(jī)動(dòng)車(chē)出行將逐步增加，對(duì)于非機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)说南嚓P(guān)教育、監(jiān)督也不容小視。相關(guān)的教育宣傳手段，可以采用課堂教育，組織小區(qū)開(kāi)展交通安全日教育活動(dòng)，同時(shí)也可以文藝活動(dòng)開(kāi)展的形式傳達(dá)相關(guān)交通安全信息。以上三種抑制酒駕的方法目前比較奏效的就是加大懲處力度，正是因?yàn)閷?duì)于酒駕的違規(guī)懲處有了明確的規(guī)定，才使得人們對(duì)會(huì)對(duì)酒駕非常的謹(jǐn)慎，但是以上方法都不能完全消除酒駕的現(xiàn)象。因此，本文主要從酒駕的影響著手，設(shè)計(jì)一套智能保駕系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)強(qiáng)制取消酒駕者對(duì)車(chē)的駕駛權(quán)限，并且自動(dòng)聯(lián)系系統(tǒng)設(shè)置的緊急聯(lián)系人，系統(tǒng)可進(jìn)行實(shí)時(shí)的GPS定位。這種系統(tǒng)目前在市面上沒(méi)有商賣(mài)，因此，其商業(yè)價(jià)值也是可觀的。智能保駕控制系統(tǒng)可以智能的識(shí)別駕駛員是否酒駕，并且擁有對(duì)汽車(chē)啟動(dòng)的最高權(quán)限，并且為了杜絕酒駕的影響，智能保駕控制系統(tǒng)對(duì)于汽車(chē)啟動(dòng)的控制權(quán)限是強(qiáng)制的。因此，一旦這種系統(tǒng)結(jié)合酒駕使用，那么酒精含量超標(biāo)的駕駛員沒(méi)有啟動(dòng)汽車(chē)的權(quán)限，這種方式可以從根本上杜絕汽車(chē)酒駕，從而保證酒駕者和社會(huì)的安全，降低交通的事故的概率，確保正常的汽車(chē)安全駕駛。目前我國(guó)關(guān)于如何使用科技知識(shí)的角度杜絕酒駕的研究比較少。目前在香港有一家公司，發(fā)明了一種新型的車(chē)鑰匙命名為i-KEY，這種新型鑰匙能杜絕酒駕的行為。I-KEY是通過(guò)傳感器以及相應(yīng)的技術(shù)處理結(jié)合應(yīng)用在車(chē)鑰匙上，從外觀上看上去I-KEY就是一把車(chē)鑰匙。當(dāng)司機(jī)準(zhǔn)備開(kāi)門(mén)要駕駛車(chē)輛時(shí)，需要先對(duì)著I-KEY呼氣，I-KEY內(nèi)部的傳感器會(huì)自動(dòng)檢測(cè)司機(jī)呼出氣體的酒精含量，當(dāng)酒精含量低于酒駕規(guī)定值時(shí)，此時(shí)I-KEY可用于正常打開(kāi)車(chē)門(mén)，否則I-KEY無(wú)法打開(kāi)車(chē)門(mén)，車(chē)輛也無(wú)法啟動(dòng)，這樣酒駕者就無(wú)法駕駛自己的私人車(chē)輛。這種新型鑰匙確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)比較好的杜絕酒駕行為，但是使用不方便，對(duì)于一個(gè)酒駕的人，使用極其不方便，并且沒(méi)有自動(dòng)聯(lián)系緊急聯(lián)系人的功能，因此本文在基于以上的分析闡述基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套智能保駕系統(tǒng)，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測(cè)駕駛者的酒精含量，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，并且剝奪酒精者對(duì)于車(chē)輛的啟動(dòng)權(quán)限，同時(shí)可以自動(dòng)聯(lián)系緊急人的智能系統(tǒng)。1.3課題研究?jī)?nèi)容及技術(shù)指標(biāo)本文在對(duì)酒駕的危害進(jìn)行了詳細(xì)闡述，從數(shù)據(jù)以及酒駕危害上進(jìn)行了詳細(xì)分析，并且結(jié)合我國(guó)目前針對(duì)酒駕采取的措施進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，本文提出了設(shè)計(jì)一種從根源上杜絕酒駕行為的智能保駕系統(tǒng)。統(tǒng)主要通過(guò)酒精穿傳感器檢測(cè)司機(jī)呼出的氣體酒精含量，通過(guò)系統(tǒng)的顯示模塊顯示酒精含量值，系統(tǒng)內(nèi)可根據(jù)檢測(cè)的酒精含量與報(bào)警閾值進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警提醒限制汽車(chē)啟動(dòng)的功能，并能自動(dòng)呼叫系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)的緊急聯(lián)系人。