專利名稱：一種酒后控駕器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酒后駕車報(bào)警控制領(lǐng)域，具體的說是一種酒后控駕器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前因酒后駕車而引發(fā)的事故頻繁發(fā)生，由于現(xiàn)有機(jī)動(dòng)車輛無法 測(cè)試駕車人員是否是酒后駕車，并對(duì)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行自動(dòng)控制，因此機(jī)動(dòng) 車尚沒有辦法對(duì)酒后駕車行為進(jìn)行主動(dòng)的干預(yù)，而一旦釀成事故就會(huì) 給社會(huì)和家人造成很大的痛苦和財(cái)產(chǎn)損失。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種酒后控 駕器，能識(shí)別酒精濃度，強(qiáng)制檢測(cè)酒精濃度是否超出安全標(biāo)準(zhǔn)，杜絕 酒后駕駛行為，并可以發(fā)出報(bào)警信號(hào)，而且能夠測(cè)試酒精濃度并用液 晶屏顯示出來，根據(jù)不同的酒精濃度，液晶屏提示使用者相應(yīng)的信息。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種酒后控駕器，包括無線通訊的手持檢測(cè)無線發(fā)射部分和無線 接收控制部分，其特征在于所說的手持檢測(cè)無線發(fā)射部分包括矩形 的外殼4和設(shè)置在外殼4內(nèi)部的由充電電池6供電的電路板10，外 殼4左右兩側(cè)面的上部分別設(shè)有進(jìn)氣孔1、出氣孔ll，外殼4正面設(shè) 有液晶屏2、按鍵3，外殼4底面設(shè)有充電插座5，外殼4背面設(shè)有 電池盒蓋7，電路板10通過數(shù)據(jù)線和液晶屏2、按鍵3、帶扇葉的微 型發(fā)電機(jī)8、酒精傳感器9連接，帶扇葉的微型發(fā)電機(jī)8、酒精傳感 器9均設(shè)在外殼4內(nèi)部且依次置于進(jìn)氣孔1的左側(cè)；所說的無線接收 控制部分通過汽車發(fā)動(dòng)控制模塊控制車內(nèi)啟動(dòng)電路原有的繼電器，并通過無線信號(hào)接收手持檢測(cè)無線發(fā)射部分的禁止行車指令或行車指 令。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，設(shè)在手持檢測(cè)無線發(fā)射部分內(nèi)的電路
板10包括單片機(jī)、AD模塊、多路選擇模塊、編碼芯片和無線發(fā)射 模塊，充電電池6為單片機(jī)、AD模塊、多路選擇模塊、酒精傳感器 供電，單片機(jī)通過數(shù)據(jù)線和AD模塊、多路選擇模塊、液晶屏2、編 碼芯片、按鍵3直接連接，編碼芯片通過數(shù)據(jù)線和無線發(fā)射模塊直接 連接，多路選擇模塊通過數(shù)據(jù)線和AD模塊、酒精傳感器9、帶扇葉 的微型發(fā)電機(jī)8直接連接。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所說的汽車發(fā)動(dòng)控制模塊通過數(shù)據(jù)線 和設(shè)在無線接收控制部分內(nèi)的單片機(jī)直接連接，無線接收控制部分內(nèi) 的單片機(jī)以車內(nèi)的電力供應(yīng)系統(tǒng)作為電源系統(tǒng)，并通過數(shù)據(jù)線和蜂鳴 報(bào)警模塊、譯碼器直接連接，譯碼器通過數(shù)據(jù)線和無線接收模塊直接 連接。
本發(fā)明所述的酒后控駕器，能識(shí)別酒精濃度，強(qiáng)制檢測(cè)酒精濃度 是否超出安全標(biāo)準(zhǔn)，杜絕酒后駕駛行為，并可以發(fā)出報(bào)警信號(hào)，而且 能夠測(cè)試酒精濃度并用液晶屏顯示出來，根據(jù)不同的酒精濃度，液晶 屏提示使用者相應(yīng)的信息。


本發(fā)明有如下附圖
圖l無線接收控制部分的電路結(jié)構(gòu)框圖 圖2手持檢測(cè)無線發(fā)射部分的電路結(jié)構(gòu)框圖
圖3手持檢測(cè)無線發(fā)射部分的俯視結(jié)構(gòu)圖 圖4手持檢測(cè)無線發(fā)射部分的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖 圖5主控程序流程圖 圖6中斷程序流程圖 圖7測(cè)控程序流程8無線接收程控流程圖
圖9手持檢測(cè)無線發(fā)射部分的電路原理圖
圖10無線接收控制部分的電路原理圖
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖3、 4所示，本發(fā)明所述的酒后控駕器，包括無線通訊的手 持檢測(cè)無線發(fā)射部分和無線接收控制部分，所說的手持檢測(cè)無線發(fā)射 部分包括矩形的外殼4和設(shè)置在外殼4內(nèi)部的由充電電池6供電的電 路板10，外殼4左右兩側(cè)面的上部分別設(shè)有進(jìn)氣孔1、出氣孔11， 外殼4正面設(shè)有液晶屏2、按鍵3，外殼4底面設(shè)有充電插座5，外 殼4背面設(shè)有電池盒蓋7，電路板10通過數(shù)據(jù)線和液晶屏2、按鍵3、 帶扇葉的微型發(fā)電機(jī)8、酒精傳感器9連接，帶扇葉的微型發(fā)電機(jī)8、 酒精傳感器9均設(shè)在外殼4內(nèi)部且依次置于進(jìn)氣孔1的左側(cè)；所說的 無線接收控制部分通過汽車發(fā)動(dòng)控制模塊控制車內(nèi)啟動(dòng)電路原有的 繼電器，并通過無線信號(hào)接收手持檢測(cè)無線發(fā)射部分的禁止行車指令 或行車指令。