控制器范文

导语：如何才能写好一篇控制器，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

我赶忙跑道R博士家。当我说明来意，他爽快的从墙壁上取下“时间控制器”交给了我。临走前，他再三叮嘱我：“记住，千万不能调到18世纪以前，要按说明书上的要求去操作，还有……”我哪有心思听他唠叨，没有等他说完，就一溜烟似的跑了。

回到家，我小心翼翼的取出“时间控制器”，只见它的上面有：世纪、年、月、时、分、秒七个按钮，旁边还有0～9十个数字按钮，中间还有一个确定按钮。

我先把时间调到今天下午6时，津津有味地看了一场《蝙蝠侠》，真过瘾哪！以后，我每天写完作业，都可以看到我喜欢的动画片了。哇噻，那可真是太棒了！

篇2

时间控制器

20年后的我,已经是一名闻名世界的科学家了,拥有着许许多多的发明,还拥有着“不怕想不到,就怕做不到”的光容的称号.最近,我发明的时间控制器,得到了世界的一致认可.得到了科学界的一致好评.还被评为了四大时光科技奖，你们想知道时间控制器的用处吗?那我就给你们透露一点儿消息吧!

我发明的联想是从于：我有一次，由于我忙于准备参加2028年的科学技术报告而没时间看2032期的科学技术讨论报告，让我苦恼极了。所以，我费了九九八十一天。实验了4496次试验而研制出了时间控制器。

我发明的时间控制器是为一些浪费了时间后,后悔的人专门准备的,他是由数字键1～9、字母A～Z和红、黄、蓝三个键组成的.你想去什么地方，在什么时间你只要一按红色按钮，就会到达你想去的地方。蓝色键的功能就是能遇到危险时你只要一按蓝色按钮，就会带你回到你原来在的地方。黄色按钮的功能是能保存你上一次去的地方，保存以后你如果想去回上一次的地方，你只需要按你保存在多少位，就按相应的数字键。

你听了我的话后，是不是马上就想来试验一下我的时间控制器呢！

篇3

据介绍SPC5x系列为多核微控制器，主要针对汽车电子系统功能性安全应用。其采用Power Architecture架构，集成2个高性能内核、2MB闪存、192kB内部RAM、3个CAN接口以及为安全和电机控制应用优化的外设。

Michael Anfang介绍，SPC5x采用Power Architecture架构，与采用ARM和MIPS架构的32位微处理器不同之处在于，其可扩展性强，性能和架构均具备可扩展性：互相兼容性好，内核二进制代码是相互兼容的，引脚到引脚也是相互兼容的：安全性高，能够使设计通过SIL3/ASILD认证。此系列产品覆盖范围广，价格从低到高全覆盖，价格最低的甚至比16位微处理器还便宜。Michael Anfang解释说，意法半导体也有很多ARM和MIPS架构的产品，但主要还是应用于信息娱乐和辅助驾驶系统方面，而SPCSx就是为锁定传统汽车电子市场而推出的。

中国汽车产业依然还很落后，尤其在汽车电子方面，单车内的半导体含量仅为欧美日等发达国家的一半，（资料显示，2011年，中国单车内半导体含量为168美元，而欧美日为350美元）。但是，随着中国汽车的普及，消费者对于安全、性能和舒适性的要求越来越高，而且电动汽车和车联网的发展也越来越受到政府的支持，这些目标的实现都需要半导体作后盾，所以，未来32位微控制器的主战场在汽车产业上。（薛士然）

篇4

1、电磁吸盘控制器：交流电压380V经变压器降压后，经过整流器整流变成110V直流后经控制装置进入吸盘此时吸盘被充磁，退磁时通入反向电压线路，控制器达到退磁功能。

