基于A(yíng)RM的汽車(chē)黑匣子設計
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0 引 言
汽車(chē)行駛記錄儀俗稱(chēng)汽車(chē)黑匣子，是一種能夠對車(chē)輛行駛速度、時(shí)間、里程以及其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄的電子裝置。行駛記錄儀能夠實(shí)時(shí)地記錄車(chē)輛運行和駕駛員駕駛活動(dòng)的有關(guān)信息，通過(guò)對車(chē)輛行駛速度、連續行駛時(shí)間、里程和其他運行狀態(tài)等有關(guān)信息進(jìn)行檢查、監控、反饋和互動(dòng)管理，能夠有效地實(shí)現對駕駛員的行駛時(shí)間、行車(chē)速度、行車(chē)路線(xiàn)等進(jìn)行全方位的約束和控制，遏制疲勞駕駛、車(chē)輛超速等嚴重交通違法行為，預防道路交通事故，規范車(chē)輛管理。統計資料表明，汽車(chē)黑匣子的使用，使交通事故率降低了37 %~52 %，大大減少了人員傷亡和財產(chǎn)損失，產(chǎn)生了顯著(zhù)的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。2003 年10 月，公安部交通安全產(chǎn)品質(zhì)量監督檢測中心發(fā)布了汽車(chē)行駛記錄儀的國家標準GB1 T1905622003 。汽車(chē)“黑匣子”無(wú)疑將成為一種新的規范，隨著(zhù)車(chē)輛的不斷增多，交通不斷擁擠，為了確保交通安全，將來(lái)會(huì )實(shí)施強制安裝行駛記錄儀。
1 “黑匣子”的分類(lèi)
由于各研制生產(chǎn)廠(chǎng)家的出發(fā)點(diǎn)不同，因而產(chǎn)品的類(lèi)型不同，產(chǎn)品結構形式也不盡相同。目前市場(chǎng)上的記錄儀己形成了一個(gè)種類(lèi)繁多、性能不一的產(chǎn)品格局。汽車(chē)行駛記錄儀根據其功能不同可以分為單一型、事故型、管理型、綜合管理型和3G型。
3G型是從軟件、硬件和系統功能上進(jìn)行了優(yōu)化設計，以綜合管理為主要目地而開(kāi)發(fā)的新一代汽車(chē)行駛記錄儀。主要特征是多通道數據采集處理，全程連續記錄，大容量存儲卡和強大的綜合管理軟件系統，實(shí)現資源共享。此類(lèi)型記錄儀利用多通道數據采集處理平臺、GPS 衛星定位儀、大容量數據存儲卡、日趨成熟的地理信息系統和后臺綜合管理平臺軟件等強有力的現代化技術(shù)手段，重點(diǎn)針對營(yíng)運和特種車(chē)輛的綜合化管理目標，來(lái)完成車(chē)輛綜合化管理進(jìn)程?？赏ㄟ^(guò)在微機軟件介面上重放的全程連續記錄曲線(xiàn)和各開(kāi)關(guān)傳感器的連續狀態(tài)，對車(chē)輛的營(yíng)運、安全、質(zhì)量等綜合指標進(jìn)行強有力的全程監控，根據需求打印統計圖表，并采用動(dòng)態(tài)分析方式，為駕駛員的安全駕駛提供極高價(jià)值的參考。
本文介紹的就是基于ARM 的3G型汽車(chē)“黑匣子”的設計。
2 系統總體設計
本系統包括記錄儀車(chē)載端主機和監控軟件組成。其中主機采用TI 公司32 位的RISC 微處理器TMS470R1A256 作為主控制器，包括基本記錄模塊、顯示模塊、打印機模塊、GPS 模塊、GPRS 模塊、數據通訊模塊。系統整體設計框圖如圖1 所示。
圖1 系統原理框圖
系統通過(guò)TMS470R1A256 對外部模擬信號輸入、數字信號輸入以及開(kāi)關(guān)量輸入三種信號分別進(jìn)行采集。需要保存的數據經(jīng)過(guò)處理后存儲于內部大容量存儲器中，實(shí)時(shí)數據（如實(shí)時(shí)車(chē)速、實(shí)時(shí)時(shí)問(wèn)） 及報警信號等可通過(guò)顯示面板輸出顯示。GPS模塊對經(jīng)緯度，速度進(jìn)行測量，通過(guò)GPRS 實(shí)現遠程監控和實(shí)時(shí)跟蹤。
3 系統硬件設計
3. 1 TMS470R1A256
TMS470R1A256 是TI TMS470R1 x 通用16/32 位精簡(jiǎn)指令（ RISC） 微控制器的系列產(chǎn)品。
TMS470R1A256 主要包含以下資源： 256 KBFlash、12 KB SRAM、零管腳鎖相環(huán)（ZPLL） 時(shí)鐘模塊、模擬看門(mén)狗（AWD） 定時(shí)器、實(shí)時(shí)中斷（RTI） 、串行外圍接口（ SPI） 、串行通信接口（ SCIx） 、標準CAN 控制器（ SCC） 、二類(lèi)串行接口（C2Sib） 、外部時(shí)鐘分頻器（
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