所說的無線信號(hào)是射頻無線信號(hào)。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，如圖2所示，設(shè)在手持檢測(cè)無線發(fā)射 部分內(nèi)的電路板10包括單片機(jī)、AD模塊、多路選擇模塊、編碼芯 片和無線發(fā)射模塊，充電電池6為單片機(jī)、AD模塊、多路選擇模塊、 酒精傳感器供電，單片機(jī)通過數(shù)據(jù)線和AD模塊、多路選擇模塊、液 晶屏2、編碼芯片、按鍵3直接連接，編碼芯片通過數(shù)據(jù)線和無線發(fā) 射模塊直接連接，多路選擇模塊通過數(shù)據(jù)線和AD模塊、酒精傳感器 9、帶扇葉的微型發(fā)電機(jī)8直接連接。手持檢測(cè)無線發(fā)射部分主要包 括電源單元、酒精檢測(cè)單元和無線發(fā)射單元，其中酒精檢測(cè)單元和無 線發(fā)射單元可以在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)或直接采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，如圖l所示，所說的汽車發(fā)動(dòng)控制模 塊通過數(shù)據(jù)線和設(shè)在無線接收控制部分內(nèi)的單片機(jī)直接連接，無線接收控制部分內(nèi)的單片機(jī)以車內(nèi)的電力供應(yīng)系統(tǒng)作為電源系統(tǒng)，并通過 數(shù)據(jù)線和蜂鳴報(bào)警模塊、譯碼器直接連接，譯碼器通過數(shù)據(jù)線和無線 接收模塊直接連接。
以下給出一種具體實(shí)施方案
圖9所示的手持檢測(cè)無線發(fā)射部分的電路原理圖，即為一個(gè)手持 檢測(cè)無線發(fā)射部分的具體實(shí)施例，其中酒精傳感器S1型號(hào)為SC-3C， 微型發(fā)電機(jī)M1型號(hào)為s印aDC5V，單片機(jī)Ul型號(hào)為STC10F08XE， AD 轉(zhuǎn)換芯片U2型號(hào)為ADC0804,多路切換開關(guān)U3型號(hào)為CD4066，降 壓芯片U4型號(hào)為AX3502，升壓芯片U5型號(hào)為AX5110，液晶模塊U6 型號(hào)為6432的點(diǎn)陣式液晶屏，編碼芯片U8型號(hào)為PT2262，充電模 塊U9型號(hào)為MAX1811，無線發(fā)射模塊U10型號(hào)為315MHz的發(fā)射頭， 穩(wěn)壓芯片U7型號(hào)為MC7805,晶振XI型號(hào)為11. 0592MHz，按鍵K為 彈跳按鍵，阻排RP型號(hào)為10KQ，三極管Q1、Q2、Q4、Q5型號(hào)為8050 。 電阻RlOl、 R103、 R104、 R201 R203、 R301 R302、 R401 R402、 R501 R506、R601 R608、R701、R801 R804為0805貼片封裝的1/8W 電阻。二極管D601、 D602為1N4148。電感L401的型號(hào)為2. 2UH的 電感，電感L501為10UH的電感，R102為3296型10K電位器，電容 C701、 C704、 C705、 C401、 C404、 C501、 C504、 C301為極性電容； 其它電容為無極性獨(dú)石電容。
圖9所示的電路原理圖中，各元器件的連接關(guān)系簡(jiǎn)述如下
1、 Sl為酒精濃度傳感器，有3個(gè)管腳，其中1腳接1. 2V電 源正極，3腳接鋰離子電池地，2腳接電阻R101的一端，并連接至多 路選擇開關(guān)U3的1腳。
2、 電阻R101另一端接可調(diào)電阻R102的一端，R102的另一端 接5V電源。
3、 M1為直流微型發(fā)電機(jī)，有兩個(gè)引腳，下端的引腳接地(GND)， 上端接多路選擇開關(guān)U3的4腳。4、 多路選擇開關(guān)U3的2腳、3腳、9腳連接在一起，再連接 到R103的上端，R103的下端連接到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片U2的6腳； U3的5腳連接單片機(jī)Ul的20腳，U3的6腳接單片機(jī)Ul的5腳；7 腳接地(GND);8腳接三極管Q1的集電極，Q1的發(fā)射極接電源(LIVCC)， 基極接電阻R104的一端，R104的另一端接單片機(jī)Ul的18腳；13腳 接單片機(jī)Ul的19腳；14腳接5V電源(T5V)，并且連接電容C301 的一端，C301的另一端接地。
5、 三極管Ql的發(fā)射極連接的電源(LIVCC)為鋰離子電池的正極。
6、 AD模塊U2的1腳與單片機(jī)Ul的11腳相連接；2腳與單片 機(jī)Ul的13腳相連接；3腳與單片機(jī)的12腳相連接；4腳與電容C201 的右端相連接，C201的左端接地(GND)， 4腳還與電阻R203的左端 相連接，R203與AD模塊U2的19腳相連接；5腳與單片機(jī)Ul的9腳 相連接；6腳與R103的下端相連接；7腳、8腳接地；9腳分別與電 阻R201、 R202的一端相連接，R201的另一端接5V， R202的另一端 接地；10腳接地(GND); 11腳至18腳分別與單片機(jī)的40腳、41腳、 42腳、43腳、44腳、l腳、2腳、3腳相連接；20腳與5V電源相連 接(T5V)，并且連接電容C202的一端，C202的另一端接地。
