CN203864458U - 基于gps的醉酒禁驾系统 - Google Patents

Abstract

基于GPS的醉酒禁驾系统，包括酒精传感器、LCD12864液晶显示模块、语音报警模块、单片机，该系统中设有GPS定位模块、SIM300短信收发模块；单片机控制芯片型号为STC12C5A60S2；单片机与酒精传感器连接构成一酒精检测装置，单片机将酒精数据通过串口传输到LCD12864液晶模块显示；语音报警模块与单片机连接,SIM300短信发送模块通过串口与单片机通信，电话卡插槽通过四根线与SIM300相连；GPS定位模块通过串口与单片机相连，稳压芯片AMS1117为系统提供电源。遇到醉酒情况，便启动SIM300模块将车主的地理位置与醉驾信息向家属发送短信；同时启动语音报警并关闭汽车的启动系统。本实用新型解决了酒驾及醉驾所带来的各种问题，具有结构简单，精确度高，实时性强，成本降低，安装方便，移动性好，容易推广等特点。

Description

基于GPS的醉酒禁驾系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于GPS的醉酒禁驾系统，包括酒精检测模块、液晶显示模块、语音报警模块、GPS定位模块、SIM300通讯模块；解决人们在开车所遇到的醉驾及所带来的生命安全等问题。   

背景技术

随着人们生活水平的提高，汽车已经大量进入百姓家庭，伴随而来安全驾驶成为大多数人关注的话题。据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。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”。为杜绝酒后驾驶，2010年8月，刑法修正案（八）草案，醉酒驾驶或被判刑。我国甚至全世界都花耗大量人力与财力来抓酒后驾驶：在马路的各个管卡安排交警人手一份酒精检测装置逐个排查。与此同时还张贴了各种类似“喝酒不开车，开车不喝酒”、“酒后请勿驾驶”的提示牌。立法、安排交警、张贴提示标语这些方法虽然在一定程度上减少了酒驾、醉驾的事例，但同时耗费了国家不少的财力与人力，这些方法不是从根本上解决问题。为此，技术人员探讨用科技手段来限制酒驾、醉驾。中国专利CN201220434857.0公开了一种防酒驾定位呼叫及语音播报系统，包括信号检测模块、GPS定位模块、GSM模块、报警模块和显示模块，信号检测模块通过模数转换器和主单片机相连，GPS定位模块和从单片机相连，从单片机和主单片机通过高低电平信号进行通信，报警模块、GSM模块和显示模块和主单片机相连。本实用新型可以对酒精含量进行实时监测，而且还能实现GPS定位和利用GSM网络进行报警，同时具备语音播报和灯光报警功能。 CN201110396561.4发明专利申请，公开了一种GPS定位酒驾报警装置，包括外壳、矩阵键盘、无线通信天线、GPS天线、GPS定位模块、数据存储器、电源模块、无线通信模块、信号放大电路、酒精气体传感器和单片机，这种GPS定位酒驾报警装置，不仅可以测得驾驶员的酒精含量，提醒其限速行驶或禁止行驶，而且可以在驾驶员醉酒的情况下及时通知其家属或相关人员前往现场，协助酒驾人员开车或离开，保证其人身安全。中国专利CN201220183766.4公开了一种基于GPS定位及GPRS通讯的呼气酒精浓度检测系统，包括单片机、与该单片机分别连接的酒精传感器、触摸屏、GPS模块、GPRS模块和继电器、蜂鸣器、SIM卡、GPRS通讯网络以及上位机，其中：所述蜂鸣器连接所述继电器；所述SIM卡安插于所述GPRS模块；所述GPRS模块通过所述GPRS通讯网络无线连接所述上位机。本实用新型实现事发检测地点的实时定位，以及酒驾人身份信息的远程无线查询验证和检测信息的实时保存。检索到有关专利申请共20多件，不一一列举。

