【導(dǎo)讀】析,從而對(duì)車(chē)輛的各種狀況予以精確的掌控。駛過(guò)程中實(shí)時(shí)信息的采集、處理、傳送和存儲(chǔ)。首先，汽車(chē)內(nèi)部霍爾傳感器傳過(guò)。片機(jī)系統(tǒng)將采集到的信息經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)倪\(yùn)算處理之后存儲(chǔ)起來(lái)并進(jìn)行處理。當(dāng)汽車(chē)超速時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，以提醒司機(jī)減速。本課題設(shè)計(jì)的汽車(chē)行駛狀態(tài)

　　

【正文】 1DB 0 DB 7DB 1 DB 6DB 2 DB 5DB 3 DB 4 R 10 1 0 K201918 1 7 VCC 1 6 CS B 1 5 CS A 1 4 AD 7 1 3 AD 6 1 2 AD 5 1 1 AD 4 AD 3 10 AD 2 9 AD 1 8 AD 0 7 C S 1 6 R / W 5 D / I 43 V CC 2 GND 1 GX M 12864U 2****************** 畢 業(yè) 論 文 16 編程，刪除操作可選擇頁(yè)或塊刪除，支持 SPI 接口的讀寫(xiě)操作，主要用于數(shù)字語(yǔ)言、圖像和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。 AT45D041A 具 有 4M 位的內(nèi)存空間，此空間由 2048 頁(yè)構(gòu)成，每頁(yè) 264B，除此以外，它還有兩個(gè) SRAM 數(shù)據(jù)緩沖，每個(gè)緩沖區(qū)的大小也是 264B，緩沖區(qū)的作用使得主內(nèi)存重新編程的時(shí)候允許接受新的數(shù)據(jù)。 AT45D041A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 16 所示 [15]。 圖 16 IC 卡芯片 AT45D041A 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 與普通 Flash并行的數(shù)據(jù)接入不同， AT45D041A使用 SPI接口串行接入數(shù)據(jù)，采用簡(jiǎn)單的串行數(shù)據(jù)接口可以增加系統(tǒng)可靠性，減小器件的封裝，減少引腳數(shù)目。 IC 卡芯片 AT45D041A 在本文中應(yīng)用的工作原理如圖 17 所示。 SPI 接口 SCK、 SI 和 SO 與單片機(jī)AT89S8252 的 SPI 接口相連， AT89S8252 的SPI 接口工作在從模式，所以 和 SI相連， 和 SO 相連。單片機(jī)的主從模式選擇腳 和 IC 卡芯片 AT45D041A 的 CS 腳相連， 低電平的時(shí)候單片機(jī)工作在從模式，同時(shí) AT45D041A 片選有效 。 AT45D041A 的內(nèi)存空間為 4M，共分成三個(gè)等級(jí)：扇區(qū)、塊和頁(yè)面。以頁(yè)圖 17 IC卡芯片 AT45D041A工作原理圖 FLASH 內(nèi)存陣列頁(yè) （ 264 B ）BUFFER 1 ( 164 B ) BUFFER 2 ( 164 B )I / O 接口 WP SCKCS RES ET VCC GND SOSISISC KR STCSWPVCCGNDSO SI 1 SC K 2 LRST 3 C S 4 VCC 5 VC C 6 GND 7 SO 8 A T 45 D 041 A************** 畢 業(yè) 論 文 17 為單元，內(nèi)存中共有 2046 頁(yè)，每頁(yè) 264B；以塊為單元，內(nèi)存中共有 256 塊，每塊 2112B， 8 頁(yè)構(gòu)成一塊；以扇區(qū)為單元，內(nèi)存中共有 6 個(gè)扇 區(qū)，扇區(qū) 0 由 8 頁(yè)構(gòu)成，相當(dāng)于第 0 塊，扇區(qū) 1 由 248 頁(yè)構(gòu)成，對(duì)應(yīng)第 1 到第 31 塊，扇區(qū) 2 由 256頁(yè)構(gòu)成，對(duì)應(yīng)第 32 到第 63 塊，扇區(qū) 5 均為 512 頁(yè)，每個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng) 64 塊的空間。所有對(duì)數(shù)據(jù) Flash 的編程操作都以頁(yè)為基本單元，而擦除操作可以選擇頁(yè)操作或者塊操作。 對(duì) IC 卡的讀寫(xiě)操作由主控制器發(fā)送指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于是串行的接口，一條有效的指令是從 CS 的下降沿開(kāi)始的 8 位指令代碼加上后面的目的 BUFFER 或者主內(nèi)存的地址。具體實(shí)現(xiàn)如下：當(dāng) CS 為低電平時(shí)，啟動(dòng) SCK 時(shí)鐘控制 SI 輸入腳裝載指令代碼和操作對(duì)象地址，完成一條 指令的輸入。操作對(duì)象的尋址主要包括 BUFFER 尋址和主內(nèi)存尋址， BUFFER 尋址是通過(guò) BFA8~BFA0 9 位地址位來(lái)定位 BUFFER 內(nèi)具體字節(jié)的地址，而主內(nèi)存尋址通過(guò) PA10~PA0 和 BA8~BA0共 9 位地址位確定頁(yè)內(nèi)具體字節(jié)的位置 [16]。 上文中提到了 AT45D041A 內(nèi)部有主內(nèi)存空間，以及兩個(gè) 264B 的 BUFFER，對(duì) AT45D041A的操作實(shí)際上就是對(duì)內(nèi)部?jī)?nèi)存空間的操作。