7、 液晶模塊U6, 1腳接地(GND); 2腳、3腳、15腳分別與 5V電源相連接(T5V); 4腳與單片機(jī)U1的23腳相連接；5腳與單片 機(jī)Ul的25腳相連接；6腳與單片機(jī)Ul的24腳相連接；7腳至14腳 分別與單片機(jī)Ul的37腳至30腳相連接；16腳接地(GND)。
8、 單片機(jī)U1的4腳分別與電容C301的負(fù)極和電阻R301的一 端相連接；C301的正極接5V電源(5V); R301另一端接地(LIGND); 5腳分別與燒寫插座JP1的第3腳和多路選擇開關(guān)U3的6腳相連接; 7腳與燒寫插座JP1的2腳相連接;8腳與按鍵Kl的一端和電阻R302 的一端相連接；電阻R302的另一端接5V(5V); 10腳與電阻R801的 一端連接；R801的另一端分別與R802的一端和三極管Q4的基極相 連接；Q4的發(fā)射極與R802的另一端相連接并接5V電源(T5V) ， Q4的集電極與R606的一端相連接；單片機(jī)Ul的14腳分別與晶振XI的一 端和電容C302的一端相連接，C302的另一端接地(LIGND);單片機(jī) 的15腳分別與晶振X1的另一端和電容C303的一端相連接；C303的 另一端接地(LIGND);單片機(jī)U1的16腳接地(LIGND); 18腳接電 阻R505的一端，R505的另一端接三極管Q2的基極，Q2的發(fā)射極與 D501的負(fù)極相連接，集電極接5V電源(T5V);單片機(jī)的19腳與多路 選擇開關(guān)U3的13腳相連接；20腳與多路選擇開關(guān)的5腳相連接； 單片機(jī)Ul的22腳與電阻R803的一端相連接，R803的另一端分別與 三極管Q5的基極和電阻R804的一端相連接，R804的另一端接5V電 源(T5V); Q5的發(fā)射極接5V電源(T5V)，集電極接電阻R607的一 端；單片機(jī)的26腳與DCDC降壓模塊U4的1腳相連接；單片機(jī)的38 腳接5V(5V)并且與電容C304的一端相連接，C304的另一端接地 (LIGND)。
9、 DCDC降壓模塊U4的輸入端，上端LIVCC接鋰離子電池的 正極，下端LIGND接鋰離子電池的地。降壓模塊U4的4腳分別與上 端LIVCC、電容C401的正極、C402的一端相連接；電容C401的負(fù)極、 C402的另一端接地(LIGND); 2腳接地(LIGND); 3腳與電感L401 的一端連接，L401另一端分別與電阻R401、電容C403、電容C404 的一端相連接，L401的另一端還與電容C405的正極相連接并接1. 2V 電源正極；電容C405的負(fù)極和電容C404的另一端接地，電容C403 的另一端分別和電阻R402的一端、R401的另一端以及U4的5腳相 連接；R402的另一端接地(LIGND)。
10、 升壓模塊的輸入端，上端LIVCC接鋰離子電池的正極，下 端LIGND接鋰離子電池的地。升壓模塊U5的5腳分別與電感L501 — 端、電阻R501 —端、電容C501的正極及C502的一端相連接，并且 與鋰離子電池的正極相連接，R501另一端接升壓模塊U5的4腳，C501 的負(fù)極、電容C502的另一端接鋰離子電池的負(fù)極；升壓模塊U5的1 腳分別與L501的另一端、D501的正極相連接；2腳接地；3腳分別 與電阻R503、 R504、電容C503的一端相連接，電阻R503的另一端
8分別與二極管D501的負(fù)極、C503的另一端、C504的正極以及三極管 Q2的發(fā)射極相連接并接5V電源正極；電阻R504另一端、C504的負(fù) 極與鋰離子電池的負(fù)極相連接。
11、 充電模塊J701為外接插座，連接線分別接外部適配器的電 源和地。電容C701的正極和電容C702的一端接穩(wěn)壓芯片U7的1腳 和J701的2腳，C701的負(fù)極和電容C702的另一端接地(LIGND)和 J701的1腳，U7的2腳接地(LIGND); U7的3腳接電容C703的一 端以及C704的正極，電容C703的另一端及電容C704的負(fù)極接地
(LIGND); U9的l腳、4腳、7腳接U7的3腳；2腳接電阻R701的 一端并且接至U7的3腳，電阻R701的另一端接地(LIGND); 8腳接 單片機(jī)的27腳；U9的3腳、6腳接地(LIGND); 5腳接電容C705的 正極，并接至鋰離子電池BT的正極(LIVCC);電容C705的負(fù)極接地， 并接至鋰離子電池BT的負(fù)極。
12、 無線調(diào)制發(fā)射電路也稱為編碼電路。編碼芯片U8的9腳接 地、15腳、16腳之間接電阻R601; 14腳接地(GND); 12腳通過電 阻R603接地(GND)、 13腳通過電阻R602接地(GND); 18腳分別與 二極管D601負(fù)極、D602負(fù)極、發(fā)射頭U10的1腳相連接；17腳通過 電阻R608與發(fā)射頭的2腳相連接；發(fā)射頭U10的3腳接地，4腳接 發(fā)射天線。U8的11腳分別與電阻R606、 R604的一端相連接，R604 的另一端接地，R606的另一端分別與D601的正極和Q4的集電極相 連接。U8的10腳分別與R605、 R607的一端相連接，R605的另一端 接地，R607的另一端分別與D602的正極及Q5的集電極相連接。
