【正文】 [M]．,2005.[10]由于電子技術(shù)的快速發(fā)展及汽車功能的不斷擴(kuò)展，汽車行駛記錄儀不斷的推陳出新，希望今后我國汽車行駛記錄儀的研究能日新月異，走在世界的前沿。然后本程序結(jié)束。首先在啟動任務(wù)中完成對存儲器的初始化，第一次運行該程序時，首先對Flash全片擦除。車速信號的采集主要是脈沖送到單片機(jī)的T0端口進(jìn)行脈沖計數(shù)，與此同時單片機(jī)的T1進(jìn)行計時開始待到定時器產(chǎn)生中斷請求后，由計數(shù)器得到的脈沖數(shù)經(jīng)過速度計算的公式和里程的計算后得到汽車行駛的速度和里程。該章介紹整個系統(tǒng)中幾個重要部分的程序，它們是：主程序、信號采集程序、RS232通信程序、USB通信程序、數(shù)據(jù)存儲程序、液晶顯示程序、停車預(yù)處理程序的設(shè)計。打印機(jī)忙檢測信號（BUSY）由PD11進(jìn)行檢測。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。DS1302是由DS1202改進(jìn)而來，增加了以下的特性：雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng)VCC1，為可編程涓流充電電源附加七個字節(jié)存儲器。它和顯示模塊配合實現(xiàn)報警功能?？勺鳛榭刂破骱万?qū)動器提供32路 輸出和64路seg輸出。在眾多種類的顯示器中，越來越多的儀器儀表及人機(jī)交互界面采用液晶顯示器。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN,T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)從T1OUT,T2OUT送到電腦，電腦的RS232數(shù)據(jù)從R1IN,R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT,R2OUT輸出。通信接口使用標(biāo)準(zhǔn)RS232C9針接口，通信過程符合RS232C標(biāo)準(zhǔn)。下邊是一個標(biāo)準(zhǔn)的USB接頭。在具備上述通信接口的基礎(chǔ)上，可以同時使用其它通信方式。 電路設(shè)計 SLE4442提供最小10萬次的擦寫次數(shù)，數(shù)據(jù)保存10年，具備12C總線接口。方案三：接觸式IC卡識別。 設(shè)計方案的選擇 目前汽車行駛記錄儀采用的駕駛員身份識別方式主要有：直接輸入識別、非接觸式IC卡識別以及接觸式IC卡識別。如果要對其執(zhí)行寫操作，必須使WP為高。而且對FM25L256進(jìn)行操作之前，必須向其傳遞一個操作代碼，以指示FM25L256現(xiàn)在進(jìn)行的是什么操作。對于大容量的非易失性存儲器，通常采用EEPROM或Flash型存儲器，它們不僅可以在掉電的情況下不會丟失所保存的數(shù)據(jù)，并且可改寫的次數(shù)也很大，價格低廉，其中Flash型器件的擦寫速度更快，可擦寫次數(shù)也比EEPROM高。鑒于上述要求，本系統(tǒng)選用非易失性串行外圍接口FRAM鐵電存儲器FM25L256，它具有以下顯著特點：將實時數(shù)據(jù)暫存起來，滿一頁時，再將實時數(shù)據(jù)傳送到歷史數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中，存滿360h數(shù)據(jù)，然后將其重新覆蓋。從而可得每一分鐘需要記錄的歷史數(shù)據(jù)為9字節(jié)。車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)，十六進(jìn)制，占用1個字節(jié)。 