1、 1 本科毕业设计 (论文 )文献综述 电子信息 工程 车辆行驶记录仪 摘要 ：本文向你们阐述了车辆行驶记录仪的基本原理及其组成部分，车辆行驶记录仪的各个技术要求极其作用和它能实现的各种功能，并且介绍了几种车辆记录仪的方案设计和组成方式。并对其今后的应用技术及前景进行分析。 关键词： 行驶记录仪； 微处理器；嵌入式系统； ARM 一 、 前言部分 车辆行驶记录仪又称为汽车黑匣子 , 它是将飞机黑匣子的设计思想应用于汽车 , 集机械、电子、微电脑于一体 , 用于预防事故、监查违章和科学管理 , 并为事故分析提出公正、准确、科学的依据 1。 这种设备能对汽车的行驶速度，时间，距离极其与车辆有观的其
2、他信息进行记录，并存储于记录仪里。汽车行驶记录仪的使用对抑制各种驾驶员的疲劳驾车，超速行驶，酒后驾车等各种违反交通法规的驾驶员提供了法律的依据 2。汽车记录仪的使用对社会有良好的作用如：减少了交通事故，提高了行车安全，改善了交通环境，缓解了交通压力，规范了驾驶员驾驶的习惯，规范了交通警察的执法依据，并提高了效率，而且能通过其迅速的分出责任人，保障了受害者生命财产的安全，促进了整个社会的秩序。 二 、 总体功能介绍和设计的方案 1 汽车行驶记录仪的 基本功能 1）该记录仪在通电开始工作时 ,首先进行自检 ,自检正常后以绿闪信号指示工作正常 ,如有故障则以红闪信号指示故障信息 3. 2） 数据的采
3、集、记录和存储功能。能够对汽车行驶的时间，行驶车速，行驶距离，行驶日期等等其他的一些数据进行采集，记录，存储使其能够长时间不丢失，并且能够方便别人的查看 4。 3） 最大时速设定功能。 可通过自己设定车辆行驶时的最大速度 。 4） 疲劳驾驶时间设定功能。可通过设定驾驶员连续开车的最长时间。 5） 停车休息时间设定功能。可通过软件 软件测定驾驶员休息时间的长短，依次来判定驾驶员的连续驾驶时间有无 超过规定时间 。 2 6） 超速报警设备。当车辆的最高时速超过交警部门规定的速度时，就会发出警报，提醒驾驶员要减速慢行。 7） 事故疑点数据记录和分析功能。每隔 125ms间隔采样并记录停车前 20s时
4、车辆行驶速度，同时每秒钟采样并记录一次制动、灯光、车门等开关量的信息，为交通事故分析提供客观真实的数据。 8） 数据输出打印功能。记录仪能够通过特定的物品打印出车辆信息、驾驶员信息、疲劳驾驶及超速驾驶时段等等其他信息。 2.汽车行驶记录仪的组成 汽车行驶记录仪由中央处理器，信息采集单元，信息处理单元和数据通讯组成。中央处理器是记录车载 设备的核心，数据采集由传感器和 GPS接收机等组成。信息处理单元由数据存储器等组成，用于存储一段时间内汽车行驶所产生的数据情况 6。信息显示模块作为人机交流的重点，一般都是由液晶显示 LCD或 LED来实现，使其能够清晰的显示数据，让人能够清楚的看到。数据通信单
5、元是车辆行驶记录仪与外界连接的信息通道，汽车要通过其他一些外部连接设备，像 USB，无线通讯等等来将记录仪中记载的数据传输到外面去。 监控中心通过数据采集和数据通信接口对车载记录仪上存有的数据进行管理，然后向车载记录仪发送指令和信息。 介绍两种系统的主体设 计结构 ,如图 2-1， 2-2所示： 图 2-1 系统总体设计 图 2-2 记录系的总体方案 3.汽车行驶记录仪的软硬件设计 随着时代的发展，人们对于汽车行驶记录仪的要求也越来越高，使 的汽车行驶记录仪的种类也越来越多，汽车行驶记录仪的更新换代也越来越快。 下面 介绍几种汽车行驶记录仪的软硬件设备。 3 1）方案一 该系统是以 以一个 3
6、2 位的 RISC 微处理器为核心 , 对外部模拟输入、数字输入以及开关量输入 3 种信号分别进行采集 4。 该系统是由主机部分和上位机管理分析软件锁够成的。其中主机包括：信号输入，数据保存和处理数据显示，数据通信复位电路和掉电保护电路部分。 该系统的总体方案如下图 2-3所示 图 2-3 系统总设计 系统的设计方案 ： 该系统是采用三星 32位 RISC处理器 S3C2440为中央处理器 ,存储器采用 NandFlash存储器， 2片 SDRAM存储器 ,铁电 FM24C256存储器。当用模拟信号进行采集，利用 S3C2440内置的 A/D转换器进行转换，数据信号用 S3C2440内部定时器