圖IO所示的無線接收控制部分的電路原理圖，即為一個(gè)無線接 收控制部分的具體實(shí)施例，其中無線接收解調(diào)電路Ul為315MHz接 收頭，解碼電路U2型號(hào)為PT2272-M4，單片機(jī)U3型號(hào)為STC11F02E， 晶振Yl的型號(hào)為11. 0592MHz，電源穩(wěn)定電路U4的型號(hào)為MC7805， 繼電器Kl的型號(hào)為NCF4-ZC-Z30a-DC12V，蜂鳴器BELL的型號(hào)為 DC12V無源蜂鳴器，保險(xiǎn)絲BX為5A保險(xiǎn)絲，DW為1/8W5V穩(wěn)壓管，D1為1N4007， D2為6A10，電容C1、 C3、 C7為極性電容，電容C2、 C4、 C5、 C6為無極性獨(dú)石電容。
圖IO所示的電路原理圖中，各元器件的連接關(guān)系簡(jiǎn)述如下
1、 機(jī)動(dòng)車電瓶的正極與保險(xiǎn)絲BX的一端相連接，保險(xiǎn)絲BX 的另一端分別與二極管D2的負(fù)極、電容Cl的正極、電容C2的一端 及電源穩(wěn)定電路U4的1腳相連接，二極管D2的正極、電容Cl的負(fù) 極、電容C2的另一端分別和機(jī)動(dòng)車電瓶的負(fù)極相連接并接地(GND)， 電源穩(wěn)定電路U4的2腳接地；電源穩(wěn)定電路U4的第3腳分別與C3 的正極、電容C4的一端相連接并接5V電源正極；C3的負(fù)極、C4的 另一端接地。
2、 無線接收解調(diào)電路U1的1腳接地(GND)、 4腳和解碼電路 U2的14腳相連接、3腳和5V電源相連接，U2的第9腳接地、18腳 和5V相連接，15腳、16腳之間接有電阻R1，解碼電路U2的11腳 與單片機(jī)U3的8腳之間接有電阻R2， U2的10腳與單片機(jī)U3的9腳 之間接有電阻R3。
3、 單片機(jī)U3的1腳與電阻R12的一端、電容C7的負(fù)極相連 接，電阻R12的另一端接地，電容C7的正極接5V電源，20腳接5V 電源；4腳、5腳分別接晶振Y1的兩端，Yl兩端分別經(jīng)C5、 C6接地； 單片機(jī)U3的19腳通過電阻R4與三極管Ql的基極相連接；18腳通 過電阻R5與三極管Q2的基極相連接;17腳與電阻R6的一端相連接， 電阻R6另一端分別與DW的負(fù)極、電阻RIO、 Rll的一端相連接，DW 的正極、Rll的另一端接地；R10的另一端分別與Q2的集電極、Dl 的負(fù)極及輸出端子黃線相連接，Q2的發(fā)射極、Dl的正極分別接地； 16腳與電阻R7的一端相連接，R7的另一端分別與電阻R8、 R9的一 端相連接，R9的另一端接地，R8的另一端與接線端子綠線相連接； 三極管Ql的發(fā)射 接5V電源，集電極接蜂鳴器BELL的正極，蜂鳴器 BELL的負(fù)極接地；單片機(jī)U3的10腳接地。手持檢測(cè)無線發(fā)射部分的工作過程及原理簡(jiǎn)述如下
一、 裝電池，使單片機(jī)最小系統(tǒng)工作
使用手持測(cè)試無線發(fā)射部分首先要先裝好電池，裝好電池后，單 片機(jī)最小系統(tǒng)第一次上電開始工作。單片機(jī)最小系統(tǒng)是由這些部分組 成，Ul單片機(jī)、XI晶振、電容C302、 C303、極性電容C301、電阻 R301，這6個(gè)器件組成了單片機(jī)最小系統(tǒng)。晶振XI和電容C302、 C303 為單片機(jī)提供外部時(shí)鐘，電阻R301和電容C301構(gòu)成復(fù)位電路，當(dāng) 5V的電源加到單片機(jī)Ul的第38腳，5V電源的地連接到單片機(jī)Ul的 第21腳后，單片機(jī)最小系統(tǒng)就開始正常工作，并開始執(zhí)行內(nèi)部的程 序。
二、 執(zhí)行主程序
執(zhí)行初始化程序，由圖5所示的主程序流程圖可以看到本系統(tǒng)的 主程序包括開啟外部中斷O (通過設(shè)定單片機(jī)內(nèi)部的外部中斷O的 特殊寄存器完成)，關(guān)斷除單片機(jī)最小系統(tǒng)外的其它電源，給酒精傳 感器加1. 2V的電源，供電5分鐘。以上都是初始化程序中的內(nèi)容， 這些內(nèi)容在每次單片機(jī)上電的時(shí)候都會(huì)執(zhí)行一次。具體執(zhí)行情況如 下
1、 開啟外部中斷0。通過設(shè)置單片機(jī)內(nèi)的特殊寄存器來完成對(duì) 外部中斷O的初始化設(shè)置，目的是開啟該中斷，為后續(xù)在中斷服務(wù)程 序中執(zhí)行相應(yīng)的函數(shù)作準(zhǔn)備。
2、 關(guān)斷除單片機(jī)最小系統(tǒng)外的其他電源。程序令單片機(jī)Ul的 18腳輸出高電平，使三極管Q2截止，5V電源不會(huì)加到除單片機(jī)最 小系統(tǒng)以外的其它模塊上。
3、 給酒精傳感器加1.2V的電源，供電5分鐘，程序控制單片機(jī) Ul的26腳為高電平，也就是控制DCDC降壓模塊U4的1腳為高電平， 這樣1. 2V的電源就會(huì)供給到酒精傳感器的1腳，為傳感器進(jìn)行預(yù)熱 加電(R101和R102的是酒精傳感器的負(fù)載，用來調(diào)節(jié)酒精傳感器Sl 的靈敏度)，該過程持續(xù)5分鐘(這是一個(gè)基本的延時(shí)程序，長(zhǎng)時(shí)間 不用時(shí)，需要預(yù)熱5分鐘的時(shí)間才能達(dá)到最佳工作狀態(tài))，接著關(guān)閉1.2V的供電，即程序?qū)纹瑱C(jī)的26腳置成低電平，1.2V的DCDC電 源停止工作。
完成以上的初始化過程后，程序進(jìn)入主循環(huán)，系統(tǒng)睡眠，若無外 來中斷，系統(tǒng)將一直處于睡眠狀態(tài)，此時(shí)的耗電量極低。 三、中斷服務(wù)程序
