【正文】 電路設(shè)計 ............................................ 8 無線通訊模塊設(shè)計 ............................................ 9 無線通訊方案選擇 ...................................... 9 無線通訊方案方案確定 .................................. 9 速度測量模塊電路設(shè)計 ....................................... 11 車輛行駛記錄儀的車速測量要求 ......................... 11 車速測量原理 ......................................... 11 V 汽車報警模塊 ............................................... 12 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ......................................... 13 軟件整體設(shè)計思想 ........................................... 13 主程序流程圖 ............................................... 13 子程序程序設(shè)計 ............................................. 14 測速子程序設(shè)計 ....................................... 14 基于 GPS 接收系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .......................... 15 GSM/GPRS 軟件子程序設(shè)計 ............................. 16 LCD12864 顯示子程序設(shè)計 .............................. 17 溫度測量子系統(tǒng)設(shè)計 ................................... 19 報警模塊的軟件流程圖 ................................. 21 5 結(jié)論 ................................................. 22 致 謝 .................................................. 23 參考文獻 ............................................... 24 附錄一：電路圖 ......................................... 26 附錄二：系統(tǒng)實物 ....................................... 28 附錄三：元器件清單 ..................................... 29 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 1 1 緒論 課題研究背景及意義 隨著我國國民收入的逐漸增長，個人汽車市場也日益繁榮，對于人們出行來說，是一個極大的便利。結(jié)尾部分從技術(shù)角度對設(shè)計進行了總結(jié)性的探討。設(shè)計首先介紹了測量行駛記錄儀的行業(yè)發(fā)展動態(tài)與趨勢，并對國內(nèi)外的相關(guān)產(chǎn)品的功能優(yōu)缺點進行了概括，并在整個行業(yè)產(chǎn)品現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上提出了本設(shè)計的目標。 存檔日期： 存檔編號： 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 論 文 題 目： 車輛行駛記錄儀的設(shè)計 姓 名： 學(xué) 院： 電氣工程及自動化學(xué)院 專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 班 級 、 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 江蘇師范大學(xué)教務(wù)處印制 I 摘 要 隨著我國國民收入的逐漸增長 ,汽車也逐漸走進了龐大的家庭消費市場， 汽車的迅速普及，給車輛行駛記錄儀帶來了很大的發(fā)展空間。 設(shè)計首先概述了車輛行駛記錄儀的設(shè)計要求，并給出系統(tǒng)軟件設(shè)計和硬件設(shè)計的實現(xiàn)方法。軟件設(shè)計部分根據(jù)要實現(xiàn)的功能給出了系統(tǒng)各個部分的程序流程圖，并對重難點程序設(shè)計部分給出了實際調(diào)試成功的設(shè)計程序。s MSP430F149 single chip microcontroller, vehicle traveling data recorder based on the requirements of the system39。目前車輛行駛記錄儀已經(jīng)在個人用戶和商業(yè)用戶中逐漸被廣泛使用。 由于建國初期中國的 汽車制造業(yè)基底較薄，因此 國內(nèi)汽車的輔助 設(shè)備車輛行駛記錄儀的應(yīng)用的更晚，大約在 1990 年 ，國內(nèi)車輛行駛記錄儀的使用才逐漸推廣開來。目前市面上大部分行車記錄儀除了能實現(xiàn)諸如行車速度、里程和溫度等基本的車輛行駛參量的實時測量顯示外，很多高端的行車記錄儀還具有 防盜報警、遠程監(jiān)控等實用的高級作用 。 （ 3） 能夠識別車輛駕駛員的身份，實現(xiàn)防盜報警、疲勞駕駛報警功能 。 （ 1）方案一：采用 MCS51系列單片機作為微控制器 采 用 STC89C52 作為微控制器， STC89C52 是 STC 公司早年生產(chǎn)的一種拓展型的 8 位微控制器。其主要特點是處理能力強、運算速度快及超低功耗等特點。 