汽車行駛記錄儀的設(shè)計

1、 教學(xué)單位：天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院教學(xué)單位：天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院學(xué)學(xué) 生：孫煒生：孫煒專專 業(yè)：通信工程（物聯(lián)網(wǎng)方向）業(yè)：通信工程（物聯(lián)網(wǎng)方向）學(xué)學(xué) 號：號：12160054指導(dǎo)老師：王首彬指導(dǎo)老師：王首彬行車記錄儀行車記錄儀 http:/ wenku1我國汽車工業(yè)的發(fā)展，一方面促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展，為人們的交通帶來了便捷條件，另一方面對交通安全帶來了新隱患。依據(jù)公安部通報的2015年全國道路交通事故的統(tǒng)計分析：2015年全國道路交通事故總體上仍然十分嚴(yán)重，2015年每萬輛機(jī)動車的年交通死亡人數(shù)為6.84人，與2014年每萬輛機(jī)動車的年交通死亡人數(shù)2.22人相比上漲了7%，交通事故死亡發(fā)生

2、的非常多，目前交通隱患非常大。造成交通事故主要原因是因為機(jī)動車駕駛?cè)藳]有遵守交通法則，如果汽車上裝置了行車記錄儀，當(dāng)駕駛?cè)藛T進(jìn)行違規(guī)操作時，行車記錄儀會提醒駕駛?cè)藛T，防止司機(jī)連續(xù)4小時駕駛和在道路上出現(xiàn)超速的情況。 論文研究的背景國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀：早在1920年，歐洲就發(fā)明并使用了記錄儀，當(dāng)時是伴隨著汽車?yán)锍瘫硪黄鸢l(fā)明的，并且功能比較簡單，只能記錄汽車的速度，行車記錄儀是依靠汽車?yán)锍瘫砉ぷ鞯?。，?970年之后歐洲交通事故率大大的減少，就因為記錄儀的使用，事故概率下降30%50%，收到了非常好的顯著效果。1990年，計算機(jī)日益遍及，美國研發(fā)出功能更加全面，且操作比較簡單的電子式汽車

3、記錄儀。現(xiàn)在比較常見電子式記錄儀包含計算機(jī)機(jī)處理軟件、液晶屏顯示器、數(shù)據(jù)采集、傳感器以及記錄器等幾個部分2，亦可將檢測到的行車數(shù)據(jù)送計算機(jī)，將當(dāng)時的交通事件再現(xiàn)，找出事故的原因?？傊c國外行車汽車記錄儀的技術(shù)相比，國內(nèi)的技術(shù)比較落后，且己經(jīng)被大規(guī)模的使用，它弄夠每次每刻記錄機(jī)動車行駛的相關(guān)數(shù)據(jù)。國內(nèi)研究現(xiàn)狀： 我國對行駛記錄儀的研究比國外晚了60年，20世界80年代前期，我國政府開始組織一些企業(yè)和一些科研機(jī)構(gòu)開始對進(jìn)行研發(fā)3，并對一部分地區(qū)進(jìn)行試用。研發(fā)的功能主要記錄車輛的行駛信息。但是由于當(dāng)時的行車記錄儀能夠記錄下的信息不是很多，對當(dāng)時發(fā)生的交通狀況不能了解清楚，而且行車記錄儀的功能是為了弄

4、清事故的起因，記錄儀沒有起到防止交通事故發(fā)生這一最重要的的功能。因而，基本上沒有辦法解決交通事故頻繁發(fā)生的問題，最終在國內(nèi)無法推廣使用本設(shè)計的方案論證控制器芯片的選擇方案和論證方案：使用STC89C52作為本系統(tǒng)的硬件核心，STC89C52是一種性能比較高、功耗比較低的8位單片機(jī)，并且含有32個I/O口，4個外部中斷，2個全雙工串行通信口，3個16位定時器和計數(shù)器6，編程也比較簡單，通過計算機(jī)下載程序時也比較方便，價格便宜，控制方便，便于應(yīng)用?？紤]到設(shè)計方面要充分利用芯片資源，在51系列和ARM系列之間，使用ARM系列芯片不能夠充分利用芯片資源，造成資源浪費。 本系統(tǒng)選擇元器件時本著選用體積比