使用者按動(dòng)開關(guān)K，由于開關(guān)K的一端接地，另一端接單片機(jī)的 第8腳，開關(guān)K被按下后，單片機(jī)的第8腳從高電平變?yōu)榈碗娖?，?時(shí)單片機(jī)會(huì)響應(yīng)這個(gè)中斷信號(hào)，系統(tǒng)從睡眠中被喚醒并進(jìn)入中斷程 序，如圖6所示，首先迸行中斷初始化函數(shù)，即5V電源進(jìn)入系統(tǒng)， 液晶屏初始化，多路切換模塊初始化，液晶屏顯示"請(qǐng)稍后"，同時(shí) 給酒精傳感器加電1.2V，延時(shí)10秒后，切換顯示界面為測(cè)試酒精濃 度界面。經(jīng)過這幾個(gè)步驟，中斷服務(wù)程序的初始化就完成了，具體的 控制情況如下
1、 5V電源進(jìn)入系統(tǒng)這是中斷函數(shù)執(zhí)行的第一步，由于系統(tǒng) 電源T5V的控制是由三極管Q2來完成的，因此程序使單片機(jī)的18腳 電平變低，18腳的信號(hào)控制Q2的基極，使Q2發(fā)射極到集電極導(dǎo)通， T5V電源將5V的電壓供給到系統(tǒng)內(nèi)。完成電源開啟的任務(wù)。
2、 液晶屏的初始化移植點(diǎn)陣式液晶屏的驅(qū)動(dòng)程序，將液晶 屏調(diào)整到待顯示狀態(tài)。這包括基本指令動(dòng)作、清屏、光標(biāo)的移動(dòng)方向、 開顯示，關(guān)光標(biāo)。
3、 多路切換模塊初始化，對(duì)鋰離子電池測(cè)試通道的開啟，對(duì) 酒精傳感器S1和對(duì)微型發(fā)電機(jī)M1的關(guān)閉目的是先測(cè)試電池的電量， 對(duì)鋰離子電池進(jìn)行監(jiān)控。具體的執(zhí)行過程為，程序使單片機(jī)U1的5 腳(對(duì)應(yīng)鋰離子電池測(cè)試通道的控制)輸出高電平，19腳(對(duì)應(yīng)酒 精傳感器的控制)輸出低電平，20腳(對(duì)應(yīng)微型發(fā)電機(jī)的控制)輸 出低電平，這樣多路切換模塊U3的8腳(鋰離子電池控制)連接到 單片機(jī)Ul的5腳為高電平，U3的13腳(酒精傳感器控制)連接到 單片機(jī)Ul的19腳為低電平，U3的5腳(微型發(fā)電機(jī)控制)連接到 單片機(jī)Ul的20腳為低電平。此時(shí)鋰離子電池的輸入連接到多路切換模塊U3的8腳，這個(gè)信號(hào)可以通過U3的9腳完整輸出。
4、 液晶屏顯示"請(qǐng)稍后"執(zhí)行液晶屏顯示"請(qǐng)稍后"的命令, 這是為了提示使用者，系統(tǒng)正在啟動(dòng)，傳感器正在加電預(yù)熱。
5、 1.2V加電，延時(shí)10秒執(zhí)行到這一步的時(shí)候，單片機(jī)延 時(shí)10秒(這個(gè)延時(shí)時(shí)間內(nèi)，液晶顯示屏顯示"請(qǐng)稍后"，同時(shí)酒精傳 感器加1.2V電)。1.2V的加電的實(shí)現(xiàn)方法單片機(jī)U1的26腳為高 電平，控制DCDC降壓芯片U4的1腳，使其工作，這樣，1.2V的電 源就會(huì)通過酒精傳感器Sl的1腳給酒精傳感器供電。
6、 切換顯示界面為測(cè)試酒精濃度界面，單片機(jī)通過對(duì)液晶顯 示模塊的控制，刷新顯示屏的顯示內(nèi)容，液晶屏的顯示變成測(cè)試待命 界面，顯示"0.00mg/L"。
以上為中斷初始化函數(shù)的執(zhí)行內(nèi)容，這段程序執(zhí)行完成后，液晶 屏處于待命狀態(tài)，顯示酒精濃度為"0.00mg/L"，此時(shí)駕車人員向進(jìn) 氣孔內(nèi)帶扇葉的微型發(fā)電機(jī)吹氣，使扇葉帶動(dòng)微型發(fā)電機(jī)M1快速轉(zhuǎn) 動(dòng)起來，進(jìn)行基本的測(cè)控操作，此時(shí)執(zhí)行測(cè)控程序。圖6中從"按鍵 按下"向下的流程要等到測(cè)控程序結(jié)束后才執(zhí)行，對(duì)其的描述詳見下 文。
四、測(cè)控程序
測(cè)控程序如圖7所示，從AD得到鋰離子電池的電壓值，判斷電 池電量是否低，切換多路選擇模塊的通道，從AD得到微型發(fā)電機(jī)的 電壓值，初始化報(bào)警函數(shù)，判斷發(fā)電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，切換多路選擇模塊 的通道，從AD得到酒精傳感器的電壓值，把這個(gè)電壓值換算成酒精 濃度值，通過液晶顯示屏顯示該值，判斷濃度是否超標(biāo)，程序散轉(zhuǎn)為 兩部分1、濃度超標(biāo)時(shí)，執(zhí)行禁止行車指令2、濃度不超標(biāo)時(shí)，執(zhí) 行行車指令。測(cè)控程序執(zhí)行完畢。具體執(zhí)行情況如下
1、 從AD得到電壓值(鋰離子電池的)由于中斷初始化中已 經(jīng)切換多路選擇模塊U3的通道為鋰離子電池的通道，電池的正極通 過三極管Ql加到多路開關(guān)U3的8腳，由9腳輸出后，通過電阻R103 加到AD轉(zhuǎn)換U2的6腳，轉(zhuǎn)換后的代表電池實(shí)時(shí)電壓的數(shù)字量傳送到單片機(jī)Ul，經(jīng)過Ul處理后傳送到液晶模塊U6顯示出電量，若電池 電壓降到3.5V時(shí)，液晶屏上的電量圖標(biāo)開始閃爍并使電量圖標(biāo)內(nèi)部 變成白色，告知駕車人員及時(shí)充電。充電時(shí)，把充電連接線分別插到 車內(nèi)12V點(diǎn)煙器和J701上，充電開始，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到電池電壓達(dá) 到4.2V時(shí)，會(huì)使液晶屏上的電池電量圖標(biāo)內(nèi)變成黑色，告知充電已 滿，同時(shí)U1的8腳從高電平變成低電平加到U9的8腳，迫使U9充 電結(jié)束，告知駕車人員充電已滿，請(qǐng)拔掉充電連接線。