本文在完成智能保駕系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。分析了酒駕造成的交通事故數(shù)據(jù)，闡述了酒駕的帶來(lái)的危害，同時(shí)分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于酒精檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)狀。設(shè)計(jì)智能保駕系統(tǒng)的系統(tǒng)方案，方案中包含的每個(gè)模塊需要完成的任務(wù)，每個(gè)模塊如何選型以及系統(tǒng)要完成的檢測(cè)對(duì)象以及相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。介紹了主控芯片STC12C5A60，同時(shí)介紹了酒精檢測(cè)傳感器MQ3，也對(duì)顯示模塊與短信發(fā)送模塊進(jìn)行了詳細(xì)闡述。設(shè)計(jì)了智能保駕系統(tǒng)的電路圖以及每個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)。對(duì)單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路進(jìn)行了闡述分析與設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了酒精傳感器檢測(cè)電路以及LCD顯示電路。最后設(shè)計(jì)了保駕系統(tǒng)的軟件流程框圖，對(duì)每個(gè)模塊的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后針對(duì)智能保駕系統(tǒng)的實(shí)物硬件及軟件調(diào)試，并針對(duì)酒精檢測(cè)以及報(bào)警提示功能進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證。第2章方案的論證與設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)方案論證在第1章節(jié)詳細(xì)闡述了酒駕的危害，目前我國(guó)對(duì)于杜絕酒駕沒(méi)有從根本解決，因此在第1章節(jié)提到了本文主要內(nèi)容設(shè)計(jì)智能保駕系統(tǒng)，從而杜絕酒駕的行為。本章節(jié)對(duì)智能保駕系統(tǒng)的方案進(jìn)行分析闡述，并對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行分析說(shuō)明。根據(jù)智能保駕系統(tǒng)的功能以及需要完成的動(dòng)作，可以得到如下圖2.1所示的智能保駕系統(tǒng)方案圖。圖2-1智能保駕系統(tǒng)方案框圖如圖2-1所示，系統(tǒng)方案包括單片機(jī)為核心，檢測(cè)酒精濃度的酒精檢測(cè)傳感器模塊，設(shè)置酒精檢測(cè)閾值以及緊急聯(lián)系人的按鍵模塊，限制車(chē)輛啟動(dòng)的繼電器模塊，自動(dòng)呼叫緊急聯(lián)系人的短信發(fā)送模塊，顯示酒精含量結(jié)果的LCD顯示模塊，報(bào)警提示的LED提示。整個(gè)系統(tǒng)的工作流程為駕駛者開(kāi)門(mén)進(jìn)入駕駛位后，系統(tǒng)開(kāi)始檢測(cè)工作，MQ3自動(dòng)檢測(cè)駕駛者呼出氣體的酒精含量，單片機(jī)讀取MQ3傳感器的檢測(cè)數(shù)值，將酒精含量的檢測(cè)值實(shí)時(shí)的更新顯示在LCD顯示屏上。如果酒精含量沒(méi)有達(dá)到酒駕的限制，那么LED不亮，車(chē)輛可正常啟動(dòng)，如果酒精含量達(dá)到了酒駕檢測(cè)的限制，LED閃爍，系統(tǒng)通過(guò)輸出繼電器斷開(kāi)車(chē)輛啟動(dòng)，并且通過(guò)短信系統(tǒng)將消息發(fā)給緊急聯(lián)系人。本設(shè)計(jì)選用的單片機(jī)為安芯一號(hào)STC12C5A60國(guó)產(chǎn)單片機(jī)，兼容目前已廣泛應(yīng)用的C51單片機(jī)；顯示屏使用LCD1602顯示屏，酒精檢測(cè)使用MQ3氣體檢測(cè)傳感器，繼電器選用雙刀雙擲HRS2H-S-DC5V小功率電磁繼電器，短信發(fā)送模塊使用GSM模塊。2.2主控芯片STC12C5A60單片機(jī)也叫做MCU，即微控制器，單片機(jī)并不只是完成某一個(gè)功能，而是相當(dāng)于一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算功能。單片機(jī)相對(duì)于計(jì)算機(jī)而言，只是一塊芯片，如果在外圍搭建類(lèi)似于計(jì)算機(jī)的電路，也可完成計(jì)算機(jī)的功能。