2、门禁控制器：门禁控制器工作在两种模式之下。一种是巡检模式，另一种是识别模式。在巡检模式下，控制器不断向读卡器发送查询代码，并接收读卡器的回复命令。这种模式会一直保持下去，直至读卡器感应到卡片。当读卡器感应到卡片后，读卡器对控制器的巡检命令产生不同的回复，在这个回复命令中，读卡器将读到的感应卡内码数据传送到门禁控制器，使门禁控制器进入到识别模式。在门禁控制器的识别模式下，门禁控制器分析感应卡内码，同设备内存储的卡片数据进行比对，并实施后续动作。门禁控制器完成接收数据的动作后，会发送命令回复读卡器，使读卡器恢复状态，同时，门禁控制器重新回到巡检模式。

（来源：文章屋网 ）

篇5

1、在通电的时候，万用表拨到电压档位，黑笔任意接到负极（我习惯插到报警器负极），红笔测量转把、霍尔的正极是否有5V电压，因为它们共用的同一电源。这个情况，你怎么试转把都是没有反应的，修车宝（一般用来检测电机，控制器）上面有这个5V指示灯；

2、也是通电情况下（电动车启动的情况下），用修车宝检查相序是否正常。60°和120°都是两两有序的亮灭；

3、如果是拆下来的情况下，先用万能表测量下功率管，因为这个功率管是控制器的主要原件，推动有阻力的情况和它也有关系。平时说的控制器爆管了，推起来自然就费劲；

4、用数字万能表测功率管当红笔搭控制器粗黑，黑笔测量相线黄绿蓝，依次有三个几乎相同的数值（误差区间在20v左右），一般400多 500多这样，如果有个不一致或者没有，那就可以判断控制器坏了；反之，黑笔搭粗红，再测一次。

（来源：文章屋网 ）

篇6

近年来阀门电动装置逐渐取代机械执行机构，成为一个不可或缺的执行单元在工业控制系统中.本文首先对阀门电动装置研究的现状及趋势做了介绍。结合智能电动执行机构的特殊要求，对智能执行机构各个部分进行了设计和开发，该系统低功耗、耐高温、能长时间稳定运行在高温和恶劣的井下环境。

【关键词】电动阀门 执行机构 智能 井下环境

引言

近年来，在智能仪器仪表的领域重点发展的技术是数据通信、智能现场设备和开放系统。电动执行机构的实用阶段是控制系统的双向、全数字化、多站通信的发展、现场总线等。智能电动执行机构近些年发展比较迅速。我们分析了国内和国外的产品，我国电动执行结构还存在很多问题，控制精度较低、结构不合理、稳定性差等等，使得产品跟不上社会的步伐。国外的产品虽好，但是价格就非常的贵，售后的服务也不是很好。所以开发一套符合我们使用习惯的新型智能电动阀门执行机构的产品是十分有意义的。

1.总体设计方案

智能电动执行机构是一个复杂的系统，它是集机、电、仪一体的机电一体化系统。设计之初，要完成总体设计，总设的原则是简单实用、操作方便、安全可靠、技术先进。这一主题的原则的优点在国内外同类产品的基础上争取一个突破和创新，智能电动执行机构的设计工作原理框智能电动执行机构作为一种常规的仪器，它具有控制、检测等功能，系统由控制、通信、显示、保护等构成、我们把它分为两个部分：执行部分和控制部分；执行部分主要是电动机、传感器、各种部分等组成。控制部分主要由PLC、马达、接触器等组成；通过图1可以看出，智能阀门控制是闭环控制，控制电机的运行主要由反馈信号和设置信号，控制精度较高。

2.系统硬件设计

2.1设计原则

2.1.1模块化的原则

模块化的设计，基本设计思想是系统自上向下设计，把系统分为各个子系统，分别进行设计。这样进行设计，方便检查缺陷和简化设计工作。模块化设计系统为未来设计带来极大的便利，良好的模块设计可以使系统变成各个模块的组合。

2.1.2标准化的原则

标准化包括两个方面：自定义标准和法定的标准，标准化的设计可以为今后的设计工作带来极大的便利。

2.1.3复用的原则

在硬件的设计中，尽量采用模块化的设计，在以后的设计中可以使用，尽量减少错误。一般来说，要更新一个系统，其实就是改变其核心硬件的设计，就可以更新产品。系统的前期采用模块化的设计，可以使产品的后续开发节省时间和成本。

