【正文】 tem hardware and software. Design introduces the research background, research status and domestic and foreign cars recorder summarized, on the basis of the contents of the proposed research topic. The hardware design uses TI39。 硬件部分設(shè)計采用了 TI 公司 MSP430F149 單片機(jī)為微控制器 ,根據(jù)車輛行駛記錄儀的要求對系統(tǒng)的主控模塊、液晶顯示模塊、 行車數(shù)據(jù)采集測量模塊、 GPS 接收定位模塊、 GSM/GPRS 無線通信模塊以及防盜報警等模塊進(jìn)行了設(shè)計 [1]。本 設(shè)計就記錄儀的功能實現(xiàn)與拓展進(jìn)行深入的研究。 設(shè)計首先實現(xiàn)對行車速度等行駛參量的實時測 量、顯示與存儲的功能，并結(jié)合了應(yīng)用前景廣泛的 GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）技術(shù)、無線通訊技術(shù)等，實現(xiàn)為車輛用戶提供遠(yuǎn)程監(jiān)控、實時定位、超速報警以及防盜報警等實用的拓展功能。軟件設(shè)計 以 IAR for MSP430 為開發(fā)平臺 ，結(jié)合 430 系列單片機(jī)強(qiáng)大的在線調(diào)試能力，以 C 語言為編程語言編寫出實用程序。s lowpower America39。 車輛行駛記錄儀能夠?qū)囕v行駛速度、里程等行車參量實時測量 [2]，還能對駕駛員進(jìn)行超速提醒，這對降低汽車交通事故發(fā)生率起到了積極的作用，配合衛(wèi)星定位系統(tǒng)（ GPS）和 無線通訊網(wǎng)絡(luò) ，還可以實現(xiàn)車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程防盜報警以及運(yùn)輸公司可以遠(yuǎn)程了解和監(jiān)控各個車輛的實時位置與狀態(tài)，優(yōu)化運(yùn)營配置，進(jìn)行遠(yuǎn)程動態(tài)管理 。隨后歐洲國家逐步明確要求在要害行業(yè)和汽車運(yùn)輸行業(yè)必須安裝車輛行駛記錄儀，這些都促進(jìn)了車輛行駛記錄儀的普及工作。 目前國內(nèi)市場常見的車輛行駛記錄儀總體上來說有兩種類型：一種是獨立式行車記錄儀和另一種是將行車記錄儀與 GPS 定位系統(tǒng)合二為一的，它們基本上用 SD 卡 錄制，采集的車輛行駛數(shù)據(jù)可以方便的用電腦讀出，方便查看，都能滿足一般的行車記錄需求，安裝簡單方便。 （ 2）能夠?qū)π旭傑囕v的行駛速度、里程 等車輛進(jìn)行測量與存儲 [5]。 （ 6） 數(shù)據(jù)通信功能。 （ 2）方案二：采用 TI 公司的 MSP430系列單片機(jī) 采用 MSP430F149 單片機(jī)為微處理器， msp430 系列單片機(jī)是由 是美國 德州儀器 （ TI） 九十年代推出的 主打超低功耗 的十六位單片機(jī) ，具有豐富的片內(nèi)片外接口 。 綜上考慮了設(shè)計的硬件要求以及 MSP430F149 使用廣泛、性價比高等特點 ，最終設(shè)計選用 MSP430 系列的 MSP430F149 單片機(jī)作為系統(tǒng)的微控制器。 MSP430F149單片機(jī)通過串行外設(shè)協(xié)議總線與 SD 卡插槽進(jìn)行連接，串行外設(shè)協(xié)議總線只需四根線即可完成通訊，串行外設(shè)協(xié)議總線以主從方式工作，在單片機(jī)與 SD 卡通訊為點對點通訊，所以不需要進(jìn)行尋找操作，所以便于讀取各種 SD 卡的數(shù)據(jù)信息。 LM2596 分為固定輸出電壓和可調(diào)輸出電壓兩種類型，其中固定輸出電壓有 、 5V 和 12V， 而可調(diào)輸出電壓可以輸出 到 37V的各種電壓。 