由于單片機(jī)的性?xún)r(jià)比高，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，因此目前單片機(jī)是控制系統(tǒng)的首選主控芯片。單片機(jī)是一種集成式的芯片，具有非常豐富的功能。單片機(jī)芯片中包含了大腦CPU單元，存儲(chǔ)ROM單元以及其他外設(shè)單元，有的單片機(jī)芯片包含了各種通信單元以及模擬采樣單元等。對(duì)于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集或者系統(tǒng)與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互都可以使用單片機(jī)完成。因此單片機(jī)在各種控制設(shè)備或生活中的智能電子產(chǎn)品上應(yīng)用非常廣泛。通俗地認(rèn)為單片機(jī)就是只是一塊單芯片，但是這塊芯片可以組成了一個(gè)系統(tǒng)，通過(guò)搭建各種外圍電路，可以達(dá)到像計(jì)算機(jī)一樣的計(jì)算與對(duì)功能的處理能力。單片機(jī)目前在生活中的產(chǎn)品上應(yīng)用非常廣泛，比如消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品，電機(jī)控制，監(jiān)控設(shè)備以及智能家居等。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)各種單片機(jī)選型，最終選擇了一款國(guó)產(chǎn)的單片機(jī)主控芯片，STC12C5A60也可稱(chēng)為安芯一號(hào)，8051有的功能此款芯片全部具有，并且，相對(duì)8051芯片有較大的優(yōu)同樣，的時(shí)鐘頻率下，安芯一號(hào)運(yùn)行的速度更快，擁有更加優(yōu)越的性能。STC12C5A60的RAM有256個(gè)BYTE，具有2個(gè)16位的TIMER，一個(gè)用于與外界通信的串口以及外部中斷。安芯一號(hào)同時(shí)也兼容8052的定時(shí)器功能，F(xiàn)LASH有62KBYTE，并且具有SPI的標(biāo)準(zhǔn)通信模塊，內(nèi)部還有ADC模塊，同時(shí)具有脈沖發(fā)送模塊即PWM模塊，內(nèi)部具有看門(mén)狗復(fù)位的功。2.3酒精檢測(cè)傳感器MQ3MQ是一系列氣體傳感器的簡(jiǎn)稱(chēng)，其中MQ-3主要由于檢測(cè)酒精。MQ-3傳感器使用的是氣敏材料，主要是含有二氧化錫成分的材料，這種材料在空氣中導(dǎo)電率比較低。當(dāng)空氣中有酒精時(shí)，傳感器的材料的導(dǎo)電會(huì)隨著酒精濃度的增加而增強(qiáng)，從而使傳感器的輸出電路電壓發(fā)生改變，即通過(guò)檢測(cè)傳感器的輸出電壓就可以得到空氣中的酒精含量。這種傳感器可在多種環(huán)境下檢測(cè)出酒精的含量，并且傳感器的性?xún)r(jià)比比較高，使用簡(jiǎn)單，單片機(jī)接線(xiàn)以及獲取數(shù)據(jù)方便簡(jiǎn)單。MQ-3傳感器具有以下的特點(diǎn)，在信號(hào)輸出的時(shí)候，有相應(yīng)的指示燈提示傳感器在工作。檢測(cè)到的數(shù)據(jù)可以通過(guò)多樣化的形式輸出，一種是模擬量的形式傳給單片機(jī)，另外也可以通過(guò)TTL電平的形式輸出給主控芯片。模擬輸出端的輸出電壓范圍達(dá)到了5V，輸出電壓與酒精濃度成正相關(guān)的關(guān)系，即濃度越大，輸出電壓值越大。MQ-3傳感器的使用周期長(zhǎng)，檢測(cè)的數(shù)據(jù)可靠性高。MQ-3在很多酒駕的檢測(cè)設(shè)備中也是應(yīng)用非常廣泛。MQ-3傳感器的輸入電壓為直流5V，整個(gè)功率損耗電流只有150mA，屬于低功耗產(chǎn)品。輸出結(jié)果支持TTL以及模擬電壓兩種形式的輸出。MQ-3檢測(cè)酒精濃度的范圍比較廣，適合多種環(huán)境下檢測(cè)，性?xún)r(jià)比比較高。2.4LCD1602方案一1602液晶屏LCD顯示有很多種，常用的有1602和12864兩種，由于本設(shè)計(jì)中顯示的可以考慮使用1602，LCD1602具有顯示內(nèi)容豐富，接口電路簡(jiǎn)單，人機(jī)交流性強(qiáng)等特點(diǎn)，適合本次設(shè)計(jì)的研究。其具體參數(shù)如表2-1所示。表2-1LCD1602技術(shù)參數(shù)表顯示容量：16×2字符LCD芯片工作量：4~5V最佳工作電流：2Ma模塊工作電壓：5V接口信號(hào)參數(shù)如表2-2所示。