鍵盤模塊接口電路設(shè)計 ZLG7290引腳功能介紹引腳符號功能介紹引腳符號功能介紹Dig0Dig7LED顯示位驅(qū)動及鍵盤掃描線/RES復(fù)位輸入端，低電平有效SegASegHLED顯示段驅(qū)動及鍵盤掃描線OSC1連接晶體以產(chǎn)生內(nèi)部時鐘SDAI2C總線接口數(shù)據(jù)/地址線0SC2連接晶體以產(chǎn)生內(nèi)部時鐘SCLI2C總線接口始終線VCC電源正（）/INT中斷輸出端，低電平有效GND電源地 存儲器模塊根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，汽車行駛記錄儀中的數(shù)據(jù)應(yīng)該包括2個部分：汽車實時數(shù)據(jù)(存放汽車發(fā)生事故前后的20S時間內(nèi)數(shù)據(jù))；汽車歷史數(shù)據(jù)(存放360h內(nèi)汽車和司機(jī)的行駛狀況)。 ZLG7290可完全克服上述弊端。編碼鍵盤有檢測鍵閉合、去抖動及產(chǎn)生相應(yīng)鍵編碼的硬件電路和一個選通脈沖。 調(diào)試模式：串行單線調(diào)試(SWD)和JTAG接口。開關(guān)信號經(jīng)過光電隔離處理后直接輸入到單片機(jī)的PE口。 車速脈沖采集電路 LM311管腳介紹引腳符號功能介紹引腳符號功能介紹GROUND/GND接地BALANCE平衡INPUT +正向輸入端BALANCE/STROBE平衡/選通INPUT 反向輸入端V+電源正OUTPUT輸出端V電源負(fù)光電耦合器件通過光信號的傳遞，使輸入輸出沒有直接的電信號聯(lián)系，因而沒有公共地，也就隔離了干擾的直接傳導(dǎo)。本系統(tǒng)做了一些預(yù)防措施： (1)為了防止在輸入端出現(xiàn)大的瞬態(tài)電壓，在輸入端和地之間要加輸入電容C作為旁路電容，即C1C1C16，去除紋波和高頻噪聲； (2)在輸入端接了一個二極管D1，在輸入端和地之前反接了一個續(xù)流二極管D2。15%的范圍內(nèi)；而且它具有自我保護(hù)電路(一個兩級降頻限流保護(hù)和一個在異常情況下斷電的過溫完全保護(hù)電路)。由于汽車上各種電氣設(shè)備很多，各種元件動作頻繁，因此會有電壓不穩(wěn)及瞬間電干擾、電磁干擾等問題。汽車上的電源有兩個：汽車發(fā)電機(jī)和蓄電池。通過操作按鍵應(yīng)能實現(xiàn)如下顯示：(1)最近15min內(nèi)每分鐘的平均車速記錄；(2)最近2個日歷天內(nèi)同一駕駛員連續(xù)駕駛時間超過3h的所有數(shù)據(jù)記錄；(3)車輛特征系數(shù)。無論車輛在行駛狀態(tài)還是在停止?fàn)顟B(tài)，記錄儀均應(yīng)當(dāng)能夠提供實時時間對應(yīng)的車輛行駛速度信息。2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 系統(tǒng)總體框圖本課題的目的是制作一個現(xiàn)實中操作性強、價格低廉、運行可靠、能夠使學(xué)習(xí)者直接開發(fā)或調(diào)試的獨立式汽車行駛狀態(tài)記錄儀，使它能夠?qū)崟r監(jiān)控并記錄汽車行駛的各種狀態(tài)信息，對汽車的運營狀況進(jìn)行全程監(jiān)控并記錄。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國道路交通事故也呈上升趨勢，尤其是長途客運車輛的重、特大交通事故頻發(fā)，給國家財產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)帶來了巨大損失。這種紙盤式行駛記錄儀它通過速度傳感器測量車輛速度，以機(jī)械指針在圓形坐標(biāo)記錄紙上記錄車輛的行駛速度、時間、行駛里程，記錄結(jié)果直觀，裝置結(jié)構(gòu)相對簡單、使用方便。并通過控制發(fā)光二極管、液晶顯示、蜂鳴器等報警手段，為司乘人員提供直接的汽車狀況信息和發(fā)出各種超限情況的報警等，可有效防范和化解車輛事故的發(fā)生。 