【正文】 也由衷的感謝電氣學院的各位老師們，老師們的諄諄教誨是我們學習的榜樣。 //延時 10us } if(temp==0xff) write_data(0x30+6)。( ~BIT6)。 _NOP()。 DelayNus(9)。 for(x=0。 LCD_CON_OUT amp。=~LCD_RW。 LCD_CON_OUT amp。=~(LCD_RW+LCD_RS)。 //延時 300ms Uart0Sends(AT+CMGS=\18051363710\\r\n)。\039。 // 設置串口波特率為 9600 UBR10 =0x00。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。 lastCCR0=CCR0。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。通過設立一個標志位 flag江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 車輛行駛記錄儀的設計 12 即可實現(xiàn)。 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]。 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。 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。 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)。 系統(tǒng)方案確定 設計采用 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) 。 （ 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。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 。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。軟件設計部分根據(jù)要實現(xiàn)的功能給出了系統(tǒng)各個部分的程序流程圖，并對重難點程序設計部分給出了實際調(diào)試成功的設計程序。 存檔日期： 存檔編號： 本科生畢業(yè)設計（論文） 論 文 題 目： 車輛行駛記錄儀的設計 姓 名： 學 院： 電氣工程及自動化學院 專 業(yè)： 測控技術與儀器 班 級 、 學 號： 指 導 教 師： 江蘇師范大學教務處印制 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。結尾部分從技術角度對設計進行了總結性的探討。 目前國內(nèi) 車輛行駛記錄儀市場上還主要有低端的車輛行駛記錄儀為主，這些記錄儀一般只有簡單 的測量行車速度、里程等簡單的功能，而高端行車記錄儀雖然功能豐富，但造價昂貴、安裝復雜不變，限制了其市場推廣速度，本設計的目的即在于設計一種能夠?qū)崿F(xiàn)遠程無線通訊功能和 GPS 定位功能與一體的 車輛行駛記錄儀的一套完整方案。但目前市場上的車輛行駛記錄儀的功能多種多樣、質(zhì)量參差不齊、價格也高低 不同，諸多設計上達不到行車記錄儀的國家標準，還缺乏統(tǒng)一的規(guī)范，系統(tǒng)的穩(wěn)定性有待提高、相關軟硬件設計還有優(yōu)化提高的空間。其主要優(yōu)點是價格低廉且 MCS51 系列是最早引入國內(nèi)的單片機系列，在國內(nèi)有著極其廣泛的應用，設計范例經(jīng)典， 設計方案成熟，國內(nèi)市場上的低端行車記錄儀產(chǎn)品大多采用這一微控制器。 系統(tǒng)總體框圖如圖 21 所示 ： M S P 4 3 0 F 1 4 9 單 片 機八 路 開 關 量 輸 入測 速 頻 率 量 輸 入模 擬 量 輸 入G P S 接 收 模 塊存 儲 模 塊G S M / G P R S通 訊 模 塊電 源 模 塊復 位 電 路時 鐘 電 路L C D 顯 示 模 塊按 鍵 交 互 模 塊溫 度 測 量 模 塊 圖 21 系統(tǒng)總體框圖 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 車輛行駛記錄儀的設計 5 3 系統(tǒng)硬件設計 以 MSP430F149單片機為核心，與集成霍爾元件模塊組成測速模塊 、與液晶LCD12864組成系統(tǒng) 顯示模塊、與 DS18B20組成車溫測量模塊、與 SD卡接口組成系統(tǒng)存儲模塊、與蜂鳴器和三極管組成的報警電路組成系統(tǒng)的報警模塊、與SIM900A組成系統(tǒng)的 GSM/GPRS通訊模塊以及與 GARMIN公司的 GPS15組成定位接收模塊構成整個系 統(tǒng) 。且 僅需占用兩個 I/O 口資源，轉(zhuǎn)換速度快，抗干擾能力強，測量精度也滿足要求本設計的精度要求，且其測量分辨率可以調(diào)節(jié)，按照需要的精度要求選擇不同的分辨率， 可選擇 9 到 12 位不同的分辨率，分辨率越高，測量精度越高，但轉(zhuǎn)換速度也相應的越慢，選擇任意分辨率都能完全滿足 系統(tǒng)測量環(huán)境溫度的精度要求。