从上述可知，专利CN201220434857.0存在以下缺点：1.酒精检测的数据处理使用了独立的模数转换器进行转换，这样增加了设计成本且增大了设计难度。2.使用了主、从两块控制芯片导致设计成本增加。3.酒精检测不能准确的确定主驾驶员是否醉驾。4.没有禁驾功能，这导致驾驶员存在安全隐患。专利CN201110396561.4存在以下不足之处：1.有禁驾功能但由于酒精检测不能准确的确定主驾驶员是否醉驾，这将导致车主的车在一段时间内无法启动，从而给人们的生活带来很多不便。2.使用的功能模块过多，增加了设计成本。专利 CN201220183766.4存在以下不足之处：1. 此专利有酒精检测装置，但是不能准确的确定主驾驶员是否醉驾。2.使用的报警装置只有一个蜂鸣器，不是很人性化。3.没有禁驾系统，存在不安全因素。

实用新型内容

针对上述不足之处，为提高行车安全及设计的实用性与性价比，降低成本，提高可靠性，能判断驾驶员醉驾及禁止驾驶功能，本实用新型提供一种基于GPS的醉酒禁驾系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：基于GPS的醉酒禁驾系统，包括酒精传感器、LCD12864液晶显示模块、语音报警模块、单片机，该系统中设有GPS定位模块、SIM300短信收发模块；单片机控制芯片型号为STC12C5A60S2；单片机与酒精传感器连接构成一酒精检测装置，单片机将酒精数据通过串口传输到LCD12864液晶模块显示酒精浓度值；语音报警模块与单片机连接,SIM300短信发送模块通过串口与单片机通信，电话卡插槽通过四根线与SIM300相连；GPS定位模块通过串口与单片机相连，稳压芯片AMS1117为系统提供电源。

三路酒精传感器与单片机的P1.0、P1.1、P1.2相连；单片机的2号串口P3.2、P3.3连接GPS定位模块；SIM300模块通过串口1 P3.0、P3.1与单片机连接；单片机的P1.3连接语音报警模块；单片机的P0.0、P0.1连接汽车启动系统。

硬件主电路组装在一个小盒内，GPS定位模块置于小盒内，LCD12864显示模块装在小盒上表面；SIM300短信发送模块处开一便于手机卡取放的小口；硬件小盒放在车头便于观察信息。

单片机将采集到的酒精数据进行处理，然后把数据通过串口传输到LCD12864液晶模块，将酒精的浓度值直观的显示出来，同时语音报警模块实现语音报警及相应的温馨提示。如遇到醉酒情况，便启动SIM300模块将车主的地理位置及醉酒信息给家属发送短信，同时单片机给语音报警模块及汽车启动系统一个触发信号,实现语音报警和关闭汽车的启动系统。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：1. 采用的单片机控制芯片型号为STC12C5A60S2，它自带A/D转换功能，且编程简单，精度高，大大节约设计成本。2. 酒精检测智能化，使用了主、副驾及后排三路酒精传感器进行酒精的数据采集，检测驾驶员气体中的酒精浓度，通过比较可判断主驾驶员是否属于醉酒驾驶；LCD12864液晶模块显示驾驶员气体中的酒精浓度值具有直观的特点；3.拥有禁驾系统，确定主驾驶员醉驾后由单片机发出信号关闭车的启动系统；可确保车主人身安全，禁驾系统实现了智能化。4.本设计使用了GPS进行了准确定位及SIM300短信收发模块及时将车主醉酒信息告知家属，有效防止酒驾或醉驾提高了安全性；5.拥有语音播报系统，在车主醉酒时有语音提示，设计更人性化。6.系统设计思路新颖、结构简单、成本低廉，对于安全驾驶具有实际意义。 

附图说明

图1是本实用新型硬件系统结构方框示意图。

图2是系统中SIM300短信发送模块电路图；

图3是系统中GPS定位系统电路图。

图中：1-酒精传感器，2-LED12864液晶模块，3-语音播报模块,4-单片机,5- GPS定位模块,6-汽车启动系统,7-SIM300短信发送模块.8-家属手机。

具体实施方式

本实用新型由酒精传感器1、LCD12864液晶模块2、语音播报模块3、单片机4、GPS定位系统5、SIM300短信发送模块7组成。硬件主电路组装在一个小盒内，LCD12864液晶显示装在小盒上表面便于观察；SIM300短信发送模块处开一小口便于手机卡的取放；语音播报模块处开多个缝隙便于声音传播。