Single chip microputer。汽車行駛記錄儀由于其便攜性、可靠性、通用性，在行駛安全、交通執(zhí)法、運輸管理等方面有著重要的作用。隨著我國開始建設(shè)智能交通系統(tǒng)的進(jìn)程，汽車行駛記錄儀將成為確?，F(xiàn)代交通運輸安全和高效物流動態(tài)運營管理不可或缺的一環(huán)。 Module design。 汽車行駛記錄儀的應(yīng)用背景汽車行駛狀態(tài)記錄儀的使用，歐盟、日本等國家早在二十世紀(jì)70年代就開始以立法的形式在部分客運車輛及貨車上強制安裝使用記錄儀，我國從二十世紀(jì)80年代后期開始，在少數(shù)地區(qū)也曾試用過由國內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)自主研制的數(shù)字式記錄儀。20 世紀(jì)70年代后，隨著電子和集成模塊技術(shù)[2]、數(shù)據(jù)總線和一些電子設(shè)備（如顯示屏、打印機(jī)等）的相繼引入，汽車行駛記錄儀基本形成了電子記錄儀樣式。為了規(guī)范我國汽車行駛記錄儀產(chǎn)品的生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)，落實公安部、交通部、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局關(guān)于長途客運車輛逐部安裝行車記錄儀的通告，保障車輛運行安全，到2003年4月，由公安部、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會、國家經(jīng)貿(mào)委起草審定，國家質(zhì)量監(jiān)督檢查檢疫總局發(fā)布了《汽車行駛記錄儀國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T19056．2003》，于2003年9月1日正式實施。汽車行駛狀態(tài)記錄儀主要由11個模塊組成：供電單元、信號采集模塊、鍵盤輸入模塊、單片機(jī)模塊、液晶顯示模塊、駕駛員信息記錄模塊（IC卡）、打印模塊、通信模塊、存儲模塊、時鐘模塊、報警模塊等。記錄儀應(yīng)能以不大于lmin的時間間隔持續(xù)記錄并儲存車輛在最近360個小時內(nèi)的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)，即車輛在行駛過程中與實時時間相對應(yīng)的每分鐘間隔內(nèi)的平均行駛速度值。操作功能：操作按鍵設(shè)置應(yīng)能滿足使用要求，并且應(yīng)在對應(yīng)的位置標(biāo)出各按鍵名稱。記錄儀的電源直接取自蓄電池[5]，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和用電負(fù)載發(fā)生較大變化時，可保持汽車電網(wǎng)電壓的相對穩(wěn)定。所以要考慮電源的適應(yīng)性、過壓沖擊和短路保護(hù)等因素，采用具體電路來消除及處理。、5V、12V的固定電壓和可調(diào)節(jié)的小于32V的各種電壓。如果電源極性正確，則記錄儀能夠正常工作，但如果極性接反，將會有反向電動勢，續(xù)流二極管D2的接入正好和反向電動勢方向一致，它把反向電動勢以電流的形式中和掉，從而保護(hù)了其他電路元件，保護(hù)了記錄儀的安全； (3)在輸出端接電感器L1，它可以抑制紋波，使LM2596輸出穩(wěn)定的電壓，最好使用磁屏蔽結(jié)構(gòu)的電感器； (4)在輸出端和地之間接一個續(xù)流二極管D3，續(xù)流二極管D3用來為電感電流提供通路，但續(xù)流二極管必須是快恢復(fù)的； (5)在輸出端和地之間接輸出電容C，用來實現(xiàn)輸出濾波以及提高環(huán)路的穩(wěn)定性，即C1C20。 