无线数据采集车载记录仪设计(附件)
汽车行驶记录仪是一款数字式的电子记录装置，它能够实时地记录汽车行驶的有关信息，包括车辆的行驶里程、驾驶时间、驾驶速度等信息，所以，它能够使驾驶人员驾驶行为比较规范，对保障车辆的安全行驶起到了极大的帮助。
本课题研究的车载记录仪以STC89C52单片机为核心，搭配时钟模块、存储模块等模块实现无线数据采集车载记录仪的设计，主要完成软件部分的设计工作。首先对车载记录仪的发展背景、意义进行了描述。其次说明了本系统的整体方案，利用单片机及相关模块，实现车辆实时速度的测量、显示及记录，行驶里程的计算、存储及显示，实时时钟的显示，在出现超时驾驶时进行报警提醒并记录，以及在出现超速驾驶时也进行报警提醒并记录等功能。然后分模块介绍了各部分的硬件组成以及软件的设计工作，在Keil软件上运用C语言完成编程工作。最后将程序烧录至单片机中，完成了调试工作。本系统的以高效实用为主，且成本低廉，能够完成车辆行驶信息的记录和报警工作，同时，运用可拔插的芯片作为存储模块，可在上位机查看相关信息，也可以利用蓝牙将数据传输到上位机，可以在第一时间和地点进行数据分析。
关键词 车载记录仪，C语言，单片机，Keil
目 录
1 引言 1
1.1 行车记录仪的发展背景及历程 1
1.2 行车记录仪的研究意义 2
2 车载记录仪总体方案设计 2
2.1 车载记录仪综述 2
2.2 车载记录仪的系统结构 3
2.3 控制芯片的选择 4
2.4 车载记录仪硬件部分 4
3 行车记录仪系统的软件设计 5
3.1 编程语言的选择 5
3.2 编程软件的选择 6
3.3 主程序的设计 6
4 行车记录仪系统的各模块设计 8 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
r /> 4.1 单片机模块 8
4.2 速度处理模块 9
4.3 里程处理模块 10
4.4 超时驾驶报警模块 11
4.5 实时时钟模块 12
4.6 存储模块 14
4.7 LCD显示模块 17
4.8 键盘模块 21
4.9 报警模块 22
5 系统调试 23
5.1 软件调试 23
5.2 硬件调试 23
5.3 调试小结 24
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
附录A 28
附录B 28
附录C 29
1 引言
目前，随着国家社会经济的迅速增长，城市化和机动化的快速发展，高速交通系统已经成为社会和经济发展的有力保障。但是交通事故的频繁发生，汽车行驶的安全性已成为一个问题，交通事故经常出现，严重的事故经常发生伤亡惨重的现象。
车载记录仪，被人们习惯性地称作汽车的黑匣子，之所以称作黑匣子，是因为它能够实时地记录汽车行驶的有关信息，包括行驶的速度、行驶的时间、行驶的里程等在内的信息，与此同时，可根据需要随时进行数据的调出或通过专业软件在计算机上显示出来。
1.1 行车记录仪的发展背景及历程
车载记录仪最初诞生在上世纪七十年代的欧盟，当时在欧盟地区所有车辆必须安装使用纸盘式记录仪，类似于今天的数字式的记录仪直到二十世纪末才开始使用。随后在世界范围内被采用，美国、澳大利亚、德国等国家如今已经强制本国车辆配备车载记录仪。安装车载记录仪在协调道路运输关系、预防道路交通事故、改善驾驶员工作习惯以及分析交通事故原因提供了有力的数据，给交通部门方面提供了较大的帮助。
