基于LPC2362帶GPS功能汽車(chē)行駛記錄儀的開(kāi)發(fā)
系統時(shí)鐘采用LPC2362獨立電源的RTC,采用車(chē)輛電源和備用電池供電,通過(guò)SP609實(shí)現電源自動(dòng)切換。車(chē)輛電源正常時(shí),采用車(chē)輛電源供電,否則,采用備用電池電源。電池電壓由LPC2362的A/D轉換后監控,并給出電池電壓過(guò)低報警提示。另外,SP609帶有硬件看門(mén)狗功能,通過(guò)74HC01或門(mén)實(shí)現硬件看門(mén)狗和低功耗共存。當MCU模塊控制腳輸出為低時(shí),74HC01輸出由SP609的RESET控制,實(shí)現硬件看門(mén)狗;當MCU模塊控制腳輸出為高時(shí),74HC01輸出為高,MCU的RESET為高,實(shí)現低功耗MCU不復位。圖6是時(shí)鐘和硬件看門(mén)狗功能框圖。
CAN模塊功能由LPC2362帶的2路CAN實(shí)現,通過(guò)外加隔離收發(fā)器,實(shí)現CAN功能。其中,一路配置成低速CAN,連接車(chē)輛低速CAN總線(xiàn);另一路配置成高速CAN,連接車(chē)輛高速CAN總線(xiàn),通過(guò)CAN功能模塊系統既能獲得發(fā)動(dòng)機信息,實(shí)現油耗監控,又能實(shí)現車(chē)輛上低速CAN總線(xiàn)和高速CAN總線(xiàn)的數據交換。
目前,大部分記錄儀系統設計有大容量傳輸協(xié)議,多采用單片機+USB HOST驅動(dòng)芯片的模式。但這種設計方案有以下不足:成本過(guò)高,帶有USB HOST功能的芯片往往價(jià)格高,而且外圍擴展所需硬件資源多,一般需要擴展RAM來(lái)滿(mǎn)足復雜的USB協(xié)議和大容量傳輸協(xié)議,成本相對高;數據傳輸速率比較慢,選擇單片機的主頻一般不會(huì )超過(guò)20MHz,而通過(guò)外部總線(xiàn)系統和USB HOST接口芯片通信,數據交換效率更低。另外,外部擴展RAM也占用系統總線(xiàn)資源,擴展USB HOST和其他附屬硬件時(shí),所占PCB面積大、走線(xiàn)復雜,使系統穩定性降低,調試不方便。LPC2362自帶USB HOST功能,很好地解決這些不足,完全滿(mǎn)足USB 2.0協(xié)議,支持全速傳輸,帶有DMA傳輸模式和電源管理模式,并有獨立的8 KB SRAM,它還具有電源管理和過(guò)流檢測功能。結構框圖如圖7。
汽車(chē)行駛記錄儀具有打印功能,本設計采用外接商用打印機,電源采用開(kāi)關(guān)電源LM2596,其有3 A的電流輸出能力,接口采用UART0實(shí)現記錄儀數據打印。
3 系統軟件設計
系統軟件采用模塊化設計,根據不同的功能模塊設計相應的軟件,這樣系統有很好的裁剪性。每個(gè)模塊軟件驅動(dòng)分為底層驅動(dòng)和接口應用,整個(gè)嵌入軟件采用前后臺系統實(shí)現[2],軟件流程如圖8所示。
根據國家相關(guān)法規標準,商用運營(yíng)車(chē)輛需安裝汽車(chē)行駛記錄儀,以加強汽車(chē)運營(yíng)安全管理,而車(chē)輛運營(yíng)主體從自身利益出發(fā)往往需安裝GPS和CAN功能來(lái)實(shí)現運營(yíng)線(xiàn)路的監控和實(shí)際油耗測量,以提高企業(yè)管理手段和效益。本系統從這兩方面出發(fā),在不增加汽車(chē)行駛記錄儀軟硬件的基礎上實(shí)現上述功能,解決了運營(yíng)公司面對的實(shí)際問(wèn)題,降低了終端客戶(hù)使用成本,從而提高了客戶(hù)安裝汽車(chē)行駛記錄儀的積極性,保證了運營(yíng)車(chē)輛運輸的安全性,提高了運營(yíng)效率,降低了運營(yíng)公司的運營(yíng)成本。
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