汽车行驶记录仪的设计案例分析.ppt

教学单位：天津理工大学中环信息学院 学 生：孙炜 专 业：通信工程（物联网方向） 学 号指导老师：王首彬 行车记录仪 / wenku1 我国汽车工业的发展，一方面促进了经济的的发展，为人们的交通带来了便捷条件，另一方面对交通安全带来了新隐患。依据公安部通报的2015年全国道路交通事故的统计分析：2015年全国道路交通事故总体上仍然十分严重，2015年每万辆机动车的年交通死亡人数为6.84人，与2014年每万辆机动车的年交通死亡人数2.22人相比上涨了7%，交通事故死亡发生的非常多，目前交通隐患非常大。 造成交通事故主要原因是因为机动车驾驶人没有遵守交通法则，如果汽车上装置了行车记录仪，当驾驶人员进行违规操作时，行车记录仪会提醒驾驶人员，防止司机连续4小时驾驶和在道路上出现超速的情况。 论文研究的背景 国内外的研究现状 国外研究现状： 早在1920年，欧洲就发明并使用了记录仪，当时是伴随着汽车里程表一起发明的，并且功能比较简单，只能记录汽车的速度，行车记录仪是依靠汽车里程表工作的。 ，在1970年之后欧洲交通事故率大大的减少，就因为记录仪的使用，事故概率下降30%～50%，收到了非常好的显著效果。1990年，计算机日益遍及，美国研发出功能更加全面，且操作比较简单的电子式汽车记录仪。现在比较常见电子式记录仪包含计算机机处理软件、液晶屏显示器、数据采集、传感器以及记录器等几个部分[2]，亦可将检测到的行车数据送计算机，将当时的交通事件再现，找出事故的原因。总之与国外行车汽车记录仪的技术相比，国内的技术比较落后，且己经被大规模的使用，它弄够每次每刻记录机动车行驶的相关数据。 国内研究现状： 我国对行驶记录仪的研究比国外晚了60年，20世界80年代前期，我国政府开始组织一些企业和一些科研机构开始对进行研发[3]，并对一部分地区进行试用。研发的功能主要记录车辆的行驶信息。但是由于当时的行车记录仪能够记录下的信息不是很多，对当时发生的交通状况不能了解清楚，而且行车记录仪的功能是为了弄清事故的起因，记录仪没有起到防止交通事故发生这一最重要的的功能。因而，基本上没有办法解决交通事故频繁发生的问题，最终在国内无法推广使用 本设计的方案论证 控制器芯片的选择方案和论证 方案：使用STC89C52作为本系统的硬件核心，STC89C52是一种性能比较高、功耗比较低的8位单片机，并且含有32个I/O口，4个外部中断，2个全双工串行通信口，3个16位定时器和计数器[6]，编程也比较简单，通过计算机下载程序时也比较方便，价格便宜，控制方便，便于应用。考虑到设计方面要充分利用芯片资源，在51系列和ARM系列之间，使用ARM系列芯片不能够充分利用芯片资源，造成资源浪费。 本系统选择元器件时本着选用体积比较小，使用容易上手，性能比较高，软件编程比较简单的角度出发，因此本设计使用STC89C52单片机为控制核心器件，通过单片编程模拟汽车控制系统，温度模块使用芯片DS18B20,，DS1302作为时钟模块的芯片，显示模块使用160128液晶显示屏，从而完成汽车全程的状态记录。 2、系统总体设计思路 设计思路： 系统由供电模块、控制器元件，液晶屏160128A的显示模块、与PC机的串行通信模块、时钟电路模块、温度测量模块、及汽车行驶系统模拟模块和键盘模块等部分组成，如图1所示。 图1总体设计图 系统的硬件设计 控制器模块设计 ST89S52最小系统电路 系统的硬件设计 显示模块设计 160128液晶显示屏及其电路图 系统的硬件设计 报警电路模块设计 报警电路 本系统采用蜂鸣器作为报警电路，如图所示，当输入密码错误，需要重新输入密码时和查询记录返回主界面时，需要通过程序控制使P1.2=0，这时三极管导通，蜂鸣器发出声音提醒或者报警。 系统的硬件设计 汽车系统模拟电路 系统的硬件设计 电源电路 如图所示，使用的变压器功率为30W、电压为±15V，先通过整流是交流电变为直流，然后经过滤波电路，把没用的交流信号过滤掉，再经过三端稳压器7805和7812逆变电路获得+5V和+12V电压，为单片机的各部分及其他各模块供电。 系统的硬件设计 串口电路 记录仪的串口电路部分，使用的是MAX232芯片作为核心部件，MAX232器件是由美信公司研发制造生产出的一种芯片。这个芯片应该使用直流5V电源供电，它包括2个接收器、2个驱动器和一个电压发生器组成的电路，以此提供TIA/EIA-232-F电平，而且它的功耗也比较低。MAX232的所有发送器也全部可以能够把TTL/CMOS电平转化，成为TI