其中，R201與R202組成回路為AD模塊提供基準(zhǔn)參考電壓；R203 與C201組成回路，為AD模塊提供外部時(shí)鐘。
2、 多路切換模塊切換，即對(duì)鋰離子電池測(cè)試通道的關(guān)閉，對(duì) 酒精傳感器S1和對(duì)微型發(fā)電機(jī)M1的開啟目的使微型發(fā)電機(jī)進(jìn)入待 命狀態(tài)。具體的執(zhí)行過程為，程序使單片機(jī)U1的5腳(對(duì)應(yīng)鋰離子 電池測(cè)試通道的控制)輸出低電平，19腳(對(duì)應(yīng)酒精傳感器的控制) 輸出低電平，20腳(對(duì)應(yīng)微型發(fā)電機(jī)的控制)輸出高電平，這樣多 路切換模塊U3的8腳(鋰離子電池控制)連接到單片機(jī)U1的5腳為 低電平，U3的13腳(酒精傳感器控制)連接到單片機(jī)U1的19腳為 低電平，U3的5腳(微型發(fā)電機(jī)控制)連接到單片機(jī)Ul的20腳為 高電平。此時(shí)微型發(fā)電機(jī)的輸入連接到多路切換模塊U3的4腳，這 個(gè)信號(hào)可以通過U3的3腳完整輸出。
3、 從AD得到電壓值(微型發(fā)電機(jī)的)以上，將多路轉(zhuǎn)換模 塊切換至微型發(fā)電機(jī)的通道，因此當(dāng)使用者向吹氣孔吹氣時(shí)，微型發(fā) 電機(jī)M1轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電壓，通過多路轉(zhuǎn)換模塊U3的4腳輸入，3腳輸 出，并經(jīng)過電阻R103進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換芯片U2的6腳，AD芯片將這個(gè)模 擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，從AD芯片的11腳至18腳輸出至單片機(jī)Ul 的40、 41、 42、 43、 44、 1、 2、 3腳，單片機(jī)Ul得到這個(gè)信號(hào)后， 得知微型發(fā)電機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，將執(zhí)行后續(xù)的初始化報(bào)警函數(shù)命令。
4、 初始化報(bào)警函數(shù)。這段命令的作用是控制單片機(jī)Ul的10 腳和22腳為高電平，這樣就控制回路的發(fā)射模塊不會(huì)對(duì)外發(fā)出行車 或者禁止行車指令。關(guān)于如何控制行車或者禁止行車的指令，將在下面具體執(zhí)行的過程中講解。
5、 切換多路選擇模塊U3，目的是切換酒精傳感器信號(hào)至測(cè)試 系統(tǒng)。具體的執(zhí)行過程為程序使單片機(jī)U1的5腳(對(duì)應(yīng)鋰離子電 池測(cè)試通道的控制)輸出低電平，20腳(微型發(fā)電機(jī)控制)電平為 低，19腳(酒精傳感器控制)的電平為高，多路切換模塊U3的8腳
(鋰離子電池控制)連接到單片機(jī)Ul的5腳為低電平，13腳(酒 精傳感器控制)的電平為高，5腳(微型發(fā)電機(jī)控制)電平為低，酒 精濃度傳感器的輸出處于待命狀態(tài)。因?yàn)闇y(cè)試已經(jīng)開始(微型發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng))，因此酒精濃度傳感器的2腳會(huì)有一個(gè)電壓的輸出，這個(gè)電壓 會(huì)隨著所測(cè)酒精濃度的變化而線性變化。2腳的輸出電壓進(jìn)入多路選 擇開關(guān)U3的1腳，因?yàn)槎嗦愤x擇開關(guān)U3由單片機(jī)控制，切換至酒精 傳感器狀態(tài)，所以，這個(gè)電壓值會(huì)從2腳輸出，經(jīng)過電阻R103到達(dá) AD模塊U2的6腳，AD模塊U2把這個(gè)模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，從11腳 至18腳輸出至單片機(jī)U1的40、 41、 42、 43、 44、 1、 2、 3腳，單片 機(jī)U1得到這個(gè)信號(hào)后，進(jìn)行相應(yīng)的算法處理得到濃度值，這個(gè)濃度 值通過液晶屏模塊顯示出來。
6、 判斷濃度值是否超標(biāo)，得到的濃度值，在單片機(jī)內(nèi)與國(guó)家 規(guī)定的酒后駕車濃度進(jìn)行比較，判斷濃度是否超標(biāo)，接著進(jìn)行程序的 散轉(zhuǎn)。
7、 程序散轉(zhuǎn)為兩部分濃度超標(biāo)，執(zhí)行禁止行車指令；濃度 不超標(biāo)，執(zhí)行行車指令。如果所測(cè)的濃度高于國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)將 從單片機(jī)Ul的22腳輸出低電平，經(jīng)過電阻R803至三極管Q5的基極， 控制該三極管導(dǎo)通，這樣三極管Q5的集電極有一個(gè)5V電源，此電源 通過隔離二極管加到編碼芯片的18腳給芯片供電，同時(shí)經(jīng)過電阻 R607至編碼部分U8的10腳，通過該芯片的編碼后，由17腳發(fā)出， 經(jīng)過電阻R608至發(fā)射部分BX1的2腳，通過該模塊的調(diào)制，由發(fā)射 天線4發(fā)射出去。這是一個(gè)禁止行車信號(hào)。如果所測(cè)的濃度低于國(guó)家 安全標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)將從單片機(jī)U1的IO腳輸出低電平，經(jīng)過電阻R801 至三極管Q4的基極，控制該三極管導(dǎo)通，這樣三極管Q4的集電極有一個(gè)5V電源，此電源通過隔離二極管加到編碼芯片的18腳給芯片供 電，同時(shí)經(jīng)過電阻R606至編碼部分U8的11腳，通過該芯片的編碼 后，由17腳發(fā)出，經(jīng)過電阻R608至發(fā)射部分BX1的2腳，通過該模 塊的調(diào)制，由發(fā)射天線4發(fā)射出去。這是一個(gè)行車信號(hào)。
