【正文】 ，主要有判斷語(yǔ)句來(lái)判斷來(lái)自鍵盤(pán)的信息，還有確定 GPS輸入信號(hào)是否為有效信號(hào)的語(yǔ)句，根據(jù)鍵盤(pán)輸入的信息并且判斷接收到的信息是否有效，都成立的話，在液晶屏上顯示相應(yīng)的接收到的來(lái)自 GPS 模塊的內(nèi)容。如果存儲(chǔ)器還有存儲(chǔ)空間的話，則存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。單片機(jī)系統(tǒng)方面的知識(shí)主要包括微處理器的工作原理，單片機(jī)系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)和調(diào)試，應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)和測(cè)試等等。還有一次，鍵盤(pán)模塊可以很好的控制液晶屏的換頁(yè)，單片機(jī)也可以將輸入的數(shù)據(jù)從液晶屏中顯示出來(lái)，但是當(dāng)接收到來(lái)自 GPS 模塊的信號(hào)時(shí)，卻不能將數(shù)據(jù)很好的從液晶顯示器輸出，開(kāi)始以為 GPS 模塊的數(shù)據(jù)沒(méi)有輸入到單片機(jī)中，但是經(jīng)過(guò)了串口輸入的調(diào)試發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)可以很好的進(jìn)行傳輸，在發(fā)現(xiàn)硬件好多都 沒(méi)問(wèn)題之后，又對(duì)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一點(diǎn)問(wèn)題。 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)在 忙碌與歡笑中完成了，經(jīng)過(guò)了這段過(guò)程，我學(xué)到了很多的東西。同時(shí)在這次的課題中我還學(xué)習(xí)到了國(guó)內(nèi)外關(guān)于電子領(lǐng)域的研究經(jīng)驗(yàn)，更深一步的把自己在大學(xué)中學(xué)到的知識(shí)同實(shí)踐聯(lián)系了起來(lái)，讓我對(duì)單片機(jī)， GPS，液晶顯示，存儲(chǔ)器有了更徹底的了解，對(duì)我以后的發(fā)展一定會(huì)起到不一樣的影響。雖然問(wèn)題很難，但是我以及幫助我的同學(xué)們沒(méi)有一點(diǎn)放棄，最終經(jīng)過(guò)各種測(cè)試，發(fā)現(xiàn)原來(lái)是單片機(jī)晶振的原因，單片機(jī)的時(shí)鐘頻率和接收到的 GPS 模塊的數(shù)據(jù)的頻率不一致，導(dǎo)致 GPS 數(shù)據(jù)不天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 能很好的接收。同時(shí)一些 必要的工具也必須要學(xué)習(xí)和掌握，比如說(shuō)硬件電路原理圖和印制板圖繪制工具 Protel等。在默認(rèn)顯示狀態(tài)，可顯示 GPS 的初始化信息，當(dāng)初始化完畢后，通過(guò)按鍵選擇，可以分別顯示出當(dāng)前的日期和時(shí)間，汽車(chē)的行駛速度，當(dāng)前位置的經(jīng)度和緯度以及海拔高度和水平面高度等信息。程序的流程圖如下所示： 圖 主程序流程圖 主程序內(nèi)容見(jiàn)附錄。 C 語(yǔ)言是一種面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言， [17]它既具有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，又具有匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)。 [10] 本次設(shè)計(jì)的行車(chē)記錄儀采用四個(gè)獨(dú)立按鍵，主要控制液晶顯示屏的翻頁(yè)，占用資源少，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，所以用獨(dú)立鍵盤(pán)完全可以 滿足要求，單片機(jī)與獨(dú)立鍵盤(pán)的連接的原理圖如圖所示： 圖 單片機(jī)與獨(dú)立鍵盤(pán)連接的原理圖 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 第四章 行車(chē)記錄儀系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 第一節(jié) 編程語(yǔ)言的選擇 汽車(chē)行駛記錄儀軟件部分主要是結(jié)合硬件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)記錄儀的各項(xiàng)功能。 鍵盤(pán)分為編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)兩種。其中段位式和字符式 的 LCD 只能用于數(shù)字和字符的簡(jiǎn)單的顯示， 無(wú)法顯示圖形和漢字 ； 但是 點(diǎn)陣式液晶 顯示器 就不僅僅是這樣了，它 不僅能夠 清楚完美的 顯示字符和數(shù)字等 簡(jiǎn)單信息，還可以顯示各種圖形 等復(fù)雜的信息 ，除此之外 它 還可以實(shí)現(xiàn)屏幕的上下左右滾動(dòng)等復(fù)雜功能。在單片機(jī)系統(tǒng)中經(jīng)常用到的顯示器有：發(fā)光二極管（ LED）；液晶顯示器 (LCD)；熒光管顯示器。第 6腳 SCL為 串行時(shí)鐘輸入線，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上和單片機(jī)的 。 24 系列 EEPROM 是一種 2I C 接口的存儲(chǔ)器，無(wú)須外圍元件操作，使用簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛。 D、 EXTINT0 Timemark GPS 接收機(jī)可用于進(jìn)行時(shí)間的精確測(cè)量，它的精度很高，達(dá)到了亞毫秒級(jí)，使用的是外部中斷 0（ EXTINT0）。在啟動(dòng)后這些引腳立即有效。