DS18B20 與 MSP430F149 連接的電路圖如圖 33 所示： L1 33u+12V680uFC4Cap Pol1GNDD1IN5824220uFC5Cap Pol1Vin1OUT2GND3FB4ON/OFF5*江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 車輛行駛記錄儀的設(shè)計 7 圖 33 DS18B20 接口原理圖 交互電路設(shè)計 液晶顯示電路設(shè)計 器件選擇 ： 采用 8 位并行、帶中文字庫 LCD12864 作為顯示輸出模塊，LCD12864 最低至 電源電壓供電，可 以直接 其顯示分辨率為 12864, 內(nèi)置8192 個 16*16 點漢字 ，足以顯示本設(shè)計中需要的全部數(shù)據(jù)與提示漢字等， MSP430F149 單片機(jī)片內(nèi)外圍接口電路可以直接連接 LCD12864。 GPS 定位系統(tǒng) 組成部分主要包括用戶接收機(jī)、空間衛(wèi)星和地面控制部分 [8]。目前商用的 GPS模塊 ,大都支持 12通 道 ,采用 C/A編碼和 NMEAO183協(xié)議 ,通過 RS232 接口控制 [7]。 （ 2）方案二：采用基于 GSM/GPRS 網(wǎng)絡(luò)的無線通訊模塊 GPRS 是通用分組無線服務(wù)技術(shù)（ General Packet Radio Service)簡稱 [9]，屬于 通訊技術(shù)，介于第二代和第三代移動通訊技術(shù)之間。 無線通訊方案 方案確定 無線通信模塊采用 SIMCom公司的 SIM900A 芯片， SIM900A 是專為中國和印度市場設(shè)計的一款雙頻 GSM/GPRS 模塊。江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 車輛行駛記錄儀的設(shè)計 10 電源部分需要 2A 以上的供電電流 ， 以保證模塊正常工作。 SIM900A 與 SIM 接口電路圖如圖 38 所示： G S M / G P R S 模 塊S I M 卡電 源天 線串 口 通 訊音 頻 電 路 圖 37 GSM/GPRS 模塊結(jié)構(gòu)圖 D 5L E DR 71 KC 3 24 . 7 U FP W R K E Y1P W R K E Y O U T2D T R3R I4D C D5D S R6C T S7R T S8T X D _ O9R X D _ I1 0D I S P _ C L K1 1D I S P _ D A T A1 2D I S P _ D / C1 3D I S P _ C S1 4V D D E X T1 5N R E S E T1 6G N D1 7GND18MICP19MICN20SPP21SPN22LINE_R23LINE_L24ADC25VRTC26DBG_TXD27DBG_RXD28GND29SIM_VDD30SIM_DATA31SIM_CLK32SIM_RST33SIM_PRES34P W M 13 5P W M 23 6S D A3 7S C L3 8G N D3 9G P I O 1 / K B R 44 0G P I O 2 / K B R 34 1G P I O 3 / K B R 24 2G P I O 4 / K B R 14 3G P I O 5 / K B R 04 4G N D4 5G N D4 6G P I O 6 / K B C 44 7G P I O 7 / K B C 34 8G P I O 8 / K B C 24 9G P I O 9 / K B C 25 0G P I O 1 0 / K B C 15 1netLED52GND53GND54VBAT55VBAT56VBAT57GND58GND59RF60GND61GND62GND63GND64GND65STATUS66GPIO1167GPIO1268C 3 1S I M 9 0 0 AV C C _ 4P O W K E YRFSIMVCCSIMDATASIMCLKSIMRSTR F12345J 6S M A123J 5C O N 3C 42 2 p FR 1 5R 1 82 2 RR 1 1S I M V C CS I M D A T AS I M C L KS I M R S TC 3 51 0 0 n F163452R 5S M F 0 5 CV C C1R S T2C L K3I / O7V P P6G N D5J 8S I M FC 13 3 P FC 23 3 P F 圖 38 SIM900A與 SIM 接口電路 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 車輛行駛記錄儀的設(shè)計 11 速度測量模塊電路設(shè)計 車輛行駛記錄儀的車速測量要求 中華人民共和國《汽車行駛記錄 儀國家標(biāo)準(zhǔn)》 (GB/T19056． 