基于ARM的新型行車記錄儀的研究與設(shè)計的中期報告

基于ARM的新型行車記錄儀的研究與設(shè)計的中期報告【摘要】本文基于ARM處理器的新型行車記錄儀進行了研究與設(shè)計，并從產(chǎn)品定位、主要性能指標、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計等方面進行了闡述。針對該行車記錄儀，本文提出了一種基于CAN總線技術(shù)的數(shù)據(jù)采集與處理方案，并對該方案的可行性進行了分析。同時，本文還對該行車記錄儀的主要軟件功能進行了詳細設(shè)計，并提出了相應(yīng)的測試方案。最后，本文對下一步工作進行了展望?！娟P(guān)鍵詞】ARM處理器；行車記錄儀；CAN總線技術(shù)；數(shù)據(jù)采集與處理；軟件設(shè)計；測試方案一、產(chǎn)品定位行車記錄儀是一種可以記錄車輛行駛過程中的視頻、圖像、聲音等數(shù)據(jù)的裝置，廣泛應(yīng)用于車輛安全管理、車輛保險理賠和交通事故調(diào)查等領(lǐng)域。本文的研究與設(shè)計基于ARM處理器，旨在開發(fā)一種體積小巧、功耗低、高性能的行車記錄儀，具有較高的市場競爭力。二、主要性能指標1.視頻采集分辨率：最高支持1080P2.視頻幀率：最高支持30fps3.存儲容量：最大支持128GB4.電源輸入：12-24V5.接口類型：USB2.0、CAN總線三、硬件設(shè)計1.硬件平臺選型本文選擇ARMCortex-A9處理器作為主控芯片，在支持高性能的同時，具有較低的功耗。同時，采用高速DDR3內(nèi)存和低功耗eMMC存儲器，進一步提高系統(tǒng)性能和存儲容量。2.電源管理設(shè)計本文采用DC/DC降壓穩(wěn)壓芯片實現(xiàn)12-24V的輸入電壓穩(wěn)定在5V，通過GPIO控制電源開關(guān)實現(xiàn)斷電保護。3.視頻采集設(shè)計本文選用了一款高清晰度的CMOS圖像傳感器，采用MIPI接口與主控芯片相連。通過調(diào)節(jié)傳感器的曝光時間、增益等參數(shù)，實現(xiàn)不同光照條件下的良好圖像采集效果。4.數(shù)據(jù)存儲設(shè)計本文采用eMMC存儲器作為主存儲介質(zhì)，并同時支持SD卡擴展，最大支持128GB的存儲容量。5.數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計本文支持USB2.0和CAN總線接口，USB2.0接口主要用于數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備控制，CAN總線接口主要用于數(shù)據(jù)采集和控制信號傳輸?shù)取Ｋ?、軟件設(shè)計1.系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化包括主控芯片的外設(shè)初始化、存儲器的初始化、系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置等。本文采用U-boot作為啟動加載程序，實現(xiàn)系統(tǒng)引導(dǎo)、系統(tǒng)內(nèi)核初始化等功能。2.數(shù)據(jù)采集與處理本文采用CAN總線技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與處理，從車輛的CAN總線中獲取車輛數(shù)據(jù)，包括車速、油門開度、剎車開關(guān)、雨刷變速器等信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)進行處理，例如車速超過某個臨界值，記錄當前視頻幀，生成一條報警信息等。3.視頻編碼與存儲本文采用H.264編碼算法，對采集到的視頻進行編碼，并存儲到eMMC存儲器或SD卡中。同時，為了減小存儲容量，本文采用了一些視頻壓縮算法，例如運動檢測、背景分割等。4.數(shù)據(jù)傳輸與控制本文支持USB2.0和CAN總線接口，通過這些接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備控制。例如通過USB2.0接口將存儲的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C上，進行后續(xù)的分析和處理等。五、測試方案本文提出了一種行車記錄儀的測試方案，包括數(shù)據(jù)采集與處理測試、視頻編碼與存儲測試、數(shù)據(jù)傳輸與控制測試等。測試方案包括測試環(huán)境、測試用例和測試數(shù)據(jù)等內(nèi)容，并在實際場景下進行了測試驗證。六、下一步工作1.改進視頻采集算法，提高視頻采集的質(zhì)量和穩(wěn)定性。2.增加GPS模塊，實現(xiàn)車輛行駛軌跡的