在1970年左右，第一款机电模拟式的汽车行驶记录仪被欧共体最先发明，同时，汽车行驶记录仪被强制安装到有关车辆上使用，确实收到了很好的效果。在1990年左右，功能更加强大和稳定的数字式的行驶记录仪被美国和德国不断推出，此时，车载记录仪的功能和作用被显著提高。在中国，车载记录仪相对得到的发展较晚，直到1990年左右，在某一地方范围内，我们中国的部分企业和研究所开发的记录仪开始进行试用，但我国在这方面发展迅速，在最近的一次统计中发现，我们国家进行量产车载记录仪的厂商有八十多家，并且质量上普遍都很好，经的过国家测验的有近七十家。我国车辆众多，增长的速度也快，关于车载记录仪的《汽车行驶记录仪国家标准》，在03年的4月份正式和大家见面，而且在9月1日在全国实施，这个标准很大地改善了记录仪的共同标准，增加适用区域[1]。
自21世纪初，经历了从最初的汽车行驶记录仪的一个质的飞跃，最初的记录型记录仪被取代，管理型车载记录仪是今后的发展方向，不仅具有位置跟踪功能，还有具有违规预警等功能。目前的车载记录仪已经参与交通管理和运行管理，简单地为事故提供证据只是其中一块功能，车载记录仪已经成了交通管理设备中新的一员。例如，通过实地理信息系统，可以确定地理位置该车辆在任何时间，提高了管理效率。车载记录仪正逐渐抛弃原始的单机模式，跨越到高速的多媒体环境的发展，在不久的未来，汽车行驶记录仪将变成智能交通网络中极其重要的一部分，真正地融入到智能交通网络中。
1.2 行车记录仪的研究意义
汽车行驶记录仪是一款数字式的电子记录装置，它能够实时地记录汽车行驶的有关信息，包括车辆的行驶里程、驾驶时间、驾驶速度等信息，所以，它能够使驾驶人员驾驶行为比较规范，从而能够减少车祸事故的发生，对保障车辆的安全行驶起到了极大的帮助[2,3]。汽车行驶记录仪在道路交通中起到相当重要的作用，在某些方面，交警也无法取代行车记录仪，不仅如此，行车记录仪在交通事故发生时，能够提供了科学、准确的原始数据，以供有关部门分析的分析。
最近一些年，中国的发展有是每个人都看得到的，私家车越来越普及，数量如火箭般往上升，可是，数量增加了，问题也增加了，车祸的惨状令人很是担心，而且这些事故是不是就发生在人们身边，人们的平常生活受到威胁。因此对车载记录仪的需求也在不断加大。目前的行驶记录仪大多都是通过USB接口或串口连接到计算机的，所以行驶记录仪的应用就受到了一定的限制。本课题研究的内容以高效实用为主，且成本低廉，本课题运用EEPROM进行数据存储，可在手持式显示装置上查看相关信息，可以在第一时间和地点进行数据分析，为交通管理部门和保险公司提供了有力的事故责任判断依据，具有广阔的市场前景。
2 车载记录仪总体方案设计
2.1 车载记录仪综述
本课题主要实现本次设计系统的软件部分，设计以单片机为控制核心的无线数据采集车载记录仪。本系统包括基本车载记录仪部分和无线数据采集部分。
基本车载记录仪部分能够实现日期、时间的实时显示，驾驶时间的计时、记录，车辆行驶速度的测量、记录，车辆行驶里程的计算、存储及清零，以及报警提醒等功能。首先，车载记录仪部分能够实时地将所测的速度、里程数通过LCD显示屏显示出来，里程计数具有清零功能。如果出现超速驾驶的行为，系统会发出报警提醒，同时超速时的速度和时间会被记录。其次，系统具有超时驾驶报警提醒功能，当车辆行驶超过一定的时间后，系统会发出报警提醒，同样，超时驾驶报警时的时间会被记录。然后，DS1302为系统和用户提供精确的时间信息，LCD屏上会一直显示当前的准确时间。
