基于单片机的行车记录仪设计与开发

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1、行车记录仪http://www.cars67.com/中国集成电路CIC应用ChinalntegratedCircult基于单片机的行车记录仪设计与开发卜健杨殿阁罗禹贡清华大学汽车安全与节能国家重点实验室李克强连小珉摘要：本文介绍了以89C51单片机为核心，通过连接GPS接受板以及扩展外围存储器件和AD转换功能而实现的行车记录仪。对该记录仪的组成部件、功能及其软件和硬件的设计思想进行了阐述和说明。该行车记录仪可在行驶的过程中实时记录下车辆行驶轨迹和一些车况信号，用于对行车过程进行重现和分析。并具有存储容量

2、大，断电不丢失数据等优点。一、引言求&$,实时记录车辆位置#时间#车速信号"以及节行车记录仪是一种能够在车辆行驶的过程中实气门开度信号!每秒钟记录一次数据"记录时间长度时记录下有关行驶信息的车载电子设备!它可以记根据数据长度可以达到一定的时间长度!信息存储录下行驶地点路径"以及车况信号如速度#油温#节在外扩的存储器中"断电后仍能保存信息!气门开度#或轮胎压力等"便于对车辆实现管理和监),记录仪上有和-.机的接口"可将其数据输控!由于实时记录了行驶信息"所以也兼有一定的事入计算机中"结合/&(软件进行分析"

3、得出汽车在该故分析功能!天中的行驶轨迹和车况"以及加速#刹车信息!行车记录仪的研究和实践"是从!"年代末才开针对上述功能要求"提出如下设计方案&始的"最初的产品"主要的功能是记录下汽车所走过首先"采用/-(接收板作为记录仪所需要的车的路线"所用的存储介质是磁带!但这项发明在当时辆位置#时间以及车速信息的来源!/-(接收板能够不很成功#$%!实时接收来自卫星的关于当前位置经纬度#时刻以为了适应交通管理和行车安全的需要"行车记及当前速度#运动方向#加速度等信息"其定位精度录仪的功能在其发展过程中逐渐得到了扩展

4、"并不为$0米"而速度精度为1,+米2秒"每秒钟刷新一次局限于事故分析"而是应用到车辆监控#车辆状态记数据"完全可以满足要求!录及报警#交通宏观控制#车辆管理等各个方面!作行车记录仪的存储设备要求具有一定的存储容为智能交通系统$&’(%的一个组成部分"行车记录仪量"可重复擦写"并且断电后数据不丢失!下表是对发展迅速!目前记录仪在物流#车辆出租和长途运输三种常用的非易失性存储芯片性能的一个比较!可行业已经开始应用#)%#*%#+%"我国公安部门已经明以看出"345(6芯片容量最大"擦写数据简便"同时令要求所

5、有长途运输客车必须安装行车记录仪!行价格低廉"它的各项性能指标"基本符合要求!车记录仪有着较为广泛的应用前景!表1几种存储介质的比较二、总体功能实现对于行车记录仪系统的功能"提出以下几个要http：//www.cicmag.com2004·7·（总第!2期）!"行车记录仪http://www.cars67.com/中国集成电路应用CICChinalntegratedCircult系统和计算机之间的通讯!采用!"#$%串口进门信号!每秒钟数据量可以缩减至9>字节’秒"这行数据传输"整个行车记录仪的系统结构组

6、成如下样!记录仪的工作时间可以达到;个小时以上"图所示"如果需要记录更多的信息!比如温度#制动#时间#实时速度等!则记录仪连续工作的时间则会相应缩短"记录仪的工作时间由每秒记录的数据量大小和存储芯片的容量来决定"系统存储容量可以通过扩展更多片的存储芯片或者采用更大容量的芯片来实现"%;F>%>引脚主要为数据线和地址线!此外还有读写控制和片选控制线!他与单片机之间的连接如下图所示"图1行车记录仪系统结构图图中黑色的线框代表记录仪!它以单片机为控制单元!还包括了存储单元#&’(转换模块和!")**+电平转换模

7、块"该记录仪有两个输入信号!另外可以向,-机输出数据"工作过程中!单片机通过&’(转换采集节气门开度信号!通过!")%.%串口接收来自接收板的卫星信号!经过分析#打包后存入/0123存储芯片中$行驶过程结束后!可通过串口将图2使用FLASH芯片存储数据信号输出至计算机中!利用专门的软件对记录数据进行分析"三、系统硬件设计依据系统的整体设计方案!在硬件设计的过程中需要对各个功能模块进行芯片选型和电路设计"根据以上这些要求!使用4567089单片机即可满足要求了"实际选择的为&6:70;<-89单片机!因为串

8、口通讯的需要!晶振频率采用99=>8<#?@A"&’(转换模块采用&(->;>B模数转换芯片!其转换分辨图3使用A/D芯片获得节气门信号率为;位!转换时间为9>>C2"采用?&D%.%作为**+电平%!8E&与!")%.%电平%正负98E&相互转单片机的,>口作为地址’数据复用线!,9=>!换芯片"存储芯片采用45670公司的%;F>%>芯片!其,9=9作为存储单元地址的最高两位"另外采用,9=$容量为%?GH6"而I,"可以