【正文】 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 39 頁 共 52 頁 結 論 本文著重闡述了汽車行駛記錄儀系統(tǒng)的整體設計、單片機與存儲器接口設計、單片機與實時時鐘接口設計、速度傳感器設計等。如果不對 SRAM作寫保護，則有可能發(fā)生這種情況，突然來某種干擾，使誤寫 SRAM。以后發(fā)生事故時，把那時的 DPTR值存在此位置。每次系統(tǒng)起動時，都從此處取 DPTR的初始值。 NOT1:MOV R0,0E1H MOV 0E0H,R0 MOV R0,0E2H MOV 0E1H,R0 MOV R0,0E3H MOV 0E2H,R0 MOV R0,0E4H 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 37 頁 共 52 頁 MOV 0E3H,R0 MOV 0E4H,00H 3）保存 DPTR的值的技巧。E3H為前 1次的方向盤角度 MOV 0E4H,00H 。 MOV 0E0H,00H 。把 F1單元的值移到 F0H中 MOV 0F0H,R5 MOV 0F1H,00H 。F1H單元為此次車速 在收完數據，準備作各種處理時，把新數據加到 F1H中 MOV R5,52H 。 Send_Char_Com(0xr)。 Send_Char_Com(extern_to_inner_receive(0x02))。 xor=xor^(0x7a)。 Send_Char_Com(0xd4)。 If(!Y_Or_N) //發(fā)送錯誤碼 { Send_Char_Com(0x55)。 } If(Check_Xr=Receive_str[S_R]) Y_Or_N=1。S_R++) //接收數據部分 Receive_str[S_R+0x06]=Receive_Char_()。 //接收頭 6個字節(jié)的數據 Data_Len=Receive_str[4]*256+Receive_str[3]。 open_xdata()。 //禁止所有中斷 } (2)void serial_receive(void) 該函數接收 PC機發(fā)來的命令數據，校驗命令的正確性，判斷下一步是要發(fā)送數據還是接收數據，同時提取命令字，調用發(fā)送數據函數或接收數據函數。 TH1=253。 表 35 上載命令字列表 命令字 功能 記錄儀回送信息 01H 采集駕駛員代碼及對應的機動車駕駛證號碼 設定的駕駛員代 碼及其對應的機動車的機動車駕駛證號碼 02H 采集記錄儀的實時時鐘 記錄儀的實時時鐘 03H 采集最近 240h內的累計行駛里程數據 240h內的累計行駛里程數據 04H 采集記錄儀中的車輛特征系數 設定的車輛特征系數 05H 采集最近 240h內的行駛速度數據 240h內的行駛速度數據 06H 采集車輛 VIN號、車牌號、車牌分類 存儲的車輛 VIN號、車牌號、車牌分類 07H 采集記錄儀中事故疑點數據 停車前 20秒的速度數據，共 10次 08H 采集最近 2天內的累計行駛里程 最近 2天內的累計行駛里程 數據 09H 采集最近 2天內的行駛速度數據 最近 2天內的行駛速度數據 11H 采集最近 2 天內的同一駕駛員連續(xù)駕駛時間超過 3小時的所有記錄數據 最近 2天內的駕駛超時數據 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 34 頁 共 52 頁 5)RS232通信中的主要函數： （ 1） void init_serial(void) 該函數按照記錄儀國家標準的要求對串行口進行初始化。 （ 2） 上載數據命令對應的“應答幀”格式，接收正確時“應答幀”格式見表 32接收出錯時“應答幀”格式見表 33。 2）數據格式 計算機發(fā)送給記錄儀毎幀的數據格式見表 31，其中包括： （ 1） 起始字頭（ 2字節(jié)， AAH， 75H） （ 2） 命令字（ 1字節(jié)） （ 3） 數據塊長度（ 2字符） （ 4） 保留（備用）字（ 1字節(jié)） （ 5） 數據塊（若干字節(jié)） （ 6） 校驗字節(jié)（ 1字節(jié)） 表 31 計算機發(fā)送給記錄儀毎幀的數據格式 起始字頭 （ AAH） 起始字頭 （ 75H） 命令字 數據塊長度 數據塊長度 保留（備用）字 數據塊 ?? 