5、較小，使用容易上手，性能比較高，軟件編程比較簡單的角度出發(fā)，因此本設(shè)計使用STC89C52單片機(jī)為控制核心器件，通過單片編程模擬汽車控制系統(tǒng)，溫度模塊使用芯片DS18B20,，DS1302作為時鐘模塊的芯片，顯示模塊使用160128液晶顯示屏，從而完成汽車全程的狀態(tài)記錄。2、系統(tǒng)總體設(shè)計思路設(shè)計思路： 系統(tǒng)由供電模塊、控制器元件，液晶屏160128A的顯示模塊、與PC機(jī)的串行通信模塊、時鐘電路模塊、溫度測量模塊、及汽車行駛系統(tǒng)模擬模塊和鍵盤模塊等部分組成，如圖1所示。圖1總體設(shè)計圖 系統(tǒng)的硬件設(shè)計控制器模塊設(shè)計ST89S52最小系統(tǒng)電路 系統(tǒng)的硬件設(shè)計顯示模塊設(shè)計160128液晶顯示屏及其電路

6、圖 系統(tǒng)的硬件設(shè)計報警電路模塊設(shè)計報警電路 本系統(tǒng)采用蜂鳴器作為報警電路，如圖所示，當(dāng)輸入密碼錯誤，需要重新輸入密碼時和查詢記錄返回主界面時，需要通過程序控制使P1.2=0，這時三極管導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出聲音提醒或者報警。 系統(tǒng)的硬件設(shè)計汽車系統(tǒng)模擬電路 系統(tǒng)的硬件設(shè)計電源電路 如圖所示，使用的變壓器功率為30W、電壓為15V，先通過整流是交流電變?yōu)橹绷鳎缓蠼?jīng)過濾波電路，把沒用的交流信號過濾掉，再經(jīng)過三端穩(wěn)壓器7805和7812逆變電路獲得+5V和+12V電壓，為單片機(jī)的各部分及其他各模塊供電。 系統(tǒng)的硬件設(shè)計串口電路 記錄儀的串口電路部分，使用的是MAX232芯片作為核心部件，MAX232器件

7、是由美信公司研發(fā)制造生產(chǎn)出的一種芯片。這個芯片應(yīng)該使用直流5V電源供電，它包括2個接收器、2個驅(qū)動器和一個電壓發(fā)生器組成的電路，以此提供TIA/EIA-232-F電平，而且它的功耗也比較低。MAX232的所有發(fā)送器也全部可以能夠把TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)化，成為TIA/EIA-232-F電平信號，與要求的端口進(jìn)行通信。系統(tǒng)的軟件設(shè)計主程序流程圖 系統(tǒng)的軟件設(shè)計時鐘模塊流程圖系統(tǒng)的軟件設(shè)計系統(tǒng)的軟件設(shè)計顯示模塊流程圖如圖所示，在調(diào)用顯示子程序時，先將液晶顯示160128初始化，清屏。在顯示前，先要確定顯示的位置，顯示器收到顯示位置后，讀取顯示信息，在對應(yīng)的位置顯示要顯示的信息。系統(tǒng)的軟件設(shè)計按鍵流程圖系統(tǒng)的軟件設(shè)計系統(tǒng)的調(diào)試系統(tǒng)原理圖PCB 3D仿真圖注意事項在程序設(shè)計過程中，需要注意一下內(nèi)容：1.主程序也要每時每刻監(jiān)視自己的程序運行，而且中斷處理程序也要和主程序每時每刻相互監(jiān)控，同時，一旦出現(xiàn)問題就要立刻處理。2.對于比較重要的編程信息，程序必須要檢查是否正確，對于有問題數(shù)據(jù)要立刻處理。 3.在操作之前一定要檢測