由于 BUFFER的存在，在讀寫(xiě)時(shí)可以直接對(duì)主內(nèi)存空間操作，也可以以 BUFFER 作為緩沖來(lái)進(jìn)行操作。 上面介紹的是 IC 卡芯片的功 能及引腳說(shuō)明，在實(shí)際制作 PCB 版圖時(shí)， IC卡部分只是一個(gè)插座， IC 卡插入插座，卡上的智能芯片引腳就和插座的對(duì)應(yīng)引腳連通，這樣微處理器就可以通過(guò)連接插座來(lái)操作 IC 卡芯片了。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本課題由于系統(tǒng)的功能需求直接明了，所以軟件流程也相應(yīng)清晰，易于設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的軟件流程如圖 18 所示。 從圖 18 中可以看出，軟件的流程是和汽車(chē)行駛狀態(tài)記錄儀工作時(shí)的工序相對(duì)應(yīng)的。在啟動(dòng)后，液晶顯示屏?xí)崾据斎胝咎?hào)、車(chē)號(hào)等信息，用戶可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入，汽車(chē)開(kāi)動(dòng)以后，顯示屏?xí)@示汽車(chē)實(shí)時(shí)的速度和所行使的里程信息，在到站以后，用戶按下 功能鍵“ FUN”則可以輸入到站的站號(hào)，之后記錄下的行駛狀態(tài)信息被存入到 IC 卡中。在行使過(guò)程中還要判斷汽車(chē)是否超速，超速要給出報(bào)警等指示?？删幊踢壿嬈骷?duì)車(chē)輪轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，單片機(jī)利用定時(shí)中斷定期對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，從而得到速度等信息，程序中不斷將速度值和門(mén)限值做比較，如果超過(guò)就打開(kāi)超速報(bào)警紅燈。 除了定時(shí)中斷以外，本系統(tǒng)還使用了一個(gè)外部中斷 INT0，汽車(chē)到站時(shí)，用戶按下“ FUN”鍵就會(huì)觸發(fā)此中斷。程序檢測(cè)到此中斷后會(huì)執(zhí)行到站后的相應(yīng)操****************** 畢 業(yè) 論 文 18 作。 主程序在檢測(cè)到車(chē)子開(kāi)動(dòng)以后進(jìn)入一個(gè)無(wú)限循環(huán)，循環(huán)和中斷 的配合實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的整個(gè)功能 [17] 。 5 分析與總結(jié) 本文介紹了汽車(chē)行駛狀態(tài)記錄儀的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，包括硬件部分和內(nèi)部軟件設(shè)計(jì)流程，該記錄儀能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)并記錄汽車(chē)行駛的各種狀態(tài)，包括速度、里程等重要數(shù)據(jù)，通過(guò)硬件和軟件系統(tǒng)的配合實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)實(shí)時(shí)信息的采集、處理、傳送和存儲(chǔ)的功能。本設(shè)計(jì) 嚴(yán)格遵循汽車(chē)電子產(chǎn)品的要求，充分考慮了車(chē)內(nèi)環(huán)境 (如電磁干擾、振動(dòng)、溫度、濕度等 )，在電路原理設(shè)計(jì)、電子元器件選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、接插件選擇等各個(gè)步驟上均嚴(yán)格按照相應(yīng)的電子設(shè)備標(biāo)準(zhǔn) [18] 。 本設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)多種信息處理，對(duì)車(chē)速等參 數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)控，并通過(guò) LCD 顯示為駕 駛員提供直接的工況和發(fā)出各種超限的記錄，可有效防范和化解車(chē)輛事故的發(fā)生?？偟膩?lái)說(shuō)具有如下特點(diǎn)： 1，通用性強(qiáng)：該記錄儀可安裝使用在各種 12V 或 24V 直流電源的車(chē)輛上。 2，可靠性強(qiáng)：該記錄儀在任何車(chē)輛能工作的環(huán)境下都能正常穩(wěn)定的工作。 3，功能擴(kuò)展性強(qiáng)：系統(tǒng)軟件具有動(dòng)態(tài)裝載功能，即在不改變硬件的情況下，僅通過(guò)更新記錄儀的系統(tǒng)軟件，即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的更新和升級(jí)。 圖 18 軟件流程圖 開(kāi)始初始化汽車(chē)啟動(dòng)后主屏顯示提示信息輸入初始相關(guān)信息并存入 IC 卡汽車(chē)第一次開(kāi)動(dòng) ？W hil e ( 1 )定時(shí)顯示車(chē)速等信息超速 ？到站 ？汽車(chē)到站后主屏顯示提示信息輸入到站相關(guān)信息并存入 IC 卡超速報(bào)警Y esNoNoY esNo***************** 畢 業(yè) 論 文 19 參考文獻(xiàn) [4] 李序葆，趙永健 .電力電子器件及其應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1996：45~77. 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