表2-2LCD1602接口信號(hào)表格編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2DataI/O2VSS電源正極10D3DataI/O3VL液晶顯示偏壓信號(hào)11D4DataI/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端12D5DataI/O5R/W讀/寫(xiě)選擇端13D6DataI/O6E使能信號(hào)14D7DataI/O7D0DataI/O15BLA背光源正極采用LCD1602液晶顯示，1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示阿拉伯?dāng)?shù)字、字母、特殊符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊，1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形。1602特性包括：體積小、超薄輕巧、顯示內(nèi)容豐富、微功耗。LCD1602實(shí)物圖如圖2-2所示。圖2-2LCD1602實(shí)物圖方案2數(shù)碼管使用LED數(shù)碼管顯示。led數(shù)碼管（LED

Segment

Displays）由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線(xiàn)已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。數(shù)碼管實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)。這些段分別由字母a,b,c,d,e,f,g,dp來(lái)表示。LED數(shù)碼管具有硬件電路簡(jiǎn)單，成本極低，方便調(diào)試，軟件實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易的優(yōu)勢(shì)，但占用的IO口較多。LED數(shù)碼管顯示，有以下優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低，適用于顯示數(shù)字，它的顯示是采用動(dòng)態(tài)掃描法，連接單片機(jī)時(shí)，占用單片機(jī)接口線(xiàn)也少。其缺點(diǎn)是：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描時(shí)要使用74LS164移位寄存器進(jìn)行移位，移位寄存器的使用會(huì)給電路的調(diào)試帶來(lái)很多的障礙。1602數(shù)碼管實(shí)物圖如圖2-3所示。圖2-3LED數(shù)碼管實(shí)物圖方案三12864液晶屏LCD液晶屏12864的顯示模塊是128乘以64點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊。用來(lái)顯示漢字及圖形。內(nèi)部有8192個(gè)中文漢字（16X16點(diǎn)陣）和128個(gè)字符（8X16點(diǎn)陣）另外還有64乘以256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。能夠跟CPU直接連接。連接微處理機(jī)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)界面讓用戶(hù)選擇。分別是8位并行連接方式和8位串行連接方式。還有多種功能例如光標(biāo)顯示、畫(huà)面移位、睡眠模式等。單片機(jī)可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)與控制信號(hào)直接采用存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)形式、I/O設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)形式控制該液晶顯示模塊。12864液晶屏實(shí)物圖如圖2-4所示。圖2-412864液晶屏實(shí)物圖綜合以上三種方案，本系統(tǒng)選擇了性能較好，適合顯示文字信息的液晶屏模塊，而且也能很好的完成任務(wù)的方案一。本章小結(jié)本章節(jié)設(shè)計(jì)了智能保駕系統(tǒng)的方案，闡述了整個(gè)系統(tǒng)的工作流程，當(dāng)駕駛員進(jìn)入駕駛座位時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)駕駛員呼出的氣體酒精濃度，單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)酒精傳感器的濃度，并實(shí)時(shí)在LCD屏上穩(wěn)定顯示，同時(shí)單片機(jī)對(duì)檢測(cè)值與設(shè)計(jì)的限制值比較，當(dāng)檢測(cè)值小于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)正常運(yùn)行，汽車(chē)可正常啟動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)值大于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)量紅燈，此時(shí)單片機(jī)控制繼電器輸出斷開(kāi)汽車(chē)的啟動(dòng)裝置，并通過(guò)短信模塊向緊急聯(lián)系人發(fā)出信息。

