多功能汽车行驶记录仪的研制

发布时间：2017-09-23 21:16

  本文关键词：多功能汽车行驶记录仪的研制

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【摘要】：汽车行驶记录仪是利用现代电子信息技术,对汽车在每一时刻的运行状态进行连续记录,且具备数据存储功能,能够通过数据传输接口将已记录的行驶数据进行输出的电子记录装置。近些年在汽车数量快速增长的同时交通事故也逐年增多,汽车行驶记录仪的应用对降低疲劳驾驶、超速、违章等不良行为的发生率,快速分析事故责任起到了极其重要的作用。记录仪的功能体现在三个方面,第一是车辆行驶数据的采集和记录功能,即将车辆行驶中的各种状态信息、驾驶员的身份信息等进行采集和存储;第二是数据输出功能,包括将车辆运行数据进行实时显示、打印等输出;第三是对车辆的远程管理功能,即利用GPS定位、GPRS无线网络,将车辆的位置、速度等数据传输给远程监控中心,实现对车辆进行远程监控和调度。由此可见,新型多功能汽车行驶记录仪已不再是一台独立的车载终端设备,它通过无线网络与远程监控中心组成了完整的记录仪系统。首先,课题以汽车行驶记录仪新版国家标准GB/T19056-2012为设计依据,结合汽车生产企业对记录仪的需求现状,对汽车行驶记录仪系统进行功能需求分析和详细设计,明确了以富士通MB96F385微控制器作为控制核心,带有语音播报、GPS全球定位系统、GPRS无线通信系统、CAN总线通信等多种功能的高性能汽车行驶记录仪系统的设计方案。其次,在硬件设计方面,论文对MCU及外围电路、液晶显示、打印输出、USB通讯、RS-232串行通讯、GPS定位、GPRS无线通信、CAN总线等功能在内的硬件电路的实现方法做出了详细的分析和阐述,考虑到汽车电路的复杂性和车内的强干扰环境,在电源设计、模拟量采样电路等设计均采取了防干扰措施。在软件设计方面,采取了模块化的软件设计方法,对主程序和各模块程序的软件流程进行了详细设计,并完成C语言编程。最后,按照GB/T19056国家标准要求,对所研制的记录仪系统进行了全部功能的测试和型式试验,大量的测试与试验结果表明,课题所研究的汽车行驶记录仪系统能够稳定可靠地运行,其记录的数据真实准确,设备的精度及抗干扰能力均满足了国家标准要求,达到了课题的设计目的。
【关键词】：汽车行驶记录仪 GPS GPRS CAN总线 GB/T19056
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题背景及研究目的和意义10-11
• 1.1.1 课题的背景10-11
• 1.1.2 课题研究的目的和意义11
• 1.2 国内外汽车行驶记录仪的发展现状11-14
• 1.2.1 国外发展现状11-13
• 1.2.2 国内发展现状13-14
• 1.3 课题的主要研究内容及章节安排14-15
• 1.3.1 课题主要研究内容14
• 1.3.2 论文章节安排14-15
• 第2章 汽车行驶记录仪系统的功能分析与总体设计15-22
• 2.1 汽车行驶记录仪功能需求分析15-18
• 2.1.1 总体要求15
• 2.1.2 性能要求15-16
• 2.1.3 功能要求16-18
• 2.2 汽车行驶记录仪系统的总体设计18-21
• 2.2.1 主要模块的划分18-19
• 2.2.2 功能单元模块的总体设计19-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 汽车行驶记录仪系统的硬件设计22-41
• 3.1 系统硬件电路的组成22-25
• 3.1.1 微处理器的选型与设计22-23
• 3.1.2 电源模块的电路设计23-24
• 3.1.3 时钟电路的设计24-25
• 3.2 汽车速度信号的采集与处理25-28
• 3.2.1 车速信号采集电路设计26-28
• 3.2.2 开关量信号的采集与处理28
• 3.3 数据存储单元的硬件设计28-31
• 3.3.1 实时数据存储器的设计29-30
• 3.3.2 历史数据存储器的设计30-31
• 3.4 按键、显示与打印电路设计31-32
• 3.4.1 按键接口电路设计31-32
• 3.4.2 液晶显示电路设计32
• 3.5 通信功能电路设计32-37
• 3.5.1 RS-232/485串行通信电路32-33
• 3.5.2 USB通信电路的设计33-35
• 3.5.3 CAN总线通信电路设计35-36
• 3.5.4 IC卡通信电路的设计36-37
• 3.6 GPS卫星定位功能的硬件设计37-38
• 3.6.1 GPS功能简介37
• 3.6.2 GPS模块的电路设计37-38
• 3.7 GSM模块的硬件电路设计38-39
• 3.7.1 GSM功能简介38
• 3.7.2 GSM/GPRS无线通信模块38-39
• 3.8 本章小结39-41
• 第4章 汽车行驶记录仪系统软件设计41-63
• 4.1 系统软件设计的总体思路41-42
• 4.2 主程序与中断服务程序42-44
• 4.2.1 系统主程序的设计42-43
• 4.2.2 中断程序设计43-44
• 4.3 显示程序的设计44-46
• 4.3.1 屏幕显示页面设计44-45
• 4.3.2 显示程序的设计45-46
• 4.4 IIC总线驱动程序的设计46-49
• 4.4.1 时钟芯片SD2303API的设置46-47
• 4.4.2 IIC总线接口程序47-49
• 4.5 数据处理程序49-50
• 4.6 停车处理子程序50-53
• 4.6.1 开车、停车状态判断51
• 4.6.2 停车处理程序流程图51-53
• 4.7 数据输出程序的设计53-57
• 4.7.1 串口数据输出程序的设计53
• 4.7.2 USB接口数据输出程序53-55
• 4.7.3 打印输出功能的软件设计55-57
• 4.8 GPS与GSM功能的软件设计57-62
• 4.8.1 读取GPS定位数据的软件设计58-60
• 4.8.2 GSM通信功能的软件设计60-62
• 4.9 IC卡通讯程序的设计62
• 4.10 软件系统的调试62
• 4.11 本章小结62-63
• 第5章 汽车行驶记录仪的测试与试验63-79
• 5.1 记录仪系统的测试63-68
• 5.1.1 测试所需的设备63
• 5.1.2 主控板的功能测试63-64
• 5.1.3 记录仪整机功能测试64-68
• 5.2 记录数据的误差测试68-72
• 5.2.1 时间记录误差测试68-70
• 5.2.2 模拟速度记录误差测试70-71
• 5.2.3 里程记录误差测试71
• 5.2.4 CAN总线通信测试71-72
• 5.3 型式试验72-78
• 5.3.1 电气性能试验72-73
• 5.3.2 抗汽车电点火干扰模拟试验73
• 5.3.3 静电放电抗扰度试验73-75
• 5.3.4 瞬态抗扰性试验75-78
• 5.4 本章小结78-79
• 结论79-81
• 参考文献81-85
• 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果85-87
• 致谢87-88
• 个人简历88

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本文编号：907506