CN101739738A

CN101739738A - 一种汽车行驶记录仪

Info

Publication number: CN101739738A
Application number: CN200810228558A
Authority: CN
Inventors: 王路
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-06-16

Abstract

一种汽车行驶记录仪涉及一种汽车的辅助装置，尤其是涉及一种汽车行驶记录仪。本发明就是提供一种开发周期短，易于维护和修改的汽车行驶记录仪。本发明包括微控制器，操作系统采用UC/OS-II嵌入式操作系统。该系统可实现对车速信号、开关量信号以及模拟量信号的采集、处理以及数据的实时存储和显示，通过串口、USB接口可以实现与PC机之间的数据通信，通过CAN总线接口可实现与汽车上的CAN节点间的数据通信。该系统的外围接口模块有电源模块、复位电路模块、信号采集模块、键盘操作模块、存储器模块、时钟模块、显示模块、JTAG调试接口以及通信接口模块。

Description

一种汽车行驶记录仪

技术领域：

本发明涉及一种汽车的辅助装置，尤其是涉及一种汽车行驶记录仪。

背景技术：

汽车行驶记录仪是能够记录和再现汽车行驶状态的一种数字式电子记录装置，它可以全程记录汽车的行驶数据，并通过对所记录的行驶信息数据的分析，对车辆的行驶状况予以精确的掌控。汽车行驶记录仪可有效预防驾驶员的违章驾驶，降低车辆的交通事故。目前的汽车行驶记录仪结构复杂、开发周期长，不易于维护和修改。

发明内容:

本发明就是针对上述问题，提供一种开发周期短，易于维护和修改的汽车行驶记录仪。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括微控制器，操作系统采用UC/OS-II嵌入式操作系统。该系统可实现对车速信号、开关量信号以及模拟量信号的采集、处理以及数据的实时存储和显示，通过串口、USB接口可以实现与PC机之间的数据通信，通过CAN总线接口可实现与汽车上的CAN节点间的数据通信。该系统的外围接口模块有电源模块、复位电路模块、信号采集模块、键盘操作模块、存储器模块、时钟模块、显示模块、JTAG调试接口以及通信接口模块。

作为优选方案一，本发明的微处理器采用的是带有ARM7内核的芯片LPC2292为微处理器。

作为优选方案二，本发明的数据通信模块增加了CAN接口模块。

本发明的有益效果：

汽车行驶记录仪的硬件和软件部分，该记录仪系统完成了对车速脉冲信号、开关量信号、水温和节气门信号的实时采集、存储和显示，实现了对驾驶员的身份记录功能，并成功实现了USB和串口通信这两种数据传输方式，使用方便，易于维护和修改。

附图说明：

图1本发明的硬件电路原理图；

图2是本发明的软件流程图。

具体实施方式：

1、微控制器

LPC2292是PHILIPS公司开发的基于一个支持实时仿真和跟踪的32位ARM7TDMI-S CPU的微控制器，并带有256kB嵌入的高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。该控制器有两路CAN通道和10路A/D转换通道，并带有外部存储器接口，可方便的进行外部存储器的扩展。

2、电源模块

由于车载电源不稳定，首先要对车内的12v电源进行稳压，然后通过线性稳压芯片L7805把电压转换为5V。由于微控制器LPC2292的供电电压为3.3v和1.8v，故还需要通过低压差(LDO)稳压器SPX117M3-3.3和SPX117M3-1.8把5v分别转换为3.3v、1.8v。

3、信号采集模块

通过霍尔式车速传感器输出汽车的车速信号，由于传感器输出的信号不是标准的脉冲信号，故需要对该车速信号进行整形处理。车速信号先通过运算放大器OP2340进行信号的放大，然后通过施密特触发器74HC14把车速信号整形成脉冲信号，然后把该脉冲信号与微处理器的P0.11 CAP1.1引脚相连。通过定时器的脉冲捕获功能，可测量出脉冲信号的脉宽，经过运算可获得汽车的车速。通过对脉冲信号的计数，可得到汽车的里程。