2.2电机的驱动设计

交流接触器的使用有很多优点，如寿命长、宽电压等。采用LC1-D18施耐德公司的产品用于电机控制

其控制原理图如图2所示：正转，正转按钮SBF关闭接触器KMF 电动关闭，然后电动机M正转；同理，逆转，SBR反向按钮关闭，换向接触器KMR电动关闭，所以电机M反转。为了防止KMF和KMR导通的同时，在电源电路、串联电路中KMR 、KMF联锁控制。

3.系统软件设计

根据阀门控制系统响应快和自动化程度高的特点，符合嵌入式系统的应用，硬件和软件组成嵌入式系统，两者互相配合，使系统工作。任何一部分出现故障，系统都不能正常工作，软件作为系统的两大组件之一，扮演者重要的角色在系统中。

3.1嵌入式系统特点

嵌入式系统一般具有4个优点：1）支持多任务的处理，较短的中断响应时间，程序简洁有效；2）模块化设计，存储保护功能；3）具有可扩展的处理器结构；4）系统具有较低的功耗；

嵌入式系统与通用型计算机系统相比有以下几个特点：1）大多数嵌入式系统的系统设计是为一个特定的用户群；2）硬件和软件在嵌入式系统中的设计是高效的；3）嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，具有较长的生命周期；4）嵌入式系统是将计算机技术、电子技术和、导体技术结和应用结合的产品，是一个高度分散、不断创新的系统；

3.2嵌入式软件

（1）系统需求分析：根据用户的需求，软硬件功能划分；

（2）软件需求分析：算法和各个程序模块的划分；

（3）设计：系统架构、数据结构、算法描述，流程和接口等进行详细的描述，各个模块描述；

（4）编码：应用合适的语言，编写程序代码；

（5）测试及维护：测试程序的缺陷进行修改完善，并对软件进行维护；

4.结论

经过不断对智能电动执行机构进行研究，通过不断学习和创新，大量的调查和研究工作。初步完成智能阀门控制器的设计，最终目标应用智能阀门控制器在工业的领域。发展的过程必然接受检验在实践中，不断发现不足之处，提出新的要求，逐步向工业化的道路前进；

参考文献：

[1]高倩霞， 李录平，饶洪德，杨晶，朱益军.阀门泄漏率的声发射测定技术研究.动力工程学报.2012（01）.

[2] 刘翠伟，李玉星， 李雪洁， 曹军.基于CFD模拟的输气管道阀门流噪声仿真.油气储运.2012（09）.

[3] 李永辉.石油化工EPC项目工艺阀门的质量控制. 炼油技术与工程. 2013（06）.

[4] 罗焱泽， 张有忱.基于图像处理的工业阀门气体泄漏监测法.流体机械. 2012（05）.

篇7

【关键词】模糊控制 PID 单片机 直流电机

【中图分类号】TP273.4;TM33 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）17-0230-02

引言

在直流电机的控制过程中往往具有不确定性和非线性，难以建立精确的数学模型，采用常规PID控制算法难以达到理想的控制效果。系统设计结合模糊控制算法，按模糊控制理论建立模糊控制规则并求出模糊控制表，根据提取到的直流电机采样信息查询模糊控制表来对电机进行速度与转向的控制。

1、直流电机控制系统

系统选用STC12C5A60S2作为主控芯片，用以完成对系统执行机构的控制、信息处理和直流电机的控制。在窗帘机的应用上面，直流减速电机可精确控制，又能弥补步进电机无电状态下不能转动的缺陷。采用L298N驱动直流电机，利用PWM调制与使能变换的方式可进行电机调速与变向。控制窗帘开合的过程中同时检测光电开关的状态，以确定当前窗帘/窗户的状态。通过对电机角速度的采样分析，利用单片机进行信息处理并优化控制。

