【正文】 車輛行駛記錄儀的設計 19 溫度測量子系統(tǒng)設計 根據 DS18B20芯片手冊，因為 DS18B20對讀寫時序有著嚴格的時序要求，只需嚴格按手冊控制讀寫時間，采用通過定時 器實現延時極為精確的 us級延時就可以按照芯片手冊給出的讀寫時序完成溫度測量系統(tǒng)的程序設計。=~LCD_EN。 delay()。 delay()。=~LCD_EN。 delay()。 LCD_CON_OUT amp。 LCD_CON_OUT |=LCD_RS。 } //寫數據子函數 void write_data(uchar data) { LCD_DATA_DIR=0XFF。=~LCD_EN。 delay()。 delay()。=~LCD_EN。 delay()。 LCD_CON_OUT amp。 //延時 2s LCD12864 顯示子程序設計 LCD12864 模塊有并行和串行兩種連接方法，參考其芯片手冊時應注意到LCD12864 與單片機串行連接方式與并行連接方式對應不同的控制時序，本設計中因為只需要向 LCD12864 寫入數據與命令而無需讀取數據，因此只需設計出寫命令函數與寫數據函數即可實現本設計的顯示要求，寫命令函數與寫數據函數如下： //寫命令子函數 void write_mand(unsigned char mand) 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 車輛行駛記錄儀的設計 18 { LCD_DATA_DIR=0XFF。 TXBUF0=0X1A。 //此處為短信接收方電話號 Delay_ms(300)。 //短消息格式 文本 Delay_ms(300)。 Delay_ms(300)。 TXBUF0=*data++。) { while (!(IFG1 amp。 // **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。 // 使能接收中斷 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 車輛行駛記錄儀的設計 17 _BIC_SR(GIE)。= ~SWRST。 UMCTL0 =0x4A。 // 選擇 32Khz 的輔助系統(tǒng)時鐘為時鐘源 UBR00 =0x03。 // 使能 USART0 的發(fā)送和接收 UCTL0 |= CHAR。 SIM900A 模塊與 MSP430F149 單片機采用 UART0 的異步串行通訊進行連接，異步串行通訊 UART0 初始化設置程序 : Void UART_Set(void) { P3SEL |= 0x30。F 格式化 為了降低功耗，在設計中，數據的接收是以中斷方式進行處理。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 用 通 訊 程 序數 據 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。該模塊的主要涉及思路：通過 GPS 接收機接收衛(wèi)星信號，運算獲得精度、緯度、衛(wèi)星星歷、速度和方向等信息，再將計算結果與航跡推算系統(tǒng)進行聯(lián)邦濾波，獲得較精確的定位信息 [12]。 采用 MSP430F149 單片機內部的定時器 TIMERB 來實 現整個系統(tǒng)的定時功能，采用 MSP430F149 單片機的 TIMERA 的捕獲比較功能實現速度信號的采集，而采用 MSP430F149 單片機的 UART0 來進行與 SIM900A 的異步串行通信，而采用 MSP430F149 單片機的 UART1 來與 GPS 進行的異步串行通信操作。 flag++。 else k=65536lastCCR0+CCR0。系統(tǒng)主程序流程圖如圖 41 所示： 系 統(tǒng) 上 電液 晶 初 始 化啟 動 G P S 模 塊串 口 初 始 化G P S 初 始 化G P R S 初 始 化啟 動 G P R S 模 塊開 啟 總 中 斷進 入 主 循 環(huán) L P M 0中 斷 產 生 ？中 斷 處 理 子 程 序否是 圖 41 主程序流程圖 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 車輛行駛記錄儀的設計 14 子程序程序設計 測速子程序設計 車速程序設計采用 MSP430 單片機的 TIMER_B 的定時器捕獲模式，當車輪轉動時，速度 測量模塊產生開關量的高低電平， TIMER_B 的定時器捕獲到一次電平變化時，進入定時器中斷，將此時的 CCR0 的值與上次定時器中斷發(fā)生時的CCR0 值進行做出，從而算出車輪旋轉一周所需時間，再經過簡單的數據處理，即可得到此時的車輛行駛速度 。首先都是對 MSP43O 的設置 ,包括 430 的時鐘源的選擇 ,各個模塊的時鐘的選擇 ,各個內部模塊的初始化 ,以及外部設 備的初始化 ,然后開啟總中斷 ,進入到主循環(huán)中 ,由于整個系統(tǒng)被設置為中斷驅動 ,因此進入主循環(huán)后 ,就立即進入了低功耗模式 LPMO,等待中斷喚醒 MCU,如無中斷產生 ,就保持 LPMO的狀態(tài)。