接收器以 USB 自供電設(shè)備方式使用時(shí)，基本不耗電。 EXTINT 外部中斷引腳，用于低功耗模式喚醒功能。如果沒(méi)有后備電池，將該引腳應(yīng)該接 VCC 或者 GND。 GPGGA 數(shù)據(jù)詳解 GPGGA 的數(shù)據(jù)格式為： $GPGGA,1,2,3,4,5,6,7,8,9,M,10,M,11,12*xxCRLF 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 $GPGGA：起始引導(dǎo)符及語(yǔ)句格式說(shuō)明 (本句為 GPS 定位數(shù)據(jù) )； 標(biāo)號(hào) ―1‖表示 UTC 時(shí)間 ， 它的數(shù)據(jù) 格式為 ； 標(biāo)號(hào) ―2‖表示 緯度 ， 它的 格式為 (如果數(shù)據(jù)的 第一位是零也將 會(huì)被 傳送 )； 標(biāo)號(hào) ―3‖表示 緯度半球 ， 包括 N 和 S(北 緯 和 南緯 )； 標(biāo)號(hào) ―4‖表示 經(jīng)度 ， 其 格式為 (如果數(shù)據(jù)的 第一位零也將 會(huì)被 傳送 )； 標(biāo)號(hào) ―5‖表示 經(jīng)度半球 ， 它包括 E 和 W(東經(jīng) 和 西經(jīng) )； 標(biāo)號(hào) ―6‖表示定位質(zhì)量指示 ， 0 表示 定位無(wú)效， 1 則表示 定位有效； 標(biāo)號(hào) ―7‖表示使用衛(wèi)星的數(shù)量 ，從 00 到 12(第一個(gè)零也將 被 傳送 )； 標(biāo)號(hào) ―8‖代表水平精確度 ， 數(shù)值范圍為 到 ； 標(biāo)號(hào) ―9‖表示天線距離海平面的高度 ， 高度值的范圍從 到 米 M 代表 單位米 ； 標(biāo)號(hào) ―10‖表示大地水準(zhǔn)面高度 ， 高度 值的范圍也是從 到 米 M 代表 單位米 標(biāo)號(hào) ―11‖表示 差分 GPS 數(shù)據(jù)期限 (RTCM SC104)，最后設(shè)立 RTCM 傳送的秒數(shù)量 ； 標(biāo)號(hào) ―12‖為 差分參考基站標(biāo)號(hào)， 數(shù)值范圍 從 0000 到 1023(如果 首位 為 0也將 會(huì)被 傳送 )。在接收端采用 UBLOX 公司最新的 KickStart 微弱信號(hào)攫取技術(shù) [5]，無(wú)論天線尺寸多大，設(shè)備所處的位置如何，只要可以接收到 GPS 信號(hào)，都可以確保采用此模 塊的設(shè)備能夠有最佳的初始定位性能并進(jìn)行快速定位。 R i 即為傳播距離： R i= cD ti。 GPS 最開(kāi)始的 用處就是用在美國(guó)軍方的軍事活動(dòng)，軍事科研等方面，雖然后來(lái)對(duì)民間開(kāi)放，但是美國(guó)軍方對(duì) GPS 的使用范圍進(jìn)行了一些控制，只有 C/A 碼和廣播星歷向全球開(kāi)放。它的周期長(zhǎng)為 7 d，碼頻率為，既然可以稱(chēng)為精碼，因此無(wú)論是定位還是時(shí)間速度等都有很高的精度。 GPS 接收機(jī)又由天線部分和接收部分組成。當(dāng)衛(wèi)星運(yùn)行至地面控制站上方時(shí)，控制站將這些導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息及主控站指令發(fā)送給衛(wèi)星。 P 碼頻率較高，因此有很強(qiáng)的抗干擾能力和準(zhǔn)確的定位精度，但是它受到了美國(guó)軍方的管制。單片機(jī)的外部晶振電路如圖： 天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 外部晶振連接圖 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 復(fù)位是將單片機(jī)做重新初始化的操作。在外部程序 存儲(chǔ)器 取地址的時(shí)候，每個(gè)機(jī)器周期 該引腳有效兩 次。 如果對(duì)外部的 數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 進(jìn)天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 行讀寫(xiě) 操作 時(shí)， P2口輸出 內(nèi)容為它的 特殊功能寄存器 中的值 。當(dāng) P0口被定義為數(shù)據(jù) /地址的低八位時(shí)還可以用于外部程序 /數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 。 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周 期， 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期； ： ； 的 范圍： 0 至 40MHz，相當(dāng)于 一般的 51 系列的 單片機(jī) 0 至 80MHz的頻率范圍 ； 4K/6K/7K/8K/10K/12K/13K/16K/32K/40K/48K/56K/ 61K/字節(jié)； 128/256/512 字節(jié) 的 RAM； I/O 口，復(fù)位后 的 P1/P2/P3/P4 口全都 是準(zhǔn)雙向口（相當(dāng)于 一般的 51 系列單片機(jī)的 I/O 口）； ISP/IAP； ； ； MAX810 專(zhuān)用復(fù)位電路，外部晶體 12M 以下時(shí)，可 以 省 去 外部 的 復(fù)位電路， 只要把復(fù)位引腳接地即可 ； 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，當(dāng)需要時(shí)我們可以把定時(shí)器 0 當(dāng)成 2 個(gè) 8 位定時(shí)器使用，這樣就可以擴(kuò)展為四個(gè)定時(shí)器； 路外部中斷，分 別由下降沿觸發(fā)和低電平觸發(fā) ； （ UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè) UART； [2] ： 075℃ /40+85℃ 。 PIC 單片機(jī)種類(lèi)很多，他的優(yōu)點(diǎn)是比其它的單片機(jī) (例如 51 單片機(jī)， AVR 單片機(jī) )都 要 穩(wěn)定一些，所以這類(lèi)單片機(jī)一般用在社會(huì)上 對(duì) 穩(wěn)定性 的要求 比較高的場(chǎng)合。