无线数据采集部分是利用蓝牙技术将车载记录仪部分的数据传到上位机，供使用者查看车辆的状态信息[5]。利用蓝牙技术不仅可以省去电缆的铺设，方便数据的采集，而且，蓝牙系统由于使用了扩频跳频的技术，可以有效提高系统的抗干扰能力，保证了数据的安全性[8]。基本车载记录仪部分可定时主动地通过蓝牙模块向上位机传输数据，上位机也可以向下位机发送数据请求指令来读取数据。上位机通过蓝牙读取过来的数据也存在存储模块中，方便查看。
本系统的存储装置采用可插拔的形式，所以，车辆行驶的相关信息能够方便地在手持式显示装置上查看。同时，手持式显示装置也可通过蓝牙模块直接从下位机读取数据。两种方式都十分简洁有效，可以在第一时间和地点进行数据分析，为交通管理部门和保险公司提供了有力的事故责任判断依据，具有广阔的市场前景[6]。
1 引言 1
1.1 行车记录仪的发展背景及历程 1
1.2 行车记录仪的研究意义 2
2 车载记录仪总体方案设计 2
2.1 车载记录仪综述 2
2.2 车载记录仪的系统结构 3
2.3 控制芯片的选择 4
2.4 车载记录仪硬件部分 4
3 行车记录仪系统的软件设计 5
3.1 编程语言的选择 5
3.2 编程软件的选择 6
3.3 主程序的设计 6
4 行车记录仪系统的各模块设计 8
r /> 4.1 单片机模块 8
4.2 速度处理模块 9
4.3 里程处理模块 10
4.4 超时驾驶报警模块 11
4.5 实时时钟模块 12
4.6 存储模块 14
4.7 LCD显示模块 17
4.8 键盘模块 21
4.9 报警模块 22
5 系统调试 23
5.1 软件调试 23
5.2 硬件调试 23
5.3 调试小结 24
结 论 25
致 谢 26
参 考 文 献 27
附录A 28
附录B 28
附录C 29
1 引言
目前，随着国家社会经济的迅速增长，城市化和机动化的快速发展，高速交通系统已经成为社会和经济发展的有力保障。但是交通事故的频繁发生，汽车行驶的安全性已成为一个问题，交通事故经常出现，严重的事故经常发生伤亡惨重的现象。
车载记录仪，被人们习惯性地称作汽车的黑匣子，之所以称作黑匣子，是因为它能够实时地记录汽车行驶的有关信息，包括行驶的速度、行驶的时间、行驶的里程等在内的信息，与此同时，可根据需要随时进行数据的调出或通过专业软件在计算机上显示出来。
1.1 行车记录仪的发展背景及历程
车载记录仪最初诞生在上世纪七十年代的欧盟，当时在欧盟地区所有车辆必须安装使用纸盘式记录仪，类似于今天的数字式的记录仪直到二十世纪末才开始使用。随后在世界范围内被采用，美国、澳大利亚、德国等国家如今已经强制本国车辆配备车载记录仪。安装车载记录仪在协调道路运输关系、预防道路交通事故、改善驾驶员工作习惯以及分析交通事故原因提供了有力的数据，给交通部门方面提供了较大的帮助。
在1970年左右，第一款机电模拟式的汽车行驶记录仪被欧共体最先发明，同时，汽车行驶记录仪被强制安装到有关车辆上使用，确实收到了很好的效果。在1990年左右，功能更加强大和稳定的数字式的行驶记录仪被美国和德国不断推出，此时，车载记录仪的功能和作用被显著提高。在中国，车载记录仪相对得到的发展较晚，直到1990年左右，在某一地方范围内，我们中国的部分企业和研究所开发的记录仪开始进行试用，但我国在这方面发展迅速，在最近的一次统计中发现，我们国家进行量产车载记录仪的厂商有八十多家，并且质量上普遍都很好，经的过国家测验的有近七十家。我国车辆众多，增长的速度也快，关于车载记录仪的《汽车行驶记录仪国家标准》，在03年的4月份正式和大家见面，而且在9月1日在全国实施，这个标准很大地改善了记录仪的共同标准，增加适用区域[1]。