7、捕捉功能进行采集。显示是采用 LCD液晶显示器，上机软件与主机模块通信是使用 RS232串口通信的 6。 主程序在系统上电后开始运行，采用中断服务程序配合 CPU集中控制的结构，主程序负责系统初始话，操纵每个模块的硬件设备并与之交流数据；而各个模块用中断方式向主控程序发出请求，要求主控程序完成相关的操作 。主程序图如下图 2-4所示： 4 图 2-4 主程序流程图 小结： 该方案设计的汽车行驶记录仪是仪种功能强大，性能稳定，体积小巧且容易安装的，采用了三星公司的 32位 RISC处理器 S3C2440，和使用了 LINUX操作系统，相比同类比较简洁高效，并能实现对汽车各种数据的测量 . 2）方
8、案二： 该方案是基于嵌入式的汽车行驶记录仪 该车载记录仪是由微处理是 ATMEGA128芯片以及对应的外围接口电路所组成，包括了数据采集模块， gps接收，存储，通信，显示打印， RS-232接口和 USB接口。其硬件结构图如下图2-5所示 5 图 2-5 系统框图 系统的软件设计 软件的设计是完全的按照结构 化程序设计，将整个程序按功能化成若干个模块，方便工作人员的调试和进行检测，而且采用 C语言程序设计，在 ICCAVR环境中运行，然后在下载到AT-MEGA128单片机中，各个模块的独立设计保存了软件的良好的稳定性，可移植性 7。 基本工作过程 软件系统先车辆数据及读取并对其进行处理，然后
9、把数据送到 RAM和存储在 FRAM中，当FRAM中的数据存储到一定容量，再把数据转储存在数据存储器 FLASH中，同时一旦有外界插入，则数据转移到外接上。 过程如图 2-6， 2-7所示： 6 图 2-6主程序流程模块 图 2-7外接读写模块流程图 小结： 本系统采用了嵌入式系统，嵌入使系统仪反映速度快并有处理异步并发的能力，使得该系统反映快和拥有其他强大的功能，而且基于 AVR的单片级性能完备，操作方便，价格低廉，很适合车载，而且它的开发周期短，适合大量生产。 3）方案三 该方案是由 ARM7TDMI为内核，由 16/32位的 RISC处理器 =S3C44B0X构成的汽车行驶记录仪。 本系
10、统以 S3C44B0X 作为处理器 , 利用它全面、通 用的片上外设和强大的内部功能 , 减少了外扩功能器件的数目 ; 利用它只需编写少量的支持代码 , 就可完成部分功能器件的工作 , 用软件代替硬件 ,大大节省了成本 8. S3C44B0X是采用 ARM7TDMI为内核的 16位的 RSIC处理器，其存储电路包括 8KB的 cache存储器，内部的 SRAM功能模块。还有像 LCD控制器，通道 UART，通道 DMA，通道定时器，系统管理器， PLL倍频器和接口电路有 I/O端口， USB接口同步串行口等等其他模块。 系统软件设计 系统软件对记录仪进行上电复位，首先是进行自检，然后显示到界
11、面上，根据传感器上的传过来的数据进行判断。若汽车没启动则重新开始运行，若启动则记录仪开始记载数据，只有当车停止后记录仪才停止工作。 软硬件设计方案如下图 2-8， 2-9所示 7 图 2-8 系统硬件框架 图 2-9 系统软件框架 小结： 本系统采用了 ARM7TDMI为内核的嵌入式系统，简化了外围电路，提高了系统的控制能力，同时简化了软件设计，增加了时时性，采用本系统的记录仪与同类相比更加的完整精确，更能多样化的记录数据。 三 、 总结 上述三种方案采用了 三种微处理来制作，其中方案一采用 LINUXX操作系统，而方案二，三则使用了嵌入式系统来设计制作，这三种方案各有个的好处，但多能实现对汽
12、车行驶时的时间，距离，日期及其他必要的数据信息，并且制作简便，利于大规模的生产设计。随着世界科技的不断发展，汽车行驶记录仪也迎接更多的挑战。未来的行驶记录仪会面向多元化和统一化 12。随着发展其会完善数据通讯协议，便于记录数据统一分析，为建立数据平台建立一个坚实的基础。而且随着时间的推移，产品会形成结构的统一化，方便使用。记录仪的拓展功能会实现多元化的方式，在保证功能基本一 致时会拓展一些新的功能，开发新的材料，更好的保证其使用。如采用无线局域网，使用蓝牙， 3G移动手机通信，指纹识别系统， 新的科技应用将大大提高产品的使用效率，优化使用效果 16。 参考文献 1 李建伟 ,刘大维 ,张翼 .
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