2、PID控制

按偏差信号的比例、积分和微分进行控制的控制器称为PID控制器，其控制规律成为PID控制算法。如图1所示，给定值与输出值的偏差e（t）的比例、积分和微分线性组合，形成控制量u（t）的输出。

式中：u（t）-控制器的输出 Kp -控制器的比例系数。

Ti-控制器的积分时间常数。 Td-控制器的微分时间常数。

e（t）-控制器输入，给定值和被控对象输出值的差，称偏差信号。

PID控制器中的比例环节、积分环节、微分环节的参数都必须选取适当，否则也会使系统不稳定。（1）比例环节能迅速反映偏差从而减小偏差，控制作用强弱取决于Kp。Kp越大，则过渡过程越短，稳态误差也越小;但Kp越大，超调量也越大，越容易产生振荡，导致动态性能变坏，甚至会使闭环系统不稳定。（2）积分环节：只要存在偏差，积分的控制作用就会不断积累，输出控制量以消除偏差。但积分作用太强会使系统超调加大，控制的动态性能变差，甚至会使闭环系统不稳定。（3）微分环节：微分控制有助于减小超调量，克服振荡，提高系统的稳定性，但会使系统抑制干扰的能力降低。微分部分的作用强弱由微分时间Td决定。Td越大，抑制e（t）变化的作用越强;Td越小，反抗e（t）变化的作用越弱。

PID控制系统的连续时间信号经过采样和整量化后，变成的数字量无论是积分还是微分都只能用数值计算去逼近。因此PID控制规律的实现，也必须用数值逼近的方法。当采样周期相当短时，用求和代替积分、差商代替微商，使 PID 算法离散化，将描述连续时间 PID算法的微分方程，变为描述离散时间 PID 算法的差分方程，即为数字PID 位置型控制算式。

其中Kp、Ki、Kd分别为比例、积分、微分系数。

PID控制在稳定性、响应速度、超调量和稳定精度方面都体现很好，其适应性强，适应各种控制对象。但参数的整定是PID控制的一个关键问题，动态特性不太理想;PID控制不具有自适应控制能力，对于时变、非线性系统控制效果不佳。当系统参数变化时，控制性能会产生较大的变化，控制特性可能变坏，严重时可能导致系统的不稳定。

3、模糊控制

模糊控制是以模拟集合论、模拟语言变量和模拟推理为基础的一种智能控制方法。它模拟人的思维推理过程，构造一种非线性控制，以满足复杂的、不确定的过程控制需要。

模糊控制器的控制规律由程序实现。首先根据采样值得到模糊控制器的输入量并进行量化处理;量化后的变量进行模糊化处理，得到模糊量;根据输入模糊控制量及模糊控制规则，按模糊推理合成规则计算控制量（输出的模糊量）;对模糊输出量进行模糊化处理，得到控制量的精确量，并进行输出量化处理，得到实际控制量。

3.1模糊控制器的设计

模糊控制器的设计包括四个层面：模糊控制器输入输出量的确定、输入输出变量模糊集合和隶属函数的确定、模糊控制规则表、反模糊化处理求取输出控制量。

在模糊控制器中，模糊控制规则表是系统控制自整定最重要的环节。变量包括系统偏差e和偏差变化率ec、输出控制量u。根据系统输出的偏差及偏差变化率趋势来消除偏差，得到模糊控制规则。

通过模糊控制规则表的查询，反模糊化处理可求取精确的输出控制量。

3.2自适应模糊控制算法

模糊控制与PID控制结合构成模糊PID控制。PID控制的关键是参数的确定，自适应模糊控制算法是用模糊控制来确定PID参数的，也就是根据系统偏差e和偏差变化率ec，用模糊控制规则在线对PID参数进行修改。先找出PID各个参数与e和ec之间的模糊关系，在运行中通过不断检测e和ec，再根据模糊控制原理来对各个参数进行在线修改，以满足在不同e和ec时对控制参数的不同要求，使控制对象具有良好的动、静态性能，且计算量小，易于在单片机上实现。