校驗字節(jié) 記錄儀回送給計算機的毎幀數據格式見表 32，其中包括： （ 1） 起始字頭（ 2字節(jié)， 55H， 7AH） 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 32 頁 共 52 頁 （ 2） 命令字（ 1字節(jié)） （ 3） 數據塊長度（ 2字節(jié)） （ 4） 保留（備用）字（ 1字節(jié)） （ 5） 數據塊（若干字節(jié)） （ 6） 校驗字節(jié)（ 1字節(jié)） 表 32 記錄儀回送給計算機毎幀的數據格式 起始字頭 （ 55H） 起始字頭 （ 7AH） 命令字 數據塊長度 數據塊長度 保留（備用）字 數據塊 ?? 校驗字節(jié) 3）數據傳輸約定 每個通訊過程均由計算機發(fā)起，記錄儀則根據計算機所發(fā)的命令字給予應答，計算機發(fā)出一個“命令幀”對應記錄儀返回的一個“應答幀”。 1）通信傳輸約定： （ 1） 計算機與記錄儀間的數據交換按幀傳輸，其通信方式為異步串行方式，含有一個起始位， 8個數據位，一個停止位，奇校驗位。參數 type選擇為 0、 9，分別表示秒、分、時、星期、日、月、年。 } 5）實時時鐘函數使用說明 ClockInit()函數是完成對 DS12887的初始化，在使用其他函數對 DS12887進行操作時，必須先調用該函數。 result=ADDR_12887[type]。 /*參數設置 */ ClearIRQ()。amp。 /*年 */ ADDR_12887[10]=0x20。 /*時報警 */ ADDR_12887[6]=03。 /*秒報警 */ ADDR_12887[2]=02。0x70。單位為：公里 /小時。由于速度的單位是公里 /小時，在計算不同時間間隔內的速度時，必須進行時間單位的換算。 M小時的累計行駛里程的計算公式為： 108 MM PS T?? ?。 其中： AS 為總累計行駛里程 AP 為總累計脈沖數 T 為車輛特征系數 由于數據格式規(guī)定總累計行駛里程的數據單位為 ，計算時可將總累計脈沖數放大 10倍，再參與運算。 行駛里程 記錄儀采集的脈沖來自于速度傳感器，該速度傳感器每轉產生 8個脈沖，而車輛在每公里使速度傳感器旋轉地轉數由車輛特征系數決定。數據結構圖如圖 36所示。 3） 每次統(tǒng)計數據 記錄儀應能持續(xù)記錄車輛從指定統(tǒng)計時間開始的累計行駛里程。日期和時間是指停車那一刻的日期和時間，日期時間后的第一組行駛數據是停車前 1s的行駛信息，后面依次是停車前 2s， 3s，??， 20s的行駛信息。 下面對數據的具體格式及其在 62128中的存儲單元介紹如下： 1） 事故疑點數據 車輛行駛記錄儀應以不大于 20s對應實時時間的車輛行駛速度值，記錄次數至少為 10次，速度記錄單元為 km/h測量范圍為 0km/h～240km/h,測量分辨率等于或優(yōu)于 1km/h。該芯片具有掉電數據不丟失的特性。 檢查是否車停 MOV R6,53H 。把方向盤角度數據往后移一次 MOV R0,0E2H MOV 0E1H,R0 MOV R0,0E3H MOV 0E2H,R0 MOV R0,0E4H MOV 0E3H,R0 MOV 0E4H,00H MOV A,R5 CLR C SUBB A,30 JNC BREAK 。方向盤角度差大于 20度 JC NOT1 。 加速度在 30與 60之間時，檢查是否剎車并且方向盤亂轉 BODY:NOP MOV R7,04H 。加速度 20，轉 NAYUAL NOP MOV A,51H 。繼續(xù)其他操作 而加速度小于 60時，要分別處理剎車和不剎車的狀態(tài)。把 A的值存在 R5中 SUBB A,60 。F0H為上次的車速 SUBB A,0F0H 。翻車 2）接下來是判斷加速度。55H單元為車體傾角數據 ANL A,7FH 。 1) 首先判斷車體傾角。主程序的其他部分 MOV A,51H 。 