整體以中斷方式為整個系統(tǒng)的驅動。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。這一新型的防盜報警機制也有助于警方追蹤被盜車輛，提高破案效率。常規(guī)報警包括車輛超速報警、疲 勞駕駛報警等；防盜報警是基于無線通訊技術的新型報警方式，是在未經認證人員強行啟動汽車或車輛被盜情況下的自動報警。根據 C/T,便可以計算出車的速度。 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。 分析上述的規(guī)定，得到記錄儀的速度數據采集要求為： (1) 以一秒為時間間隔進行速度數據的采集； (2) 行駛速度的測量范圍為 0km/h～ 220km/h； 車速測量原理 器件選擇 ： 采用 3144霍爾傳感器和 LM393電壓比較器組成的開關量霍爾傳感器，配合磁鋼通過對汽車車輪的旋轉 配合磁鋼的作用，使霍爾測速傳感器產生頻率量的信號，在通過 MSP430F149單片機的中斷 I/O進行檢測處理。 SIM900A 與 SIM 接口電路圖如圖 38 所示： G S M / G P R S 模 塊S I M 卡電 源天 線串 口 通 訊音 頻 電 路 圖 37 GSM/GPRS 模塊結構圖 D 5L E DR 71 KC 3 24 . 7 U FP W R K E Y1P W R K E Y O U T2D T R3R I4D C D5D S R6C T S7R T S8T X D _ O9R X D _ I1 0D I S P _ C L K1 1D I S P _ D A T A1 2D I S P _ D / C1 3D I S P _ C S1 4V D D E X T1 5N R E S E T1 6G N D1 7GND18MICP19MICN20SPP21SPN22LINE_R23LINE_L24ADC25VRTC26DBG_TXD27DBG_RXD28GND29SIM_VDD30SIM_DATA31SIM_CLK32SIM_RST33SIM_PRES34P W M 13 5P W M 23 6S D A3 7S C L3 8G N D3 9G P I O 1 / K B R 44 0G P I O 2 / K B R 34 1G P I O 3 / K B R 24 2G P I O 4 / K B R 14 3G P I O 5 / K B R 04 4G N D4 5G N D4 6G P I O 6 / K B C 44 7G P I O 7 / K B C 34 8G P I O 8 / K B C 24 9G P I O 9 / K B C 25 0G P I O 1 0 / K B C 15 1netLED52GND53GND54VBAT55VBAT56VBAT57GND58GND59RF60GND61GND62GND63GND64GND65STATUS66GPIO1167GPIO1268C 3 1S I M 9 0 0 AV C C _ 4P O W K E YRFSIMVCCSIMDATASIMCLKSIMRSTR F12345J 6S M A123J 5C O N 3C 42 2 p FR 1 5R 1 82 2 RR 1 1S I M V C CS I M D A T AS I M C L KS I M R S TC 3 51 0 0 n F163452R 5S M F 0 5 CV C C1R S T2C L K3I / O7V P P6G N D5J 8S I M FC 13 3 P FC 23 3 P F 圖 38 SIM900A與 SIM 接口電路 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 車輛行駛記錄儀的設計 11 速度測量模塊電路設計 車輛行駛記錄儀的車速測量要求 中華人民共和國《汽車行駛記錄 儀國家標準》 (GB/T19056． 2020)對車速采集測量有如下強制規(guī)定 ： 記錄儀應能以 1s 的時間間隔持續(xù)記錄并存儲車輛行駛狀態(tài)數據。 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。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。 SIM900A有通訊接口、 SIM 卡接口、語音接口、鍵盤接口和顯示接口，可以實現 短信息收發(fā)、數據傳輸通訊等功能 。 無線通訊方案 方案確定 無線通信模塊采用 SIMCom公司的 SIM900A 芯片， SIM900A 是專為中國和印度市場設計的一款雙頻 GSM/GPRS 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)進行無線通訊與數據傳輸的通訊模塊。 （ 2）方案二：采用基于 GSM/GPRS 網