第3章 單元電路設(shè)計(jì)3.１智能保駕系統(tǒng)硬件在第2章節(jié)對(duì)智能保駕系統(tǒng)的方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以安芯一號(hào)SLH89F5116國(guó)產(chǎn)單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，包括了六個(gè)模塊，并對(duì)每個(gè)模塊的作用進(jìn)行了闡述，本章節(jié)在智能保駕系統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了智能保駕系統(tǒng)的硬件，并對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)。智能保駕系統(tǒng)方案包括單片機(jī)為核心，酒精檢測(cè)傳感器模塊，按鍵模塊，繼電器模塊，短信發(fā)送模塊，LCD顯示模塊以及LED提示。整個(gè)系統(tǒng)的工作流程為駕駛者開(kāi)門(mén)進(jìn)入駕駛位后，智能保駕系統(tǒng)開(kāi)始工作，酒精檢測(cè)傳感器開(kāi)始檢測(cè)駕駛者呼出氣體的酒精含量，含量的檢測(cè)值會(huì)實(shí)時(shí)的顯示在LCD顯示屏上。如果酒精含量沒(méi)有達(dá)到酒駕的限制，那么LED不亮，車(chē)輛可正常啟動(dòng)，如果酒精含量達(dá)到了酒駕檢測(cè)的限制，LED閃爍，系統(tǒng)通過(guò)輸出繼電器斷開(kāi)車(chē)輛啟動(dòng)，并且通過(guò)短信系統(tǒng)將消息發(fā)給緊急聯(lián)系人。綜上所述，得到智能保駕系統(tǒng)硬件圖如圖3-1所示。圖3-1智能保駕系統(tǒng)硬件圖3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)包括電源系統(tǒng)，復(fù)位電路晶振電路以及程序下載口。電源系統(tǒng)，主控芯片主要是通過(guò)3.3V供電，因此在電路設(shè)計(jì)時(shí)需要通過(guò)電源轉(zhuǎn)換專(zhuān)用芯片使主控芯片獲得相應(yīng)的工作電源。圖3-2電源轉(zhuǎn)換電路圖如圖3-2所示，通過(guò)專(zhuān)用電源芯片AMS1117，將輸入的5V電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定3.3V輸出，給主控芯片供電。復(fù)位電路，就是當(dāng)系統(tǒng)在上電的過(guò)程中可以控制CPU重啟，或者通過(guò)引出復(fù)位按鈕進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位就是為了是系統(tǒng)完全啟動(dòng)完成后CPU開(kāi)始工作，防止CPU在系統(tǒng)處于不確定狀態(tài)時(shí)，錯(cuò)誤的接收或者發(fā)送指令，從而導(dǎo)致系統(tǒng)誤操作，因此復(fù)位可以保證系統(tǒng)正常的工作。任何電子產(chǎn)品或者控制系統(tǒng)用到單片機(jī)作為主控芯片，都需要設(shè)計(jì)復(fù)位電路，從而確保整個(gè)電路正常工作。復(fù)位電路設(shè)計(jì)的水平直接影響了系統(tǒng)工作時(shí)的可靠性。有時(shí)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)了程序跑飛或者程序無(wú)緣無(wú)故自動(dòng)啟動(dòng)，其中有部分原因是因?yàn)橄到y(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)有問(wèn)題導(dǎo)致的。系統(tǒng)電路在剛上電時(shí)都需要對(duì)電路進(jìn)行復(fù)位的操作，復(fù)位操作后單片機(jī)就是重新開(kāi)始工作。主要作用就是防止系統(tǒng)運(yùn)行混亂。當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)復(fù)位，系統(tǒng)的程序就要重新開(kāi)始運(yùn)行。目前在程序中結(jié)合硬件常用的復(fù)位方式就是看門(mén)狗復(fù)位，目前很多單片機(jī)都有看門(mén)狗這個(gè)模塊，就是當(dāng)系統(tǒng)程序運(yùn)行時(shí)，每隔一段時(shí)間就會(huì)自動(dòng)喂狗，一旦程序跑死機(jī)了，看門(mén)狗模塊沒(méi)有檢測(cè)到喂狗，看門(mén)狗系統(tǒng)就會(huì)強(qiáng)制重啟系統(tǒng)，使程序重新運(yùn)行。