由于以上事實的存在，本人在設計黑匣子系統(tǒng)的單片機程序時至少考慮了這兩方面的情況。由于本黑匣子系統(tǒng)為低成本型，本系統(tǒng)使用的器 件較少，因而也只有有限的數據資源及用軟件的方法來為事故判斷服務。 圖 31 主控模塊程序框圖 信號采集子程序設計 信號采集子程序 信號采集子程序主要完成的功能是對車速信號的采集，開 關量的采集只需要定時讀取 8031的 P1口的狀態(tài)即可，而時鐘信號是與采集的車速信號和開關量信號所形成的數據一起形成各種記錄，無需單獨采集。 （ 4） 配置去耦電容，電源的輸入端跨接 10 F? 的電解電容。數字系統(tǒng)的每條信號線應盡量靠近地線，以減少噪聲干擾。 硬件抗干擾設計 針對本系統(tǒng)可能存在的上述干擾，本文采取了以下硬件措施，盡量減少干擾 。內部干擾源有： 1）信號線之間的串擾； 2）相鄰回路耦合造成的干擾； 3）元器件布局不合理造成的干擾； 4）寄生振蕩等。 顯示電路 選擇 LED顯示器時考慮到功耗要低，發(fā)光效率要高，同時體積要小，兼顧以上特點我們選用高亮度的 LED顯示器，這樣可以避免汽車在白天行駛時，因光線太足而使得顯示器上的字跡模糊不清。 圖 29 開關信號電路接口 開關信號主要包括剎車、喇叭、左右燈、大燈、氣壓、 1號和 2號門、報警器等共 8路信號。為了獲取穩(wěn)定的開關量，減少誤差，提高系統(tǒng)的抗干擾性，系統(tǒng)中可以采用具有置位和清零的 D觸發(fā)器，這樣可以消除因外界 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 16 頁 共 52 頁 干擾而引起觸發(fā)器的誤動作。 3=， 這樣可以得到 Vo電壓為 0～ 。霍爾元件的輸出端接到差動放大器的輸入端，因此， c點電壓等于 d點電壓時，運放無輸出， c點電壓大于 d點電壓時，有差動信號輸入，這時，運放輸出端有較大的輸出電壓。 Ll=5L （ 26） 這樣就可以得到最終的速度計算公式 V如式 27。 車輪旋轉一周速度傳感器輸出的脈沖個數為 n，則脈沖個數如式 23?；魻栭_關固定在小磁鋼附近?；魻栐哂性S多優(yōu)點，它具有結構牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、功耗小、頻率高（可達 1MHz）、耐振動、不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐 蝕等特點。汽車變速器輸出的速度信號時時間上連續(xù)的數字信號，為了便于處理、存儲，將這些時間上連續(xù)的數字信號轉換為時間上等間距的數字信號。在本地端， CH375具有 8位數據總線和讀、寫、片選控制線及中斷輸出，可以方便地掛接到單片機、 DSP、 MCU等控制器的系統(tǒng)總線上。 FA：數據采集系統(tǒng)傳輸的數據位時間數據。 其通訊接口設計如圖 27所示。在單片機芯片中，UART以集成在其中，作為其 組成部分，構成一個串行口。數據傳送主要解決傳送中的標準、格式及工作方式等問題；而數據轉換是指數據的串并行轉換。 MAX232CPE由兩個發(fā)送器，如只用其中一個發(fā)送器， 另一發(fā)送器的輸入，輸出端可以懸空由圖可見，發(fā)送器內置 400K? 上拉電阻，當輸入端懸空時，被上拉至 VCC，經反向器，輸出端為低電平，上拉電阻耗電為 ? ，所以懸空時的功耗很低。單片機的電平采取的是 TTL電平 (O～ “ 0”， 2～ 5V為邏輯“ 1” )， RS232標準規(guī)定邏輯“ O”為 +5～ +15V之間，邏輯“ l”為 5～ 15V之間。和 1片 27128程序存儲器，該存儲器能夠重復擦寫所以被廣泛應用。如果 WDI 懸空， WDO 將有必要作為一個低功耗輸出指示器 [5]。 WDI 端的跳變會復位看門狗定時器并啟動一次新的計數周期。 WDO 將保持低電平直到在 WDI 檢測到 /PC??的工作。將 WDO 連至 MR 可使看門狗超時產生復位。在超過此門限后， RESET為高電平大約 200ms。復位信號用來按已知狀態(tài)啟動 /PC??，一