經(jīng)濾波后的車速脈沖信號實際上并不是規(guī)則的矩形波,使車速測量的精度達(dá)到一定要求,本系統(tǒng)選用集成施密特觸發(fā)器LM311來完成這一功能。處理器只要將PE口的狀態(tài)直接讀入就可以了。 多達(dá)7個定時器：3個16位定時器，每個定時器有多達(dá)4個用于輸入捕獲/輸出比較/PWM或脈沖計數(shù)的通道和增量編碼器輸入；1個16位帶死區(qū)控制和緊急剎車，用于電機(jī)控制的PWM高級控制定時器；2個看門狗定時器(獨立的和窗口型的)；系統(tǒng)時間定時器：24位自減型計數(shù)器。選通脈沖可作為CPU的中斷請求信號，以通知CPU以中斷方式接收所按鍵的編碼。它采用I2C總線接口，與微控制器的連接僅需兩根信號線，硬件電路比較簡單。 存儲需求分析國標(biāo)要求記錄儀具備車輛行駛速度的測量、記錄、存儲功能。考慮到時間僅能精確到秒，所以時間不需要每200ms記錄一次，每5次(1秒)記錄一次時間。本記錄儀中，總共存儲最近360小時內(nèi)的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)，因此需要的存儲空間為：360609=194400(字節(jié))=189．84375k(字節(jié))。(1)實時數(shù)據(jù)的存儲記錄儀不僅要有較大的存儲空間，并且要求能夠有較快的存取速度，掉電情況下能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行保存。工作頻率最高可達(dá)25MHz，存儲空間為32K8bit；因此本記錄儀中用Flash型存儲器。 實時數(shù)據(jù)存儲電路 FM25L256引腳功能介紹引腳符號功能介紹引腳符號功能介紹/CS芯片選擇輸入端SI串行輸入端SCK串行時鐘輸入端SO串行輸出端/HOLD保持輸入端VDD電源（）/WP寫保護(hù)輸入端VSS接地端(2)閃速存儲器AT45DB08lB是ATMEL公司推出的一款基于Flash技術(shù)的大容量數(shù)據(jù)存儲器，采用2．，管腳(SI、SCK、/CS、/RESET、/WP)支持5V輸入，允許直接5VTTL或COMS電平信號相聯(lián)接，并且與之兼容；AT45DB081B的最大時鐘頻率可達(dá)20MHz；在系統(tǒng)編程比較簡單，不需要高電壓。WP引腳在芯片內(nèi)部拉高，如果不使用寫保護(hù)功能該引腳可以懸空。方案一：直接輸入式識別。CPU一旦探測到有IC卡插入則通過卡的I/O口讀取數(shù)據(jù)，接著進(jìn)行程序的判斷處理。SLE4442存儲器主要由256字節(jié)E2pROM型主存儲器、32位PROM型保護(hù)存儲器和4字節(jié)E2PROM型加密存儲器組成。 USB技術(shù)的優(yōu)勢以及USB接口在此設(shè)計中的應(yīng)用通用串行總線USB技術(shù)具備很多優(yōu)點：設(shè)備自動被系統(tǒng)識別，自動安裝驅(qū)動程序，系統(tǒng)自行進(jìn)行配置；USB支持熱插拔和即插即用；占用的系統(tǒng)資源少，無總線競爭；速度快： Mbps和12Mbps兩種傳輸速率，比串口快了整整4000倍，比并口也快了400多倍；USB端口支持多個不同設(shè)備的串聯(lián)，一個USB口理論上可連接127個USB設(shè)備；USB事務(wù)處理包括錯誤檢測機(jī)制，用以確保數(shù)據(jù)無錯誤的發(fā)送；設(shè)備能夠直接由USB總線進(jìn)行供電；支持四種傳輸方式：控制傳輸、中斷傳輸、塊傳輸和同步傳輸。USB和USB+兩根信號線連接到STM32F103芯片的DPLUS和DMINUS引腳。此標(biāo)準(zhǔn)中的電平采用負(fù)邏輯，規(guī)定+3V~+15之間的任意電平為邏輯“0”電平，3V~15V之間的任意電平為邏輯“