這類(lèi)單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和 8 位單片機(jī)差不多，都是用在工業(yè)控制，自動(dòng)化辦公系統(tǒng)以及工程控制系統(tǒng)中，他們比 8 位單片機(jī)具有更好的性能，可以完成一些 8為單片機(jī)不能完成的東西。由于處理位數(shù)太少，并不能夠?qū)Ρ敬萎厴I(yè)設(shè)計(jì)中需要處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行很快很好的處理，因此在本次設(shè)計(jì)中我們不采用它。并且可以將數(shù)據(jù)記錄到存儲(chǔ)器中保存起來(lái)，當(dāng)用到時(shí)可以隨時(shí)的調(diào)用出來(lái)。 相比國(guó)外的機(jī)械式行車(chē)記錄儀，我國(guó)的產(chǎn)品均為數(shù)字式的產(chǎn)品，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)記錄車(chē)輛行駛的各種狀態(tài)信息并且還可以有效準(zhǔn)確地鑒別駕駛員身份，同時(shí)還具備超 速報(bào)警功能，串口通信功能以及打印輸出功能。它通過(guò)傳感 器記錄速度、方向角度、剎車(chē)或急轉(zhuǎn)彎使汽車(chē)達(dá)到的加速度等信息，當(dāng)這些數(shù)據(jù)超過(guò)一定的界限時(shí)，便判斷為天津科技大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 ―事故 ‖，并將 ―事故 ‖發(fā)生前十秒和后五秒間的各種數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄入磁盤(pán)中。在這樣的情況下，行車(chē)記錄儀的概念誕生了。例如產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題，售后服務(wù)問(wèn)題以及功能標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問(wèn)題等。平時(shí)也還可以做停車(chē)監(jiān)控。s travel indispensable munication tool, with the traffic accident also showed a rising trend year by year, if the use of the recorder, you can curb fatigue driving, speeding and other traffic violations effectively avoid some unnecessary disaster, therefore, vehicle traveling data recorder has greatly reduced the incidence of traffic accidents. At present, whether domestic or foreign, study of the recorder are still not reached a very mature stage, whether technical level is not enough, can not obtain satisfactory results or the cost is too high, can not let the public to accept the price of the product, so now recorder has not spread to every car, just in the use of a small amount of longdistance bus, so the study towards the recorder has a long way to this article, mainly introduces the design of vehicle traveling data recorder based on MCU. Data is received by the antenna of the GPS module and then it through the GPS module was introduced into the MCU. In the microcontroller, the GPS data is translated for the identifiable data, then display information in the can display the position information and the vehicle driving state of vehicle in realtime. This paper introduces in detail the munication between MCU each pin function and how to achieve the munication with other equipments. For the GPS module, describing in detail the working principle of GPS module and how to translate the received signal to the identifiable a detailed description of how to use the software to process the data parsed and displayed on the LCD screen, and how to use keyboard switching liquid crystal display screen content, finally realizes the recorder to plete the functions, realtime record the position of the vehicle and driving state. Keywords： Car driving recorder； GPS module； the black box 目 錄 第一章 緒論 .....