至此，完成了一次標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試流程，循環(huán)執(zhí)行2分鐘后進(jìn)入中斷 完成的收尾程序，如果這期間有按鍵按下的信號(hào)，則直接進(jìn)入中斷完 成的收尾程序。中斷完成后的收尾程序，也就是圖6中所示的，關(guān)閉 系統(tǒng)電源，和關(guān)閉多路選擇模塊所有通道。具體在電路里的執(zhí)行情況 如下
1、 關(guān)閉系統(tǒng)電源由于電源T5V的控制是由三極管Q2來完成的， 因此程序使單片機(jī)的18腳電平變高，18腳的信號(hào)控制Q2的基極， 使Q2發(fā)射極到集電極截止，5V的電壓到系統(tǒng)的通路斷開。完成電 源關(guān)閉的任務(wù)。
2、 關(guān)閉多路選擇模塊所有通道。通過把單片機(jī)U1的19腳20腳 置成高電平，控制多路選擇模塊U3的13腳和5腳，達(dá)到切斷微型發(fā) 電機(jī)和酒精傳感器信號(hào)通道的目的。
至此，中斷程序執(zhí)行完畢，返回主函數(shù)，執(zhí)行系統(tǒng)睡眠的程序， 整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入低功耗睡眠狀態(tài)。
無線接收控制部分的工作過程及原理簡(jiǎn)述如下
由無線接收控制部分流程8所示可以看出，執(zhí)行無線接收控 制的內(nèi)容主要分為以下幾個(gè)部分-
飲酒信號(hào)的判斷，行車信號(hào)的判斷，鑰匙扭動(dòng)的判斷，以及ON 線高電平時(shí)間的判斷。在這些判斷點(diǎn)所作出的任務(wù)是本系統(tǒng)的關(guān)鍵。
一、接收到禁止行車的指令
當(dāng)無線接收部分的無線接收解調(diào)電路U1通過接收天線收到被調(diào)
制后的代表著此時(shí)駕駛員飲了酒，濃度超過國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)的信息時(shí)， Ul解調(diào)后，從第2腳輸出加到解碼電路U2的第14腳，經(jīng)U2內(nèi)部解 碼后從第11腳輸出一個(gè)高電平(U2是用的非鎖存解碼器)。這個(gè)信號(hào)經(jīng)過電阻R2輸出至單片機(jī)U3的8腳，單片機(jī)接收到這個(gè)信號(hào)后， 程序驅(qū)動(dòng)19腳為輸出周期為1S的方波信號(hào)，這樣通過Ql驅(qū)動(dòng)蜂鳴 器BELL發(fā)生斷續(xù)報(bào)警聲，告訴駕駛?cè)藛T此時(shí)不能啟動(dòng)車輛。此時(shí)單 片機(jī)18腳輸出的為低電平，三極管Q2維持原狀態(tài)截止，流過R10的 電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于繼電器開啟的工作電流，所以在斷續(xù)報(bào)警時(shí)間內(nèi)就是強(qiáng) 行啟動(dòng)也無法啟動(dòng)車輛。 二，接收到行車指令
若此時(shí)駕駛?cè)藛T沒有飲酒，無線接收解調(diào)電路U1通過接收天線 受到被調(diào)制后的代表著駕駛?cè)藛T沒有飲酒可以正常啟動(dòng)車輛的信息 被Ul解調(diào)后從第2腳輸出加到解碼器的第14腳，經(jīng)U2內(nèi)部譯碼后 從第10腳輸出一個(gè)高電平，這個(gè)信號(hào)通過電阻R3至單片機(jī)U3的9 腳，單片機(jī)接收到這個(gè)信號(hào)后，程序驅(qū)動(dòng)18腳輸出一個(gè)高電平(延時(shí) 2分鐘，目的是讓駕車人員有足夠的時(shí)間來啟動(dòng)車輛)，加到三極管 Q2的基極，從而使Q2導(dǎo)通，此時(shí)繼電器K處于待命狀態(tài)(即如果扭 動(dòng)車鑰匙，繼電器就會(huì)吸合，保證車輛可以正常啟動(dòng))，打開汽車啟 動(dòng)鑰匙開關(guān)，車內(nèi)啟動(dòng)電路得電工作。
三、啟動(dòng)汽車后的停車判斷
說明0N線為原理圖中的綠線，即汽車發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線，行車 時(shí)有12V電平，停車時(shí)無任何電平。
