汽车行驶状态记录仪

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1、汽车行驶状态记录仪　　随着现代交通的迅速发展，频繁的交通事故造成的无数人员伤亡和巨大财富损失也越来越引起人们的重视。为了更加有效地监督驾驶人员的驾驶行为，使交通安全管理制度能够真正得到贯彻落实，以达到降低交通事故率的目的。汽车行驶状态记录仪可以记录汽车在行驶过程中的各种状态及数据。它既可以作为事故分析的客观依据，同时也是考核驾驶员违规操作的重要监督手段，由于这种“监督”和“见证”的功能，所以，它能提高驾驶员的安全责任感，从而大幅度降低事故率。　　　　系统简介　　　　本汽车行驶状态记录仪可以记录汽车在行驶过程中的刹车、主光灯、左转向灯、右转向灯、双跳灯

2、、机油压力、制动气压、空滤堵塞和手制动9个开关状态量以及水温、发动机转速和行驶速度3个模拟量。同时可以记录汽车启动和停止的日期和时间（即记录仪的开机及关机的日期和时间），并可以根据行驶速度计算出行驶里程，而且可以通过串口与计算机进行通信，把所记录的数据发送给计算机进行处理、分类后存入到数据库中供用户查看，本记录仪还可以根据计算机发出的命令执行设置实时时钟和实时测试汽车行驶状态等操作。　　7　　系统硬件　　　　整个硬件系统主要由数据采集模块、微处理器(MPU)、存储模块、实时时钟模块(RTC)和通信口构成。系统硬件原理框图如图1所示。　　　　数据采集模

3、块数据采集模块主要由输入通道、I/O口、计数器和A/D转换器构成，其主要功能是采集记录仪要记录的各种状态信号，包括开关状态量和模拟量两种信号。　　所有要采集的信号都是从输入通道引入的，每一路输入通道的电路如图2所示，输入信号先通过阻容滤波电路，消除掉抖动及脉冲干扰，然后通过光电隔离电路，这在电气上使得输入信号(S)和输出信号(IN)完全绝缘，抑制了各种干扰信号通过输入通道进入记录仪而影响微处理器的正常工作。　　　　对于不同的状态信号所采用的数据采集通道也有所不同。　　开关状态量信号：它通过输入通道后直接送给I/O口供微处理器读取。　　水温：通过车载温

4、度传感器获得信号，然后通过输入通道引入到A/D转换器上，经过A/D转换后送微处理器处理。　　车速：电磁式速度传感器将速度转化成脉冲信号，该信号的频率与速度成正比。该脉冲信号通过输入通道引入到计数器上进行定时脉冲计数(即测频)，即可获得车速数据。7　　转速：转速的获取和速度基本相同，只不过转速传感器将转速转化成了正弦信号，在输入到计数器之前要把正弦信号通过施密特触发器整形成脉冲信号。　　微处理器选用MCS-98单片机，它具有10位精度的内部A/D转换功能，再加上单片机内部的定时/计数器及串行通讯接口(SCI)，这样就可以方便地实现水温、车速和转速这三个

5、模拟量的测量以及与计算机的串口通信。同时片内具有Watchdog功能，当程序由于某种干扰而死机时，系统可以可靠复位，保证系统的正常运行。而且其内部总线为16位，运算能力和计算速度都大为提高，特别适合用于模拟量数据采集系统。　　实时时钟模块(RTC)选用DALLAS公司的实时时钟芯片DS1302，该芯片为8引脚小型DIP封装，附加31字节静态RAM，采用串行通信方式，只需三条连接线即可与单片机通信，可提供秒、分、时、日、月和年等信息，一个月小于31天时可自动调整，包括闰年，有效至2100年。可采用12h或24h方式计时，采用双电源(主电源VC2和备用电

6、源VC1)供电，DS1302由VC1和VC2两者中较大者供电，使系统在没有主电源的情况下也能保持时钟的连续运行。其作用是作为记录信息的时间标准，在记录时，微处理器(MPU)从DS1302读出实时时钟，为各种信息打上时间标记。　　存储模块存储模块由缓冲存储器和主存储器两种存储器构成。其中主存储器选用FlashRAM，Flash存储器无需电池即可保存数据长达10年。Flash存储器在写入时有复杂的命令操作，因此可以减少在受到干扰时Flash的数据被改写的可能性，另一方面，采用Flash技术可以使系统记录数据的容量增加，成本下降。　　但是由于Flash7R

7、AM速度不够快，所以，还需要缓冲存储器，这里选用E2PROM作为缓冲存储器。　　通信口记录仪通过MCS-98单片机的片内串行通信接口(SCI)与计算机进行通信。由于通信速度要求并不高，为了降低成本，这里直接采用RS-232标准接口电路。　　电源直接利用汽车常规电瓶的24/12V电压供电，通过过压保护和滤波电路稳压到系统的工作电压5V。　　　　系统软件　　　　系统软件由底层软件和顶层软件组成。　　底层软件底层软件为记录仪的控制软件。其主要功能是巡回检测各个开关状态量和模拟量，采用相应的“动态压缩算法”进行采集和记录，并根据计算机通过串口所发出的命令进行

8、日期设置、实时测试和发送所记录数据给计算机等一系列操作。这里的“动态压缩算法”是指在周期性采集的基础上，对于