系統(tǒng)CPU復(fù)位主要有上電復(fù)位、看門(mén)狗復(fù)位、掉電復(fù)位以及外部電路復(fù)位。上電復(fù)位就是系統(tǒng)每次在上電時(shí)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行復(fù)位操作，系統(tǒng)在上電過(guò)程中，系統(tǒng)的電源是逐步建立的過(guò)程，在此過(guò)程中，系統(tǒng)各電路模塊都會(huì)進(jìn)行初始化，單片機(jī)系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)行初始化，整個(gè)程序都是重新開(kāi)始運(yùn)行。上電復(fù)位上電復(fù)位就是直接給產(chǎn)品上電，上電復(fù)位與低壓LVR操作有聯(lián)系，電源上電的過(guò)程是逐漸上升的曲線(xiàn)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程不是瞬間的完成的，一上電時(shí)候系統(tǒng)進(jìn)行初始化，此時(shí)振蕩器開(kāi)始工作并提供系統(tǒng)時(shí)鐘，系統(tǒng)正常工作看門(mén)狗復(fù)位，看門(mén)狗定時(shí)器CPU內(nèi)部系統(tǒng)，它是一個(gè)自振式的RC振蕩定時(shí)器，與外圍電路無(wú)關(guān)，也與CPU主時(shí)鐘無(wú)關(guān)，只要開(kāi)啟看門(mén)狗功能也能保持計(jì)時(shí)，該溢出時(shí)候也會(huì)溢出，并產(chǎn)生復(fù)位。 在程序設(shè)計(jì)時(shí)一般控制系統(tǒng)都會(huì)增加看門(mén)狗復(fù)位的功能，防止系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的bug導(dǎo)致程序跑飛或者進(jìn)入死循環(huán)中。在系統(tǒng)初始化時(shí)開(kāi)啟看門(mén)狗功能初始化，這個(gè)過(guò)程會(huì)定義多長(zhǎng)時(shí)間不給看門(mén)狗發(fā)送信號(hào)，系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入看門(mén)狗初始化。在程序設(shè)計(jì)中，一般大概100ms系統(tǒng)會(huì)給看門(mén)狗模塊一個(gè)信號(hào)，簡(jiǎn)稱(chēng)“喂狗的過(guò)程”，如果程序正常運(yùn)行，每隔100ms系統(tǒng)會(huì)喂一次狗，但是如果系統(tǒng)進(jìn)入死循環(huán)后，看門(mén)狗模塊沒(méi)有收到喂狗信號(hào)，并且累加時(shí)間超過(guò)了看門(mén)狗模塊的設(shè)定時(shí)間，看門(mén)狗模塊就會(huì)強(qiáng)制重啟系統(tǒng)，使系統(tǒng)重新開(kāi)始運(yùn)行程序。因此看門(mén)狗復(fù)位主要是用于針對(duì)軟件設(shè)計(jì)bug導(dǎo)致的死機(jī)問(wèn)題。 外圍電路復(fù)位是一種用戶(hù)可操作的強(qiáng)制復(fù)位方式，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部不能復(fù)位時(shí)可用此方式。整個(gè)電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，就是使用RC電路，如下圖3-3所示，當(dāng)按鍵按下電路接通后，連接到系統(tǒng)的復(fù)位信號(hào)RST被強(qiáng)制拉高，此時(shí)系統(tǒng)檢測(cè)到復(fù)位引腳低電平，系統(tǒng)進(jìn)入復(fù)位操作，當(dāng)松開(kāi)按鍵后系統(tǒng)結(jié)束復(fù)位操作，系統(tǒng)正常運(yùn)行。本系統(tǒng)為了方便執(zhí)行復(fù)位操作，設(shè)計(jì)采用外圍電路復(fù)位，如圖3-3所示。圖3-3復(fù)位電路圖當(dāng)按鍵被按下時(shí)，單片機(jī)檢測(cè)到RST引腳為低電平，系統(tǒng)進(jìn)入復(fù)位操作，當(dāng)按鍵被釋放開(kāi)后，系統(tǒng)檢測(cè)到RST恢復(fù)高電平，系統(tǒng)結(jié)束復(fù)位操作，進(jìn)入正常啟動(dòng)狀態(tài)。晶振電路也可以被稱(chēng)為整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘電路，芯片的工作時(shí)鐘參考一般都是由晶振提供的，整個(gè)系統(tǒng)的工作時(shí)鐘都是由晶振提供，例如延時(shí)多長(zhǎng)時(shí)間，系統(tǒng)運(yùn)算指令的機(jī)械周期，都是由晶振決定的。