自21世纪初，经历了从最初的汽车行驶记录仪的一个质的飞跃，最初的记录型记录仪被取代，管理型车载记录仪是今后的发展方向，不仅具有位置跟踪功能，还有具有违规预警等功能。目前的车载记录仪已经参与交通管理和运行管理，简单地为事故提供证据只是其中一块功能，车载记录仪已经成了交通管理设备中新的一员。例如，通过实地理信息系统，可以确定地理位置该车辆在任何时间，提高了管理效率。车载记录仪正逐渐抛弃原始的单机模式，跨越到高速的多媒体环境的发展，在不久的未来，汽车行驶记录仪将变成智能交通网络中极其重要的一部分，真正地融入到智能交通网络中。
1.2 行车记录仪的研究意义
汽车行驶记录仪是一款数字式的电子记录装置，它能够实时地记录汽车行驶的有关信息，包括车辆的行驶里程、驾驶时间、驾驶速度等信息，所以，它能够使驾驶人员驾驶行为比较规范，从而能够减少车祸事故的发生，对保障车辆的安全行驶起到了极大的帮助[2,3]。汽车行驶记录仪在道路交通中起到相当重要的作用，在某些方面，交警也无法取代行车记录仪，不仅如此，行车记录仪在交通事故发生时，能够提供了科学、准确的原始数据，以供有关部门分析的分析。
最近一些年，中国的发展有是每个人都看得到的，私家车越来越普及，数量如火箭般往上升，可是，数量增加了，问题也增加了，车祸的惨状令人很是担心，而且这些事故是不是就发生在人们身边，人们的平常生活受到威胁。因此对车载记录仪的需求也在不断加大。目前的行驶记录仪大多都是通过USB接口或串口连接到计算机的，所以行驶记录仪的应用就受到了一定的限制。本课题研究的内容以高效实用为主，且成本低廉，本课题运用EEPROM进行数据存储，可在手持式显示装置上查看相关信息，可以在第一时间和地点进行数据分析，为交通管理部门和保险公司提供了有力的事故责任判断依据，具有广阔的市场前景。
2 车载记录仪总体方案设计
2.1 车载记录仪综述
本课题主要实现本次设计系统的软件部分，设计以单片机为控制核心的无线数据采集车载记录仪。本系统包括基本车载记录仪部分和无线数据采集部分。
基本车载记录仪部分能够实现日期、时间的实时显示，驾驶时间的计时、记录，车辆行驶速度的测量、记录，车辆行驶里程的计算、存储及清零，以及报警提醒等功能。首先，车载记录仪部分能够实时地将所测的速度、里程数通过LCD显示屏显示出来，里程计数具有清零功能。如果出现超速驾驶的行为，系统会发出报警提醒，同时超速时的速度和时间会被记录。其次，系统具有超时驾驶报警提醒功能，当车辆行驶超过一定的时间后，系统会发出报警提醒，同样，超时驾驶报警时的时间会被记录。然后，DS1302为系统和用户提供精确的时间信息，LCD屏上会一直显示当前的准确时间。
无线数据采集部分是利用蓝牙技术将车载记录仪部分的数据传到上位机，供使用者查看车辆的状态信息[5]。利用蓝牙技术不仅可以省去电缆的铺设，方便数据的采集，而且，蓝牙系统由于使用了扩频跳频的技术，可以有效提高系统的抗干扰能力，保证了数据的安全性[8]。基本车载记录仪部分可定时主动地通过蓝牙模块向上位机传输数据，上位机也可以向下位机发送数据请求指令来读取数据。上位机通过蓝牙读取过来的数据也存在存储模块中，方便查看。
本系统的存储装置采用可插拔的形式，所以，车辆行驶的相关信息能够方便地在手持式显示装置上查看。同时，手持式显示装置也可通过蓝牙模块直接从下位机读取数据。两种方式都十分简洁有效，可以在第一时间和地点进行数据分析，为交通管理部门和保险公司提供了有力的事故责任判断依据，具有广阔的市场前景[6]。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzdq/772.html
