摘要随着我国经济社会的快速发展，人民生活水平的不断提高，近些年我国私家车的拥有量日益剧增，街头巷尾随处可见私家车。
与此同时，交通事故发生率亦呈上升趋势。
由于交通事故的发生不仅造成大量人员伤亡，给无数家庭带来不幸，而且严重影响着经济发展和社会稳定，已引起了各级政府的高度重视和关注。
人们在谈“故”色变的同时，开始寻找避免道路交通事故的方法。
因此，我们设计了一套汽车保驾装置，此系统采用了超高灵敏度酒精传感器，用旁热型半导体式酒精气敏元件MQ3，超低功耗ATmega128单片机系统，自动探测酒精浓度的方法，以判断驾驶员是否是酒后开车。
主机电路包括七个模块，分别是酒精传感电路模块、温度传感模块、GSM通信定位模块、键盘控制模块、液晶显示模块、声光报警模块、继电器控制模块。
本系统以简单实用为宗旨不仅能在减少交通事故中起到积极作用，而且能为更多的人带来安全感。
关键词：酒精气敏元件；GSM通信；继电器控制AbstractWith the rapid development of China's economy and society, people's living standards have improved. Private car ownership in China in recent years, growing surge in the streets everywhere car. At the same time, also found an upward trend in the incidence of traffic accidents. Due to traffic accidents not only cause heavy casualties to countless families, unfortunately, but a serious impact on the economic development and social stability, has caused governments at all levels attach great importance and concern. People talk about "it" pale, while start looking for reasons to avoid road accidents. Therefore, we designed a car escort unit, this system uses a high sensitivity alcohol sensor Alcohol beside the hot-type semiconductor gas sensor MQ3, ultra-low power microcontroller ATmega128 system automatically detects alcohol concentration method to determine driving whether the member is drunk driving. Host circuit includes seven modules, namely alcohol sensing circuit module, the temperature sensing module, GSM communication positioning module, keyboard control module, LCD module, sound and light alarm module, voice call module, relay control module. The system is simple and practical for the purpose not only can play a positive role in reducing traffic accidents, and can bring a sense of security for more people.Key Words: semiconductor gas sensor MQ3; GSM communication positioning module; relay control目录第1章设计概述 (2)1.1项目设计背景及概述 (2)1.2项目设计要求 (2)第2章总体设计 (2)2.1项目设计原理 (2)2.1.1 原理概述 (2)2.1.2 方案比较与论证 (4)第3章硬件模块设计 (5)3.1 控制器模块 (5)3.1.1 主控ATmega128单片机简介 (5)3.1.2 酒精检测电路（酒精传感器信号采样及处理） (6)3.1.3 指示灯电路 (7)3.1.4 液晶显示电路 (7)3.1.5 GSM系统设置电路 (8)3.1.6 继电器控制电路 (8)3.1.7 报警和键盘电路 (8)3.2 硬件设计框图 (9)第4章软件设计模块 (9)4.1 软件设计原理 (9)4.2 软件设计框图 (10)第5章调试与测试方案 (11)5.1测试工具 (11)5.2测试方法 (11)5.2.1 主控测试 (11)5.2.2 各模块测试 (12)第6章系统功能及使用方法 (13)6.1系统功能 (13)第7章存在的问题 (13)结束语 (14)参考文献 (15)附录 (16)1、电路原理图 (16)2、PCB图 (17)3、关于酒驾指标 (17)第1章设计概述1.1项目设计背景及概述2008年世界卫生组织的事故调查显示，大约50%—60%的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾驶已经被列为车祸致死的主要原因。