从图1中可知系统的连接方式，酒精传感器1与单片机4相连，单片机选择控制芯片型号STC12C5A60S2，它自带A/D转换功能，且编程简单，精度高。酒精传感器1与单片机4构成一酒精检测装置，单片机将采集到的酒精数据进行处理，然后把酒精数据通过串口传输到液晶, LCD12864液晶模块2将酒精的浓度值直观的显示出来。语音报警模块3与单片机4相连,实现语音报警功能及相应的温馨提示。如遇到醉酒情况，便启动SIM300模块7,将车主的地理位置以短信的形式将信息发送给家属。同时单片机4给语音报警模块3及汽车启动系统6一个触发信号,实现语音报警和关闭汽车的启动系统。GPS定位和发送短信这两部分是本实用新型的重点所在。通过系统的分工与合作，从而保证车主的生命安全。

图2是本实用新型中SIM300短信发送模块电路图，单片机选择芯片型号STC12C5A60S2。SIM300短信发送模块7通过串口与单片机4通信，电话卡插槽通过四根线与SIM300相连；SIM300模块通过串口1 P3.0、P3.1与单片机连接；单片机的P1.3连接语音报警模块；单片机的P0.0、P0.1连接汽车启动系统。这种设计优点在于：设计简单、设计成本低。

图3是系统中GPS定位系统的电路图，从图中可知GPS定位模块通过串口与单片机相连，这大大节约了单片机的I/O，这是本设计只是用了一块控制芯片的原因所在。三路酒精传感器与单片机的P1.0、P1.1、P1.2相连；单片机的2号串口P3.2、P3.3连接GPS定位模块；RF_CONNECT连接无线天线，目的是增强GPS信号的收发能力。稳压芯片AMS1117为系统提供3.3V的电源。

工作过程是，当驾驶员酒后进入车内时，酒精传感器1会自动检测车内气体中的酒精浓度，单片机将采集到的数据进行处理并将主驾驶、副驾驶和后座三个位置的酒精浓度进行比较，用于判断驾驶员是否属于酒驾或醉驾，如果是酒后驾驶，语音模块便会发出报警与提示，同时单片机会立即关闭车的启动系统6，将车闭锁使车无法启动。而单片机4采集到的数据则通过PSB串口送至LCD12864液晶显示模块2显示；GPS定位系统5用于确定车主所处的地理位置；当确定驾驶员属于酒后驾驶时，单片机会给SIM300一个触发信号，启动短信发送功能，将驾驶员的酒驾情况及地理位置发送到家属的手机上。通过本系统，实现了从根本上解决酒后驾驶及醉酒驾驶所带来的一系列问题，从而大大提高了驾驶员及乘车人员的人身安全系数。

Claims (3)

1.基于GPS的醉酒禁驾系统，包括酒精传感器(1)、LCD12864液晶显示模块(2)、语音报警模块(3)、单片机(4)，其特征在于：该系统中设有GPS定位模块(5)、SIM300短信收发模块(7)；单片机(4)控制芯片型号为STC12C5A60S2；单片机(4)与酒精传感器(1)连接构成一酒精检测装置，单片机将酒精数据通过串口传输到LCD12864液晶模块(2)显示酒精浓度值；语音报警模块(3)与单片机(4)连接,SIM300短信发送模块(7)通过串口与单片机(4)通信，电话卡插槽通过四根线与SIM300相连；GPS定位模块(5)通过串口与单片机(4)相连，稳压芯片AMS1117为系统提供电源。

2.根据权利要求1所述的基于GPS的醉酒禁驾系统，其特征是：三路酒精传感器(1)与单片机(4)的P1.0、P1.1、P1.2相连；单片机(4)的2号串口P3.2、P3.3连接GPS定位模块(5)；SIM300模块(7)通过串口1 P3.0、P3.1与单片机(4)连接；单片机(4)的P1.3连接语音报警模块(3)；单片机(4)的P0.0、P0.1连接汽车启动系统(6)。

3.根据权利要求1或2所述的基于GPS的醉酒禁驾系统，其特征是：硬件主电路组装在一个小盒内，GPS定位模块(5)置于小盒内，LCD12864显示模块(2)装在小盒上表面；SIM300短信发送模块(7)处开一便于手机卡取放的小口；硬件小盒放在车头便于观察信息。