开关信号分别为：前照灯远光、前照灯近光、左转向开关、右转向开关、尾灯、倒车灯、汽车喇叭开关、刮水器开关、点火开关、制动开关、中央控制门锁、车门开关(驾驶员侧、前座乘客侧、后座左侧、后座右侧)。这15路开关量信号先经过TLP521光耦隔离后，再经过16路开关量信号检测芯片CD4067进行信号通道的选通，输出信号与LPC2292的P0.8TXD1引脚相连。通过CD4067的4个输入端依次进行这15路开关信号的通道选择，然后分别读取P0.8TXD1引脚的状态，就可知道各路开关的状态。

两路模拟量信号分别为冷却水温信号和节气门开度信号。由于冷却水温传感器、节气门传感器的输出信号均为电阻信号，故先把传感器输出的电阻信号转换为电压信号，经过4路运算放大器LM124对这两路电压信号整形，然后再把这两路信号输出到微处理器的模数转换引脚P0.27ANT0、P0.28ANT1进行模数转换。

4、存储器模块

由于汽车的实时数据更新频繁，要求有较高的可靠性，在该课题中选用NOR型flash存储器SST39VF1601作为数据存储器。该存储器是一个1M×16的CMOS多功能Flash MPF器件。SST39LF/VF160具有高性能的字编程功能，字编程时间为14us。该芯片有10,000个周期的耐用性和大于100年的数据保持时间，可广泛用于设计制造和测试等应用中。它的使用可显著增强系统的性能和可靠性，降低功耗。

5、实时时钟模块

电池供电的芯片采用DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和31字节的静态RAM，可通过串行接口与微控制器进行通信，同步串行通信时仅需要3个口线。其实时时钟/日历电路可提供秒、分、时、日、期、月、年的信息，每个月的天数和闰年的天数可自动调整。该芯片工作时功耗低并支持备用电源供电。

6、键盘操作模块

键盘操作模块采用了ZLG7290来驱动4×4行列式小键盘。其中ZLG7290是12C串行接口器件，能提供键盘中断信号，可以方便地与处理器相连。在4×4行列式小键盘上设置车速显示按键、里程显示按键、模拟量显示按键、USB数据传输按键、串口数据传输按键、驾驶员信息输入按键、时间的调整按键、打印输出按键。

7、显示模块

显示模块采用YLF240128点阵式液晶显示模块，被光源颜色为黄绿色，STN液晶屏。它的内嵌控制器为TOSHIBA公司的T6963C，外部显示存储器为32KB。该显示模块用于显示汽车行驶记录仪的显示瞬时车速、每分钟最高车速、每10分钟内最高车速、时间、日期、总里程数、冷却水温度、节气门的位置等行驶数据信息。

8、通信接口模块

本发明的通信接口有USB标准接口和标准RS232CD串行接口以及CAN总线接口。其中USB标准接口和标准RS232CD串行接口可以实现由PC机向汽车行驶记录仪主机的数据下传功能和由记录仪主机向PC机的数据上载功能。这样能方便驾驶员的身份识别以及发生交通事故时获取汽车的行驶数据，从而有利于对交通事故的分析。USB标准接口采用PDIUSBD12器件，该器件完全符合USB1.1的规范。RS232CD串行接口部分采用SP3232进行RS232的电平转换，SP3232是3V电源的RS232转换芯片。

二、软件部分(见图2)

汽车行驶记录仪有两种工作状态。汽车运行时，记录当前驾驶员的驾驶信息，如速度、里程、驾车连续时间、超速记录、停车时间等，并在汽车超速时提供蜂鸣器报警。汽车停止时，经过键盘扫描程序选择采用USB或RS232这两种通信模式和PC机进行数据交换，数据既可以上载也可以下传。

Claims

1.一种汽车行驶记录仪，包括微控制器，操作系统采用UC/OS-II嵌入式操作系统。其特征在于该系统可实现对车速信号、开关量信号以及模拟量信号的采集、处理以及数据的实时存储和显示，通过串口、USB接口可以实现与PC机之间的数据通信，通过CAN总线接口可实现与汽车上的CAN节点间的数据通信。该系统的外围接口模块有电源模块、复位电路模块、信号采集模块、键盘操作模块、存储器模块、时钟模块、显示模块、JTAG调试接口以及通信接口模块。

2.根据权利要求1所述的一种汽车行驶记录仪，其特征在于本发明的微处理器采用的是带有ARM7内核的芯片LPC2292为微处理器。

3.根据权利要求1所述的一种汽车行驶记录仪，其特征在于本发明的数据通信模块增加了CAN接口模块。