根据参数Kp、Ki和Kd对系统输出特性的影响，可归纳出在不同的e和ec时，被控参数Kp、Ki和Kd的自整定要求，从而可得模糊控制规则的语言描述为：

不同的偏差e和偏差变化率ec，对PID控制器参数Kp，Ki，Kd的整定要求不同。

篇8

关键词 温度控制系统 编程控制器 计算机 发展

中图分类号：TP273 文献标识码：A

目前在控制领域中，虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具，特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统（DCS）。但就其控制策略而言，占统治地位的仍然是常规的PID控制。PID结构简单、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型。PID的使用已经有60多年了，有人称赞它是控制领域的常青树。

一、温度控制系统的发展状况

温度控制系统在工业生产中获得了广泛的应用，在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到高级，从简单到复杂，随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断提高，温度控制系统的控制技术得到迅速发展。当前比较流行的温度控制系统有基于单片机的温度控制系统，基于PLC 的温度控制系统，基于工控机（IPC）的温度控制系统，集散型温度控制系统（DCS），现场总线控制系统（FCS）等。

单片机的发展历史虽不长，但它凭着体积小，成本低，功能强大和可靠性高等特点，已经在许多领域得到了广泛的应用。单片机已经由开始的4位机发展到32位机，其性能进一步得到改善。基于单片机的温度控制系统运行稳定，工作精度高。但相对其他温度系统而言，单片机响应速度慢、中断源少，不利于在复杂的，高要求的系统中使用。

PLC是一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械或工作程序。PLC可靠性高、抗干扰能力强、编程简单，易于被工程人员掌握和使用，目前在工业领域上被广泛应用[6]。相对于IPC，DCS，FSC等系统而言，PLC是具有成本上的优势。因此，PLC占领着很大的市场份额，其前景也很有前途。

工控机（IPC）即工业用个人计算机。IPC的性能可靠、软件丰富、价格低廉，应用日趋广泛。它能够适应多种工业恶劣环境，抗振动、抗高温、防灰尘，防电磁辐射。过去工业锅炉大多用人工结合常规仪表监控，一般较难达到满意的结果，原因是工业锅炉的燃烧系统是一个多变量输入的复杂系统。影响燃烧的因素十分复杂，较正确的数学模型不易建立，以经典的PID为基础的常规仪表控制，已很难达到最佳状态。而计算机提供了诸如数字滤波，积分分离PID，选择性PID。参数自整定等各种灵活算法，以及“模糊判断”功能，是常规仪表和人力难以实现或无法实现的。在工业锅炉温度检测控制系统中采用控机工可大大改善了对锅炉的监控品质，提高了平均热效率。但如果单独采用工控机作为控制系统，又有易干扰和可靠性差的缺点。

现场总线控制系统（FCS）综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术和智能仪表等多种技术手段的系统。其优势在于网络化、分散化控制。基于总线控制系统（FCS）的温度控制系统具有高精度，高智能，便于管理等特点，FCS系统由于信息处理现场化，能直接执行传感、控制、报警和计算功能。而且它可以对现场装置（含变送器、执行器等）进行远程诊断、维护和组态，这是其他系统无法达到的。但是，FCS还没有完全成熟，它才刚刚进入实用化的现阶段，另一方面，另一方面， 目前现场总线的国际标准共有12种之多，这给FSC的广泛应用增加了很大的阻力。

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面，国外已有较多的成熟产品。但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后，还没有开发出性能可靠的自整定软件。控制参数大多靠人工经验及现场调试确定。国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。日本、美国、德国、瑞典等技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。

二、可编程控制器

（一）可编程控制器的发展历程。

可编程控制器是一种工业控制计算机，英文全称：Programmable Controller，为了和个人计算机（PC）区分，一般称其为PLC。可编程控制器（PLC）是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。其性能优越，已被广泛地应用于工业控制的各个领域。