在中国，每年由于酒后驾车引发的交通事故达数万起；而造成死亡的事故中50%以上都与酒后驾车有关，酒后驾车的危害触目惊心，已经成为交通事故的第一大“杀手”。
2010年8月，十一届全国人大常委会第十六次会议将首次审议刑法修正案（八）草案，醉酒驾驶会被判刑。
在逢年过节醉酒驾驶更是频频发生，所引起的事故不仅给肇事者带来了身体和经济上的损失，而且给家人带来了无限的悲痛。
由于上述原因，我设计出一套汽车保驾系统装置，不仅可以给驾驶员检测是否醉酒并报警提醒驾驶员，而且可以把这一数据发送给驾驶员的亲人，让亲人阻止驾驶员行驶。
由于考虑到我国驾驶员平均年龄在35岁以上，所以该系统界面尽量做到了简单、直接，便于驾驶员快速熟练使用。
1.2项目设计要求1、利用GSM模块实现通信。
2、酒精传感器电路模块准确检测当前酒精浓度。
3、4×4键盘实现人机交互。
4、12864液晶显示模块实现信息的准确显示。
5、具有声光报警功能。
6、当酒精浓度超标，自动锁死汽车点火装置，提醒驾驶员并同时报告家里人。
第2章总体设计2.1项目设计原理2.1.1 原理概述系统采用超高灵敏度酒精传感器，用旁热型半导体式酒精气敏元件MQ3，超低功耗ATmega128单片机系统，自动探测酒精浓度的方法，以判断驾驶员是否是酒后开车。
主机电路包括七个模块，分别是酒精传感电路模块、温度传感模块、GSM通信定位模块、键盘控制模块、液晶显示模块、声光报警模块、继电器控制模块。
该系统放置在汽车仪表盘位置，当司机打开车门时，酒精探测控制仪启动，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，探测控制仪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特定的比例关系，因而可根据电压信号进行酒精含量的判断。
检测到的信号经过放大和滤波之后，通过单片机内置的8路高速10位ADC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，LCD显示屏幕显示当前酒精浓度，同时绿色指示灯（正常）亮起，控制继电器不起作用，汽车随之启动;如果酒精含量超标但没有达到醉驾时，黄色指示灯（不正常）亮，报警控制继电器切断点火装置电源，警告驾驶员此时不能驾驶；如果检测到酒精含量已经超过醉驾指标，则红色指示灯（不正常）亮起，并且蜂鸣器响起报警声，控制继电器切断点火装置电源，同时安全带收紧，系统启动呼叫紧急联系人装置，通过GSM通信定位模块测定当前位置并拨打电话给驾驶员的紧急联系人（提前预设的紧急联系人，联系人可以改变），此时驾驶人员无法启动汽车，从根本上实现控制酒后驾车。
汽车启动后，控制仪随即进入低功耗状态，只有酒精浓度探测电路一直工作，一旦驾驶人员驾驶过程中饮酒，控制仪立即恢复到正常工作状态。
图2.1是系统设计原理框图。
图2.1 系统设计原理框图2.1.2 方案比较与论证1、系统主控选择方案1：此系统采用超高灵敏度酒精传感器，用旁热型半导体式酒精气敏元件MQ3作为检测酒精的传感器，,89C51单片机作为核心控制，以及GSM通信模块、4×4键盘控制模块、液晶显示模块、继电器控制模块所构成。
但是，需要外加模数转换芯片，此外还要扩充端口使得电路变得复杂。
方案2：比较方案1，我们采用低功耗AVR ATmega128单片机，其内置有8通道高速10位ADC，另外还有丰富的I/O口可选择。
此外还加了指示灯和蜂鸣器来提醒和报警。
该系统放置在汽车仪表盘位置，当司机打开车门时，酒精探测控制仪启动。
酒精传感器探测控制仪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特定的比例关系，因而可根据电压信号进行酒精含量的判断。
检测到的信号经过放大和滤波之后，通过单片机内置的高速10位ADC转换为数字信号，由单片机对此信号进行处理判断（判断情况如之前所描述的三种情况）。
通过结合实际，比较可知，方案2更受使用者的欢迎，同时从节约能源方面考虑，方案2为低功耗，故采用方案2。
2、输入键盘选择方案1：本系统设计需要4×4矩阵键盘作为交互媒介。
可以采用画图软件先画出矩阵键盘原理图，然后通过制版制作成一块专用的键盘。
方案2：本系统的重点是实现主要的功能，虽然能制出我们所需要的键盘，但是考虑到时间和成本我们决定采用现成的模块，如图2.2所示。
图2.2 键盘模块图系统总体框图如下：图2.3 系统框图第3章硬件模块设计3.1 控制器模块3.1.1 主控ATmega128单片机简介ATmega128为基于AVR RISC 结构的8位低功耗CMOS微处理器。
AVR内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。
所有的寄存器都直接与算术逻辑单元（ALU）相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。
这种结构大大提高了代码效率，并且比普通的复杂指令集微处理器高10倍的数据吞吐率。