基于fpga防酒后驾驶控制系统设计报告

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1、学号3120506009课堂报告课程名称班级名称作者姓名课程教师提交日期题目：基于FPGA防酒后驾驶控制系统设计摘要：随着汽车工业的发展，汽车肇事越来越受到世界各国的重视。在世界各国交通事故的法医调查中，酒后驾驶是导致交通事故发生的重要原因。虽然各国对酒后驾车执行了严格的规定，但酒后驾车任具有一定的普遍性，针对这种现象，本文设计一种基于FPGA的控制系统，通过高灵敏度的呼气式酒精传感器检测司机的酒精摄入量，当司机体内酒精浓度超标时，控制系统会自动切断汽车启动系统，使汽车无法正常启动。此控制器电路简单、制作容易，能有效地防止司机酒后驾驶

2、车辆，保护人身和车辆安全，减少交通事故的发生，从而更好地保障交通秩序和人们的出行安全，构建和谐的交通环境。关键词：FPGA，传感器，汽车，自动控制系统，酒后驾驶目录一、设计任务概述11.1设计背景11.2国内外研究现状11.2.1国内研究现状11.2.2国外研究现状21.3设计任务41.3.1要求41.3.2系统流程图4二、设计方案42.1设计思路42.2硬件设计原理52.2.1主控电路52.2.2酒精检测电路52.2.3温度传感器电路72.2.4浓度阈值保存电路72.2.5指示灯电路72.2.6报警和键盘电路72.2.7继电器控制电

3、路82.3系统软件设计82.3.1软件整理设计思路92.3.2数据分析模块102.3.3酒精浓度LED显示模块112.3.4蜂鸣器报警模块112.3.5LED报警模块122.3.6汽车制动模块122.4系统总原理图框架13三、心得13参考文献14一、设计任务概述1.1设计背景近年来，随着经济迅速发展，人民的生活水平在党的领导下日益提高，私家车也越来越多，由于各方面的原因，交通事故越来越频繁。其中，根据2010年世界卫生组织嘚瑟事故调查报告显示，大约50%-60%的交通事故与酒后驾车有关。酒后驾驶已经被世界卫生组织列为车祸致死的首要原因

4、。在我国，母国勇分析了我国2000年交通事故原因，明显指出驾驶员是造成交通事故的主要原因。牟建霖指出我国机动车驾驶员酒后驾车约占20%，每年因酒后驾车发生交通事故死亡人数超过5000人。赵卫兴，高岩等人分析了1994～2004年酒后驾驶死亡人数占交通事故总死亡人数的比例，指出该比例从1994年的2%上升到2004年的4.4%，平均每年以7.3%的速度增长，可见酒后驾车的危害触目惊心，已经成为引发交通事故的罪魁祸首。刘水桂，何作顺指出，据世界卫生组织预测，到2020年道路交通事故伤害将成为全球第3位疾病，人、车、路三者在特定的环境里构成

5、其成因，尤其是驾驶员，是导致车祸的主要因素，而驾驶员酒后驾驶又是其中的重要因素。针对这种现象，很有必要研究一种专门协助司机安全驾驶的辅助工具，通过高灵敏度的呼气式酒精传感器检测司机的酒精摄入量，当司机体内酒精浓度超标时，控制系统会自动切断汽车启动系统，使汽车无法正常启动。此控制器电路简单、制作容易，能有效地防止司机酒后驾驶车辆，保护人身和车辆安全，减少交通事故的发生，从而更好地保障交通秩序和人们的出行安全，构建和谐的交通环境。1.2国内外研究现状1.2.1国内研究现状酒后驾车严重危害交通安全，为检查醉驾，警察常常使用一种便携式的酒精呼

6、吸检测仪，我国警方目前使用的酒精呼吸检测仪只能初步显示驾驶员是否饮酒，有醉驾嫌疑的驾驶员还需要接受血检，以确定其体内酒精含量是否超标。近年来-16-，我国也开始逐步采用科技手段防止酒后驾驶。青岛盛源达电子科技有限公司最新研究开发、投入生产的“汽车酒后控驾防盗器”是国内新型高新技术。具有酒后报警控制驾驶和高级防盗双重功能，该技术已申请国家专利。酒后控驾防盗器是一款汽车专用酒后安全驾驶的检测和预防设备，同时具有高级防盗功能。在车辆上安装酒后控驾防盗器之后，驾驶人员在车辆启动前需要进行吹气检测，当呼出的气体中酒精浓度高于国家交通部门制定的标

7、准时，能及时断开点火电路和发出报警声，并用延时装置使驾驶人员能有机会休息以便醒酒，能有效地防止酒后驾车，该设备不受同车饮酒人员的影响。若从机动车上取下设备，即使有钥匙汽车也无法发动，为汽车增加了一层安全保险，从而实现了防盗功能。本产品采用呼出气体酒精含量测试仪是专用于测试人体呼出气体中酒精含量的仪器。本机敏感元件采用兆度电子先进的纳米半导体热线型酒精传感器，具有极好的灵敏度和出色的重复性；测试程序由人工智能设计的微电脑控制。我国对于这方面的研究还是相对比较少，香港一家公司发明了一种名为i—KEY的车钥匙，能够有效而方便地防止醉酒驾驶。

8、这种钥匙将感应器、远程信息处理等技术整合在车钥匙上，从外观看，它比正常的车钥匙多了一条锁棒。使用时，司机要先按i—KEY上的开始按钮，绿色准备灯亮了之后，对着气孔吹气约两秒钟。当呼出气体的酒精含量低于规定值时，它会立即开