因此，時(shí)鐘相當(dāng)于控制系統(tǒng)的心臟，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供了非常重要的作用。本設(shè)計(jì)選用的晶振參考芯片手冊(cè)推薦，選用的11.0592M的晶振。時(shí)鐘電路如圖3-4所示。圖3-4晶振電路圖以上是對(duì)本設(shè)計(jì)以STC12C5A60主控芯片為核心的最小系統(tǒng)電路，綜上所述，得到STC12C5A60芯片的為核心的最小系統(tǒng)電路圖如3.5所示。圖3-5單片機(jī)最小系統(tǒng)3.3MQ-3酒精傳感器檢測(cè)電路MQ-3傳感器的輸入電壓為直流5V，整個(gè)功率損耗電流只有150mA，屬于低功耗產(chǎn)品。輸出結(jié)果支持TTL以及模擬電壓兩種形式的輸出。MQ-3檢測(cè)酒精濃度的范圍比較廣，適合多種環(huán)境下檢測(cè)，性?xún)r(jià)比比較高。MQ-3傳感器有6個(gè)引腳，引腳1、2、3接輸入電源，一般為5V直流，引腳5接地，其中4和6為數(shù)據(jù)結(jié)果輸出，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)選用的MCU為安芯一號(hào)STC12C5A60，具有AD采用模塊，所以使用模擬采樣口獲取傳感器的數(shù)據(jù)。電路如圖3-6所示。圖3-6MQ-3驅(qū)動(dòng)電路3.4LCD顯示電路圖3.7LCD顯示電路LCD1602液晶模塊的控制都是通過(guò)指令來(lái)完成的。如讀/寫(xiě)操作、顯示屏和光標(biāo)的處理，都通過(guò)相應(yīng)的指令編程操作LCD模塊的寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。LCD1602模塊總共有8根數(shù)據(jù)線(xiàn)和3根控制線(xiàn)E，RS和R/W作為片選信號(hào)與單片機(jī)MCU相連后即可正常工作。一般產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用中只是通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)LCD1602中寫(xiě)入命令和數(shù)據(jù)。因此，可將LCD1602的R/W讀/寫(xiě)線(xiàn)的選擇控制端直接接地，這樣在電路設(shè)計(jì)時(shí)可節(jié)省1根數(shù)據(jù)線(xiàn)。VO引腳是調(diào)節(jié)液晶對(duì)比亮度的，需要連接一個(gè)10kΩ的電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)液晶屏對(duì)比度的調(diào)整，或在確定亮度調(diào)整完成的前提下，用對(duì)應(yīng)阻值的電阻從該引腳接地的方法進(jìn)行調(diào)整。本設(shè)計(jì)采用的是中央處理器通過(guò)IO并行數(shù)據(jù)控制LCD的顯示。3.5繼電器驅(qū)動(dòng)電路繼電器是一種可實(shí)現(xiàn)電路接通或閉合的電子器件，通過(guò)單片機(jī)的輸出口非常容易的實(shí)現(xiàn)控制。一般在工業(yè)控制上使用非常多，通過(guò)繼電器可以實(shí)現(xiàn)小電流的器件閉合與斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率設(shè)備的啟動(dòng)與停止進(jìn)行控制。當(dāng)智能保駕系統(tǒng)檢測(cè)到駕駛者呼出的氣體酒精濃度含量超過(guò)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)IO輸出控制繼電器閉合，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)啟動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)，最終汽車(chē)不能正常啟動(dòng)，從而酒駕者無(wú)法正常啟動(dòng)汽車(chē)，也就不存在酒駕的行為。繼電器的驅(qū)動(dòng)電路如圖3-8所示。圖3-8繼電器驅(qū)動(dòng)電路如圖3-8，IO通過(guò)控制三極管Q1實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器的控制，當(dāng)繼電器斷開(kāi)時(shí)，汽車(chē)的啟動(dòng)點(diǎn)火裝置可正常點(diǎn)火，汽車(chē)可正常運(yùn)行。當(dāng)Q1導(dǎo)通，繼電器接通，此時(shí)點(diǎn)火裝置電路斷開(kāi)，汽車(chē)無(wú)法正常打火，因此無(wú)法啟動(dòng)汽車(chē)。