20世纪60年代，计算机技术开始应用于工业控制领域，但由于价格高、输入输出电路不匹配、编程难度大，未能在工业领域中获得推广。

1968年，美国的汽车制造公司通用汽车公司（GM）提出了研制一种新型控制器的要求，并从用户角度提出新一代控制器应具备十大条件，立即引起了开发热潮。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。

（二）可编程控制器的基本组成。

PLC从组成形式上一般分为整体式和模块式两种。整体式PLC一般由CPU板、I/O板、显示面板、内存和电源组成。模块式PLC一般由CPU模块、I/O模块、内存模块、电源模块、底版或机架组成。本论文实物采用的是模块式的PLC，不管哪种PLC，都是属于总线式的开发结构。一是CPU（中央处理器），和一般的微机一样，CPU是微机PLC的核心，主要由运算器、控制器、寄存器以及实现他们之间联系的地址总线、数据总线和控制总线构成。CPU在很大程度上决定了PLC的整体性能，如整个系统的控制规模、工作速度和内存容量。CPU控制着PLC工作，通过读取、解释指令，指导PLC有条不紊的工作。二是存储器，存储器（内存）主要用语存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成部分。PLC中的存储器一般包括系统程序存储器和用户程序存储器两部分。系统程序一般由厂家编写的，用户不能修改；而用户程序是随PLC的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。三是输入输出模块，输入模块和输出模块通常称为I/O模块或I/O单元。PLC提供了各种工作电平、连接形式和驱动能力的I/O模块，有各种功能的I/O模块供拥护选用。四是编程装置，编程器作用是将用户编写的程序下载至PLC的用户程序存储器，并利用编程器检查、修改和调试用户程序，监视用户程序的执行过程，显示PLC状态、内部器件及系统的参数等。常见的编程器有简易手持编程器、智能图形编程器和基于PC的专用编程软件。五是电源，PLC的电源将外部供给的交流电转换成供CPU、存储器等所需的直流电，是整个PLC的能源供给中心。PLC大都采用高质量的工作稳定性好、抗干扰能力强的开关稳压电源，许多PLC电源还可向外部提供直流24V稳压电源，用于向输入接口上的接入电气元件供电，从而简化配置。

（作者：华中科技大学文华学院信息学部09级电子信息工程专业2班学生）

参考文献：

[1]马 莹.基于PLC和组态软件的加热炉温度控制系统.中国科技信息， 12（9）：64-67，2007.

[2]毛忠国，杨超.从控制角度谈PLC、DCS及FCS三大系统的差异.宁夏电力，增刊（2）：103-105，2007.

[3]李涛，王圆妹. 基于PWM的模糊PID温度控制系统研究.工业控制与应用，27（10）：32-34，2008.

篇9

1、以TD550型低压压力控制器为例，其安装冷库压力控制器的方法如下：TD550型低压压力控制器的微动开关部位打有漆封印，此处不可拆动和移位，否则会影响其灵敏度。

2、压力控制器应安装在振幅最小的位置，以避免因振动而使压力调整值发生变化。

3、导压管的材质必须根据制冷剂的类型选用。TD550型压力控制器使用≠6*1mm的导压管。

4、导压管接在气箱接头上，接管时可用两把扳手同时紧固螺帽，以防止气箱与接头损坏。

（来源：文章屋网 ）

篇10

关键词：酒后驾驶；单片机；酒精传感器

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）03-0655-03

1 概述

随着交通技术发展以及人民生活水平提高，越来越多的人购买汽车并选择汽车出行，汽车给人们带来方便的同时，也严重影响着我国的道路安全和人民的生命安全，据统计，酒后驾车导致的交通事故越来越高。因此，从主动安全的角度出发，在事故发生前进行预防是完全有必要的，本研究设计的防酒驾控制系统，能够通过燃料型呼气式酒精传感器检测出司机呼出气体的酒精含量，当检测到司机呼出气体内酒精含量超过规定值时，能够阻止驾驶员开启汽车引擎，无法启动汽车，同时语音报警，从而有效减少交通事故的发生，构建和谐交通环境，保障人民生命安全。

