基于嵌入式系统的汽车行驶记录仪的设计

　　引言

　　汽车行驶记录仪是能够记录和再现汽车行驶状态的一种数字式电子记录装置，它可以全程记录汽车的行驶数据，并通过对所记录的行驶信息数据的分析，对车辆的行驶状况予以精确的掌控。汽车行驶记录仪可有效预防驾驶员的违章驾驶，降低车辆的交通事故。早在20世纪70年代，欧共体就开始全面强制使用机电模拟式汽车行驶记录仪并使得交通事故率降低了30%-50%。90年代以来，美国、日本、马来西亚、新加坡等国家也纷纷制定汽车行驶记录仪的法规。

　　我国从20世纪80年代开始进行汽车行驶记录仪的研制。2003年4月15日，由公安部有关部门起草、国家标准化管理委员会、国家经贸委审定通过，国家质量监督检查检疫总局发布了汽车行驶记录仪的国家标准(GB/T19056-2003)，于2003年9月1日起正式实施。实施对象包括所有的在用车和新车，将逐步由点到面，分批分时的展开。

　　1汽车行驶记录仪的功能

　　汽车行驶记录仪包括汽车行驶记录仪的主机和计算机端的数据分析软件这两部分组成。该课题中重点设计汽车行驶记录仪的主机部分。

　　参照汽车行驶记录仪的国家标准(GB/T19056-2003)的要求，本课题所设计的汽车行驶记录仪主要实现如下功能：自检功能;实时时间、日期及驾驶时间的采集、记录、存储功能;车辆行驶速度的测量、记录、存储功能;车辆行驶里程的测量、记录、存储功能;驾驶员身份记录功能;键盘操作功能;数据显示;数据打印输出功能;数据通信功能。在数据通信接口部分除了国家标准所规定的USB标准接口和标准RS232CD型9针接口的这两种通信方式外，该课题中还增加了CAN总线接口功能。

　　2系统的硬件设计

　　该课题所设计的汽车行驶记录仪选用带有ARM7TDMI-S内核的LPC2292为微控制器，操作系统采用UC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统。该系统可实现对车速信号、开关量信号以及模拟量信号的采集、处理以及数据的实时存储和显示，通过串口、USB接口可以实现与PC机之间的数据通信，通过CAN总线接口可实现与汽车上的CAN节点间的数据通信。该系统的外围接口模块有电源模块、复位电路模块、信号采集模块、键盘操作模块、存储器模块、时钟模块、显示模块、JTAG调试接口以及通信接口模块，系统的组成框图如图1所示。

图1 汽车行驶记录仪的组成框图

　　2.1 微控制器

　　LPC2292是PHILIPS公司开发的基于一个支持实时仿真和跟踪的32 位 ARM7TDMI-S CPU 的微控制器，并带有256kB嵌入的高速 Flash 存储器。128 位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32 位代码能够在最大时钟速率下运行。该控制器有两路CAN通道和10路A/D转换通道，并带有外部存储器接口，可方便的进行外部存储器的扩展。