本系統(tǒng)中 GPS 接收模塊使用GARMIN 公司的 GPS15 接收模塊 。 綜合系統(tǒng)的 實際需求以及不同通訊技術的技術特性，本設計采用 GSM/GPRS無線通訊技術作為系統(tǒng)進行無線通訊與數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵞K。 GSM/GPRS 無線通訊需要連接有效的 SIM 卡才能正常的工作，且通過 SIM 卡進行資費的清算。根據(jù) C/T,便可以計算出車的速度。整體以中斷方式為整個系統(tǒng)的驅(qū)動。 flag++。F 格式化 為了降低功耗，在設計中，數(shù)據(jù)的接收是以中斷方式進行處理。 UMCTL0 =0x4A。) { while (!(IFG1 amp。 //此處為短信接收方電話號 Delay_ms(300)。 delay()。=~LCD_EN。 delay()。=~LCD_EN。x8。 //延時 50us 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 車輛行駛記錄儀的設計 20 DQ1。_NOP()。 _NOP()。 return temp。 也感謝我大學同學們?yōu)槌愿冻龅男燎诤顾?，最后在論文中被我參考的著作或論文的作者? 衷心的 感謝參與評審論文的各位教授、老師們對論文的認真評審，并為此提出的寶貴意見。 DelayNus(1)。 //延時 9us P1DIR= P1DIRamp。 DQ0。 n=n1。 DS18B20的讀函數(shù)和寫函數(shù)如下： //寫函數(shù) void Write_18B20(unsigned char data) { unsigned char x。 delay()。 LCD_CON_OUT amp。 delay()。 LCD_CON_OUT amp。 //短消息格式 文本 Delay_ms(300)。 // **Initialize USCI state machine** } 基于 MSP430F149 的 AT 指令發(fā)送子程序設計： void Uart0Sends(uchar *data) { while(*data!=39。 // 選擇 32Khz 的輔助系統(tǒng)時鐘為時鐘源 UBR00 =0x03。導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 信 息 顯 示啟 動 G P S 模 塊延 時 3 0 s YN 圖 43 導航模塊程序圖 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 車輛行駛記錄儀的設計 16 GSM/GPRS 軟件子程序設計 SIM900A 支持標準的符合 規(guī)范 AT 命令。 else k=65536lastCCR0+CCR0。蜂鳴器報警電路如圖 310 所示： 圖 310 蜂鳴器報警電路圖 1KR19T1LS1 BellBEEP1KR20GND+江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 車輛行駛記錄儀的設計 13 4 系 統(tǒng)軟件設計 軟件整體設計思想 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。 MSP430單片機用中斷處理的方式，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。江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 車輛行駛記錄儀的設計 10 電源部分需要 2A 以上的供電電流 ， 以保證模塊正常工作。 （ 2）方案二：采用基于 GSM/GPRS 網(wǎng)絡的無線通訊模塊 GPRS 是通用分組無線服務技術（ General Packet Radio Service)簡稱 [9]，屬于 通訊技術，介于第二代和第三代移動通訊技術之間。 GPS 定位系統(tǒng) 組成部分主要包括用戶接收機、空間衛(wèi)星和地面控制部分 [8]。 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。 綜上考慮了設計的硬件要求以及 MSP430F149 使用廣泛、性價比高等特點 ，最終設計選用 MSP430 系列的 MSP430F149 單片機作為系統(tǒng)的微控制器。 （ 6） 數(shù)據(jù)通信功能。 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。 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 ，還可以實現(xiàn)車輛遠程監(jiān)控、遠程防盜報警以及運輸公司可以遠程了解和監(jiān)控各個車輛的實時位置與狀態(tài)，優(yōu)化運營配置，進行遠程動態(tài)管理 。軟件設計 以 IAR for MSP430 為開發(fā)平臺 ，結合 430 系列單片機強大的在線調(diào)試能力，以 C 語言為編程語言編寫出實用程序。本 設計就記錄儀的功能實現(xiàn)與拓展進行深入的研究。 關鍵詞： MSP430F149 單片機 GPS GSM/GPRS 低功耗 II Ab