2 系统硬件原理

防酒驾控制系统的硬件系统主要由酒精传感器、单片机、A/D转换器、继电器、报警电路等组成。系统硬件的安全与否是整个系统安全的基础。

2.1系统原理框图设计

系统整体结构框图如图1所示。

系统工作原理是：驾驶员呼出的气体通过酒精传感器的检测，输出相应的电压信号，经过放大器放大处理后，经过A/D转换器转换为数字信号送入到单片机中，单片机接受数据，经过单片机处理，计算出驾驶员呼出气体酒精浓度与已经设定的酒精浓度阈值进行比较来控制继电器的开关，进而控制汽车电机的启动/关闭。

2.2 系统主要硬件功能模块设计

2.2.1 信号采集放大电路

设计选用基于电化学原理制备成的燃料电池型酒精传感器作为前端信号采集传感器。该酒精传感器的最终输出为模拟小电压信号，首先将该电压信号通过仪表放大器放大，然后将放大信号送往A/D输入端。论文采用AD623作为信号放大器，该放大器采用单电源供电，8个引脚，输入信号由2，3引脚输入，由6脚输出放大信号，该放大器外接电阻后放大增益可大1000倍，满足设计要求。

信号采集放大电路如图2所示。

2.2.2 继电器驱动电路设计

继电器驱动电路原理图如图3所示，当单片机经过前期数据计算及逻辑判断处理后，如果检测到驾驶员呼出气体的酒精浓度超过设定的阈值，并且同时驾驶员有意向开启汽车钥匙，那么防酒驾控制系统将通过单片机中的P2.0口输出逻辑电平驱动继电器关闭，从而切断汽车引擎电源，导致无法启动汽车，进而防止驾驶员酒后驾车，反之，则可以启动引擎，正常打火。

2.2.3 报警电路

防酒驾控制系统报警电路如图4所示。当单片机检测到司机呼出气体的酒精浓度超过规定的阈值，由P2.1口输出逻辑电平，驱动报警器发出声音，提醒驾驶员饮酒驾驶或醉酒驾驶。

2.3 系统软件设计

主程序流程图如图5所示。

主程序主要包括数据采集、数据处理、报警、继电器驱动等子程序。其中，数据采集子程序主要是将驾驶员呼出气体转换位相应的电压信号，数据处理子程序是将模拟电压信号转换为数字信号，送入单片机中进行计算；经过处理后，一路送往LED显示结果，一路与实现设定的阈值进行比较，当其超过阈值时，报警器发出报警声音，同时驱动继电器关闭，使汽车引擎不能启动；反之，则驱动继电器打开，正常启动引擎。

3 结束语

设计了一种基于单片机的防酒驾控制系统，实现了对驾驶员呼出气体中酒精检测，并可以较为准确的进行处理和判断，并将结果通过LED显示出来，同时驱动继电器工作，若检测到驾驶员体内酒精含量超过早先的标定值时，继电器开关自动关闭，能够自动切断启动系统电源，使汽车无法启动。通过实验表明，该系统具有智能控制功能，可以有效减少交通事故的发生，有一定市场前景。

参考文献：

[1] 陈丽，朱瑞祥，云超.基于单片机的防酒后驾驶控制系统设计[J].传感器与微系统，2009（2） .

[2] 李群芳，张士军.单片机微型计算机与接口技术[M].北京：电子工业出版社，2005.

[3] 孙进. 基于单片机的防酒驾控制系统设计[J]. 机电工程.2012. 22（5）：27-28.

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[5] 张杨，魏莹，刘新力.PIC、MSP430 单片机的比较与分析[J].自动化技术与应用，2007，26（5）：122-124.

[6] 王文治，吕强中，于常涛.MCS-51 与 PIC 单片机指令系统比较[J].微处理机，2002（4）：38-40.