汽车行驶记录的设计.doc

汽车行驶记录仪的设计 摘要：汽车行驶状态记录仪是一种安装在汽车上实现类似于飞机“黑匣子”功能的设备，它可以全程记录汽车行驶数据，并通过对所记录的行驶信息数据进行分析,从而对车辆的各种状况予以精确的掌控。 本课题主要研究基于单片机的汽车行驶状态记录仪系统设计，实现对汽车行驶过程中实时信息的采集、处理、传送和存储。 首先，汽车内部霍尔传感器传过来的一对分差信号经过适当的变换变成一个脉冲信号提供给单片机系统，然后单片机系统将采集到的信息经过适当的运算处理之后存储起来并进行处理。另外，当汽车超速时，系统会发出警报，以提醒司机减速。 本课题设计的汽车行驶状态记录仪可有效预防驾驶员违章驾驶、遏制重大交通事故，具有准确性、高效性和易用性等。 关键词：单片机；汽车行驶记录仪；数据采集；可编程逻辑控制 引言 ???? 随着交通的迅速发展，汽车已经成为现代社会的一种重要的交通工具。道路交通事故频繁发生，群死群伤的恶性交通事故屡屡发生。 据有关部门统计，2005年上半年，全国共发生道路交通事故228 657 起，造成46 012人死亡、236 483人受伤，直接财产损失9．6亿元。 ??? 据统计资料显示，汽车驾驶员的超速行驶、违章抢道、疲劳驾驶、疏忽大意是导致交通事故的主要原因，占交通事故数量的80％以上。 哪里有交通警察在场，哪里的交通事故就极少发生。如果给每辆汽车安装上“电子警察，有效地监督驾驶人员的驾驶行为，必能预防或减交通事故的发生；在发生交通事故后，“电子警察”也能给我们提供数据和资料，提高事故处理的效率和准确性。 ??? 汽车行驶记录仪对预防驾驶员疲劳驾驶、约束驾驶员违章、分析鉴定事故、提高交警的执法水平和运输管理水平、保障车辆运行安全等具有重要的实际作用及意义。统计资料表明，汽车黑匣子的使用，使交通事故率降低 37％～52％，大大减少了人员伤亡和财产损失，产生了显著的社会效益和经济效益。 ??? 1934年，德国发明了世界上第一台纸盘式行驶记录仪，至今已有75年的历史。它可以将曲线画在圆形的记录纸上。由于技术的发展，纸盘式记录仪现在应用少。20世纪70年代后期，欧洲率先推出了机电模拟式驾驶记录仪。 ??? 进入九十年代，科学技术飞速发展，计算机日益普及，美国和德国又开发了数字式汽车事故记录仪。20世纪90年代，美国、欧共体相继推出性能优良的电子式记录仪，并得到美国国家运输安全委员会的支持，敦促在其轿车和卡车上安装这种仪器。主管交通安全的国家安全委员会(NTSB)也一直在致力于推广汽车黑匣子的工作。NTSB正式要求各汽车生产厂家安装汽车黑匣子，通用、福特等汽车公司随即纷纷行动。据报道，仅通用一家公司就为600万辆出厂车安装了黑匣子。 ??? 国内的发展状况是最早是在1984年某大学研发了汽车行车记录仪，由于技术不太成熟，没有投入实际生产。1994年，记录仪在我国市场上蓬勃发展，出现了近百家记录仪生产企业。 ??? 2002年我国公安部根据2001年底公安部、交通部、国家安全生 产监督管理局下发的《关于加强公路客运交通安全管理的通告》和2002年公安部、国家安全生产监督管理局制定的《2002年预防道路交通事故工作方案》的要求，着手制定《汽车行驶记录仪》的国家标准。《汽车行驶记录仪》GB／T 19056．2003标准于2003年4月15日发布，2003年9月1日实施。 ??? 广州市二汽公司率先试用NC．7000系列数字式行车记录仪。2004 年5月北京巴士旅游分公司的150辆旅游车上都已经安装了记录仪。 2.系统的设计方案 2.1 功能和技术指标 汽车行驶状态记录仪包括汽车行驶记录仪的主机和计算机端的数据分析软件这两部分组成。本课题中重点设计汽车行驶记录仪的主机部分。 本课题所设计的汽车行驶记录仪主要实现如下功能：自检功能；实时时间、日期及驾驶时间的采集、记录、存储功能；车辆行驶速度的测量、记录、存储功能；车辆行驶里程的测量、记录、存储功能；键盘操作功能；数据显示；数据通信功能。 2.2 系统总体结构 根据记录仪功能要求和工作特点，在设计时主要从运行可靠性、记录数据准确性及数据存储容量三方面考虑。系统的总体设计如图1所示。 在图1中，单片机系统是整个系统的核心，通过硬件和内部软件的配合控制整个系统的运行。 供电单元的作用是将汽车内部配电模块提供的电压转换成记录仪可以正常工作的电压，这其中为了避免汽车内部电机的干扰，需要进行屏蔽。 信号采集模块是指将汽车内部霍尔传感器传过来的一对差分信号经过适当的变换变成一个脉冲信号提供给单片机系统，这其中需要用光耦模块进行隔离，来避免强脉冲信号对电路板的干扰。 信息存储是指单片机系统将采集到的信息经过适当的运算处理后存储到IC汽车行驶状态记录仪系统结构框图 智能卡中，IC卡中的信息可以长时间保存，可以用