2020)對車速采集測量有如下強(qiáng)制規(guī)定 ： 記錄儀應(yīng)能以 1s 的時間間隔持續(xù)記錄并存儲車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)。 MSP430單片機(jī)用中斷處理的方式，通過兩次中斷間隔計算出兩次頻率量間的時間間隔 并得出時間差 T。常規(guī)報警包括車輛超速報警、疲 勞駕駛報警等；防盜報警是基于無線通訊技術(shù)的新型報警方式，是在未經(jīng)認(rèn)證人員強(qiáng)行啟動汽車或車輛被盜情況下的自動報警。蜂鳴器報警電路如圖 310 所示： 圖 310 蜂鳴器報警電路圖 1KR19T1LS1 BellBEEP1KR20GND+江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 車輛行駛記錄儀的設(shè)計 13 4 系 統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件整體設(shè)計思想 選擇 C語言作為系統(tǒng)的軟件編程語言，以 IAR for MSP430作為開發(fā)環(huán)境。首先都是對 MSP43O 的設(shè)置 ,包括 430 的時鐘源的選擇 ,各個模塊的時鐘的選擇 ,各個內(nèi)部模塊的初始化 ,以及外部設(shè) 備的初始化 ,然后開啟總中斷 ,進(jìn)入到主循環(huán)中 ,由于整個系統(tǒng)被設(shè)置為中斷驅(qū)動 ,因此進(jìn)入主循環(huán)后 ,就立即進(jìn)入了低功耗模式 LPMO,等待中斷喚醒 MCU,如無中斷產(chǎn)生 ,就保持 LPMO的狀態(tài)。 else k=65536lastCCR0+CCR0。 采用 MSP430F149 單片機(jī)內(nèi)部的定時器 TIMERB 來實 現(xiàn)整個系統(tǒng)的定時功能，采用 MSP430F149 單片機(jī)的 TIMERA 的捕獲比較功能實現(xiàn)速度信號的采集，而采用 MSP430F149 單片機(jī)的 UART0 來進(jìn)行與 SIM900A 的異步串行通信，而采用 MSP430F149 單片機(jī)的 UART1 來與 GPS 進(jìn)行的異步串行通信操作。導(dǎo)航模塊的流程圖如圖 43 示： 開 始T I M E R _ A 模 擬 U A R T通 訊 是 否 成 功 ?調(diào) 用 通 訊 程 序數(shù) 據(jù) 處 理相 關(guān) 信 息 顯 示啟 動 G P S 模 塊延 時 3 0 s YN 圖 43 導(dǎo)航模塊程序圖 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 車輛行駛記錄儀的設(shè)計 16 GSM/GPRS 軟件子程序設(shè)計 SIM900A 支持標(biāo)準(zhǔn)的符合 規(guī)范 AT 命令。 SIM900A 模塊與 MSP430F149 單片機(jī)采用 UART0 的異步串行通訊進(jìn)行連接，異步串行通訊 UART0 初始化設(shè)置程序 : Void UART_Set(void) { P3SEL |= 0x30。 // 選擇 32Khz 的輔助系統(tǒng)時鐘為時鐘源 UBR00 =0x03。= ~SWRST。 // **Initialize USCI state machine** } 基于 MSP430F149 的 AT 指令發(fā)送子程序設(shè)計： void Uart0Sends(uchar *data) { while(*data!=39。 TXBUF0=*data++。 //短消息格式 文本 Delay_ms(300)。 TXBUF0=0X1A。 LCD_CON_OUT amp。=~LCD_EN。 delay()。