系統(tǒng)方案確定 設(shè)計采用 MSP430F149 單片機為微處理器 ， 通過外接電路包括霍爾測速模塊、 USB 通訊接口、 SD 卡接口、 LCD 顯示模塊、聲光報警模塊 、 按鍵交互模塊、GPS 接收機定位模塊 [6]和無線通訊通訊模塊組成具 有實用價值的 低功耗的 行車記錄儀系統(tǒng) 。 SD 卡接口電路圖如圖 31 所示： 圖 31 SD 卡接口電路圖 電源模塊 車輛行駛記錄儀一般使用車載電源來提供整個系統(tǒng)的電源，而一般的車載電源大都為 12V直流電源。 LM2596 實現(xiàn) 12V轉(zhuǎn) 32 所示： 圖 32 電源電路電路圖 溫度數(shù)據(jù)的采集與處理 采用集成的 DALLAS18B20 溫度傳感器 ，該傳感器是集成的數(shù)字式溫度傳感器，全 部電路和元器件都集成在形如一只普通三極管大小的集成電路內(nèi)。 MSP430 單片機與液晶 LCD12864 的連接電路圖如圖 34 所示： 圖 34 LCD12864 連接電路圖 123DS18B20GNDVCCR7 P16GNDVCCVCCGND1VCC2V03RS4R/W5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714CS115CS216RST17VOUT18LEDA19LEDK201LCD12864P63P64P65P20P21P23P24P25P26P27P66GNDR110KR61KP22VCCVCCGNDvv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 8 按鍵控制電路設(shè)計 本設(shè)計中使用按鍵實現(xiàn)基本的系統(tǒng)復(fù)位、控制顯示和執(zhí)行選擇操作等功能。 本系統(tǒng)采用了 GPS 接收芯片，將得到的包含位置的信息通過 UART 異步串行通信協(xié)議傳輸給 MSP430F149 處理器進行處理，獲得實時車輛行駛經(jīng)度、緯度和方向等信息。 GPS15 與 MSP430F149 的連接框圖如圖 36 所示： 圖 36 GPS 接口原理框圖 K2K1K4VCCR5R4R3GNDP40P41P42 V D DU A R T R xU A R T T xR E S R TI / OU A R T T xU A R T R xI / OG P S 1 5M S P 4 3 0 F 1 4 9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 9 無線通訊模塊設(shè)計 無線通訊方案選擇 （ 1）方案一：采用藍牙傳輸近場無線通訊模塊 藍牙通信方式是一種應(yīng)用十分廣泛的通訊方式，在手機、電腦等電子產(chǎn)品中應(yīng)用十分廣泛，無需移動通訊網(wǎng)絡(luò)支持、無需客戶付費和低功耗是藍牙傳輸?shù)闹饕獌?yōu)點。 GPRS 是 GSM 的延續(xù)， GPRS 的傳輸速率可提升至 56 甚至 114Kbps，可以滿足車輛行駛信息、位置信息和報警信號的傳輸，且實用性高，不過使用者需要支付一定的傳輸費用。其性能穩(wěn)定、性價比高。 MSP430F149 通過串口 UART1 與 SIM900A 進行異步串行通信 , 程序上通過發(fā)送的標準 AT 指令 ， 實現(xiàn)收發(fā)短信、傳輸數(shù) 據(jù)的功能 [7]。標準單位為千米每小時，最大測量速度應(yīng)大于 220km/h，行駛速度誤差應(yīng)小于 1km/h。通過設(shè)立一個標志位 flag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 12 即可實現(xiàn)。報警方式包括聲光報警和通過GSM/GPRS 無線通訊模塊將異常情況通知車主和監(jiān)控中心，給出車輛異常原因，所在位置等信息，結(jié)合了無線通訊功能的防盜報警模塊的將安全性大大提高。先初始化定時器、 DS18B 液晶、 串口通信和 SIM900A等模塊，然后再主程序中調(diào)用各個模塊函數(shù)，輸出到 LCD12864上顯示。系統(tǒng)總體流程由中斷驅(qū)動，再進行各個模塊的通訊操作，讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)交換。 lastCCR0=CCR0。 GPS 模塊的主要實現(xiàn)功能是對導(dǎo)航衛(wèi)星信息的接收實現(xiàn)對車輛的定位。常用的 AT 命令如表所示： 表 41 常用 AT 命令 常用 AT 命令 指令 功能 AT+IPR 波特率的設(shè)置 AT H 掛機 AT+CMGF PDU 及 Text 格式選擇 AT+CMGR 短信的讀取 AT+CMGD 短信的刪除 AT+CMGS 短信的發(fā)送 ATamp。 // 選擇 和 做 UART 通信端口 1100 //開始 SWRST 默認高電平 (在此狀態(tài)下設(shè)置串口才有效 ) ME1 |= UTXE0 + URXE0。 // 設(shè)置串口波特率為 9600 UBR10 =0x00。 // 初始化 UART IE1 |= URXIE0。\039。 } } 基于 SIM900A 模塊的發(fā)送短信的實現(xiàn) : Uart0Sends(AT+CSCS=\GSM\\r\n)。 //延時 300ms Uart0Sends(AT+CMGS=\18051363710\\r\n)。 // TXBUF_0 Delay_ms(20200)。=~(LCD_RW+LCD_RS)。 LCD_CON_OUT |=LCD_EN。 LCD_CON_OUT amp。 LCD_CON_DIR |=LCD_RW+LCD_RS+LCD_EN。=~LCD_RW。 LCD_CON_OUT |=LCD_EN。 LCD_CON_OUT amp。 首先需要設(shè)定計時器時鐘頻率為 1MHZ。 for(x=0。 //延時 13us 左右 if((namp。 DelayNus(9)。 for(b=0。 _NOP()。_NOP()。( ~BIT6)。 DelayNus(8)。 //延時 10us } if(temp==0xff) write_data(0x30+6)。本設(shè)計就是探討在傳統(tǒng)的行車記錄儀中融合 GPS 定位技術(shù)和 GPRS 通訊技術(shù)等實現(xiàn)實時定位、遠程通訊等功能并形成一套 符合國家標準的性價比高、性能穩(wěn)定的行車記錄儀。 也由衷的感謝電氣學(xué)院的各位老師們，老師們的諄諄教誨是我們學(xué)