啟動(dòng)汽車后，判斷ON線上的高電平是否維持了 2分鐘，如果此 高電平維持了 2分鐘，說明汽車已經(jīng)正常啟動(dòng)，如果在這2分鐘之內(nèi)， ON線變成了低電平，那么程序?qū)⒗蛦纹瑱C(jī)U3的18腳，取消控制 繼電器的待命狀態(tài)；如果2分鐘內(nèi)ON線一直處于高電平，那么程序 將等待ON線變成低電平(即汽車熄火)，等到ON線為低電平的時(shí)候， 程序執(zhí)行一段30分鐘的延時(shí)(此時(shí)繼電器仍處于待命狀態(tài)，滿足停 車30分鐘不需要重新檢測(cè)駕車者呼氣酒精濃度)，如果這期間0N線 變成了高電平，程序重新進(jìn)行計(jì)時(shí)30分鐘(這是為了滿足停車時(shí)間 不足30分鐘的重新啟動(dòng)，不需要重新檢測(cè)駕車者呼氣酒精濃度)。如 果，停車時(shí)間超過30分鐘(0N線變成低電平30分鐘后，仍沒有變成高電平)，那么繼電器將取消待命狀態(tài)(由程序控制單片機(jī)U3的 18腳，將其變成低電平)，這樣關(guān)于行車后停車的判斷命令程序完成， 并返回初始判斷禁車指令和行車指令的程序段。 四、不檢測(cè)時(shí)扭動(dòng)車鑰匙
若不經(jīng)過檢測(cè)就啟動(dòng)車輛，接收解調(diào)電路U1未收到任何信息；
第2腳就沒有解調(diào)后的信息輸出，解碼器U2輸出腳的第10、 11也沒 有高電平輸出。單片機(jī)沒有接收到從解碼器U2發(fā)出的信號(hào)，所以不 會(huì)執(zhí)行飲酒和不飲酒的判斷，此時(shí)12V電源通過繼電器K的線圈加到 電阻R10和5V穩(wěn)壓管DW上產(chǎn)生一個(gè)5V電壓，通過電阻R6加到U3 的16腳，單片機(jī)U3接收到這個(gè)信號(hào)后，使U3的19腳輸出低電平， 令Ql導(dǎo)通給蜂鳴器BELL加電使蜂鳴器長(zhǎng)鳴10秒，告知駕駛?cè)藛T， 即使沒有飲酒，不經(jīng)過檢測(cè)也啟動(dòng)不了機(jī)動(dòng)車輛。
本發(fā)明的有益效果是可以對(duì)駕駛?cè)藛T飲酒以后啟動(dòng)車輛進(jìn)行強(qiáng) 制檢測(cè)，喝酒以后可以使車輛無法啟動(dòng)行駛，防止酒后駕車易出事故 的發(fā)生，保障廣大人民群眾的人身安全和財(cái)產(chǎn)不受損害。
權(quán)利要求
1.一種酒后控駕器，包括無線通訊的手持檢測(cè)無線發(fā)射部分和無線接收控制部分，其特征在于所說的手持檢測(cè)無線發(fā)射部分包括矩形的外殼(4)和設(shè)置在外殼(4)內(nèi)部的由充電電池(6)供電的電路板(10)，外殼(4)左右兩側(cè)面的上部分別設(shè)有進(jìn)氣孔(1)、出氣孔(11)，外殼(4)正面設(shè)有液晶屏(2)、按鍵(3)，外殼(4)底面設(shè)有充電插座(5)，外殼(4)背面設(shè)有電池盒蓋(7)，電路板(10)通過數(shù)據(jù)線和液晶屏(2)、按鍵(3)、帶扇葉的微型發(fā)電機(jī)(8)、酒精傳感器(9)連接，帶扇葉的微型發(fā)電機(jī)(8)、酒精傳感器(9)均設(shè)在外殼(4)內(nèi)部且依次置于進(jìn)氣孔(1)的左側(cè)；所說的無線接收控制部分通過汽車發(fā)動(dòng)控制模塊控制車內(nèi)啟動(dòng)電路原有的繼電器，并通過無線信號(hào)接收手持檢測(cè)無線發(fā)射部分的禁止行車指令或行車指令。
2. 如權(quán)利要求1所述的酒后控駕器，其特征在于設(shè)在手持檢 測(cè)無線發(fā)射部分內(nèi)的電路板(10)包括單片機(jī)、AD模塊、多路選擇 模塊、編碼芯片和無線發(fā)射模塊，充電電池(6)為單片機(jī)、AD模 塊、多路選擇模塊、酒精傳感器供電，單片機(jī)通過數(shù)據(jù)線和AD模塊、 多路選擇模塊、液晶屏(2)、編碼芯片、按鍵(3)直接連接，編碼 芯片通過數(shù)據(jù)線和無線發(fā)射模塊直接連接，多路選擇模塊通過數(shù)據(jù)線 和AD模塊、酒精傳感器(9)、帶扇葉的微型發(fā)電機(jī)(8)直接連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的酒后控駕器，其特征在于所說的汽車 發(fā)動(dòng)控制模塊通過數(shù)據(jù)線和設(shè)在無線接收控制部分內(nèi)的單片機(jī)直接 連接，無線接收控制部分內(nèi)的單片機(jī)以車內(nèi)的電力供應(yīng)系統(tǒng)作為電源 系統(tǒng)，并通過數(shù)據(jù)線和蜂鳴報(bào)警模塊、譯碼器直接連接，譯碼器通過 數(shù)據(jù)線和無線接收模塊直接連接。
全文摘要
一種酒后控駕器，涉及酒后駕車報(bào)警控制領(lǐng)域，包括手持檢測(cè)無線發(fā)射部分和無線接收控制部分，手持檢測(cè)無線發(fā)射部分包括設(shè)置在外殼內(nèi)部的由充電電池供電的電路板，外殼左右兩側(cè)面的上部分別設(shè)有進(jìn)氣孔、出氣孔，正面設(shè)有液晶屏、按鍵，底面設(shè)有充電插座，電路板和液晶屏、按鍵、帶扇葉的微型發(fā)電機(jī)、酒精傳感器連接，帶扇葉的微型發(fā)電機(jī)、酒精傳感器均設(shè)在外殼內(nèi)部；無線接收控制部分通過汽車發(fā)動(dòng)控制模塊控制車內(nèi)啟動(dòng)電路原有的繼電器。本發(fā)明能識(shí)別酒精濃度，強(qiáng)制檢測(cè)酒精濃度是否超出安全標(biāo)準(zhǔn)，杜絕酒后駕駛行為，并可以發(fā)出報(bào)警信號(hào)，而且能夠測(cè)試酒精濃度并用液晶屏顯示出來，根據(jù)不同的酒精濃度，液晶屏提示使用者相應(yīng)的信息。
文檔編號(hào)B60K28/00GK101596864SQ20091015750
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者劉傳波, 婷 徐, 王珍美, 郭建華 申請(qǐng)人:王珍美