本章小結(jié)本章節(jié)在智慧保駕系統(tǒng)的方案的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了智慧保駕系統(tǒng)的硬件原理圖，并對(duì)單片機(jī)的最小系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析。針對(duì)酒精檢測(cè)傳感器進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)分析，并對(duì)LCD以及繼電器模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析。第4章軟件程序設(shè)計(jì)4.1智能保駕系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程在第2章節(jié)對(duì)智能保駕系統(tǒng)的方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以安芯一號(hào)SLH89F5116國(guó)產(chǎn)單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，包括了六個(gè)模塊，并對(duì)每個(gè)模塊的作用進(jìn)行了闡述。第3章節(jié)設(shè)計(jì)了智能保駕系統(tǒng)的硬件原理圖，并對(duì)單片機(jī)的最小系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析。針對(duì)酒精檢測(cè)傳感器進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)分析，并對(duì)LCD以及繼電器模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析。本章在2、3章節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行智能保駕系統(tǒng)程序流程設(shè)計(jì)，并對(duì)重要模塊進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明。智能保駕系統(tǒng)的整個(gè)系統(tǒng)的工作流程為駕駛者開(kāi)門(mén)進(jìn)入駕駛位后，智能保駕系統(tǒng)開(kāi)始工作，酒精檢測(cè)傳感器開(kāi)始檢測(cè)駕駛者呼出氣體的酒精含量，含量的檢測(cè)值會(huì)實(shí)時(shí)的顯示在LCD顯示屏上。如果酒精含量沒(méi)有達(dá)到酒駕的限制，那么LED不亮，車(chē)輛可正常啟動(dòng)，如果酒精含量達(dá)到了酒駕檢測(cè)的限制，LED閃爍，系統(tǒng)通過(guò)輸出繼電器斷開(kāi)車(chē)輛啟動(dòng)，并且通過(guò)短信系統(tǒng)將消息發(fā)給緊急聯(lián)系人。綜上智能保駕系統(tǒng)流程，可以設(shè)計(jì)智能保駕系統(tǒng)軟件流程圖如下4-1所示。圖4-1智能保駕系統(tǒng)軟件流程圖在圖4-1中，整個(gè)程序主要完成兩個(gè)任務(wù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)酒精傳感器的數(shù)據(jù)并與設(shè)定值比較，當(dāng)超過(guò)報(bào)警值時(shí)報(bào)警處理。另一個(gè)任務(wù)是實(shí)時(shí)檢測(cè)按鍵信號(hào)，進(jìn)行按鍵處理。4.2LCD顯示軟件設(shè)計(jì)LCD1602液晶顯示屏在是用于顯示酒精檢測(cè)值以及設(shè)置緊急聯(lián)系人。在本程序的設(shè)計(jì)中，直接調(diào)用LCD1602的子程序。根據(jù)需要顯示的內(nèi)容，設(shè)置對(duì)應(yīng)的顯示坐標(biāo)，然后調(diào)用LCD1602顯示子模塊，顯示程序設(shè)計(jì)如圖4-2所示。圖4-2LCD顯示程序流程圖4.3按鍵模塊程序設(shè)計(jì)按鍵是系統(tǒng)的重要組成部分，是人機(jī)交互接口的輸入部分，在本系統(tǒng)中，用戶(hù)需要通過(guò)按鍵設(shè)置緊急聯(lián)系人的方式，對(duì)酒精濃度報(bào)警閾值調(diào)整，按鍵處理程序流程如圖4-3所示。圖4-3按鍵處理流程圖如圖4-3所示，按鍵主要用于酒精報(bào)警閾值設(shè)置和緊急聯(lián)系人設(shè)置，“設(shè)置”按鍵用作設(shè)置的對(duì)象，即此界面下是設(shè)置酒精報(bào)警閾值還是緊急聯(lián)系人手機(jī)，“切換”鍵用于切換要修改的數(shù)據(jù)，例如個(gè)數(shù)、十位、百位等?！凹印辨I用于修改數(shù)字，主控芯片檢測(cè)到“加”鍵