一种基于ARM嵌入式系统的汽车黑匣子技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于ARM嵌入式系统的汽车黑匣子，包括ARM微控制器，在ARM微控制器上连接有实时时钟模块、液晶显示模块、键盘和存储器，ARM微控制器上连接有温度采集模块、速度传感器、加速度传感器、行车状态检测模块。能够准确地记录汽车行驶过程中的各种参数，并根据这些记录对车辆事故进行分析，进而准确判断车辆事故的真正原因。具有价格低廉、实用性强、使用方便等众多优点，此外，还可为车辆进行性能比较、状态监视、视情维护、行驶试验等提供精确参数。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于汽车工程领域，具体涉及一种以单片机为控制核心的嵌入式系统汽车黑匣子，能够准确地记录汽车行驶过程中的各种参数，并根据这些记录对车辆事故进行分析，进而准确判断车辆事故的真正原因。此外，还可为车辆进行性能比较、状态监视、视情维护、行驶试验等提供精确参数。
技术介绍
汽车黑匣子是汽车行驶记录仪(Vehicle traveling data recorder)的通用名称，安装在车辆上，能够记录、存储、显示、打印车辆运行速度、时间、里程以及有关车辆运行安全等状态信息的数字式电子记录装置。由于汽车黑匣子对防止疲劳驾驶、车辆超速和违章，约束驾驶员的不良行为，分析鉴定事故，提高交通的管理执法水平和运输管理水平，保障车辆运行安全等有着重要的实际作用及意义，所以汽车黑匣子受到了很多国家的重视，2003年9月I日，我国正式颁布了汽车黑匣子国家标准——《GB/T19056-2003》，使汽车黑匣子的生产和使用有了较大的发展，目前国内生产汽车黑匣子的企业有许多家，产品数十种，并不断有新产品推出，汽车黑匣子已开始在全国各省市推广使用。但由于汽车黑匣子安装配套成本较大，目前对家用车辆安装使用的比较少。因此，开发一种成本低、实用性强的汽车黑匣子具有较大的实际意义。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种基于ARM嵌入式系统的汽车黑匣子，实现对目标汽车故障前后各种数据实时的采集和记录。为了实现上述任务，本技术采用以下技术方案予以实现一种基于ARM嵌入式系统的汽车黑匣子，其特征在于，包括ARM微控制器，在ARM微控制器上连接有实时时钟模块、液晶显示模块、键盘和存储器，ARM微控制器上连接有温度采集模块、速度传感器、加速度传感器、行车状态检测模块。本技术的其他特点是所述的ARM微控制器选择S3C44B0单片机。所述的IXD液晶模块为12864型液晶显示器。所述的存储器选用2MB存储空间的只读存储器(ROM) HY29V160和8MB随机可读写存储器(RAM)HY57V641620。所述的温度检测模块采用DS18B20数字温度计。所述的时钟模块采用美信公司的DS12CR887时钟芯片。本技术的基于ARM嵌入式系统的汽车黑匣子，以ARM微控制器为核心硬件平台，能够准确地记录汽车行驶过程中的各种参数，并根据这些记录对车辆事故进行分析，进而准确判断车辆事故的真正原因。具有价格低廉、实用性强、使用方便等众多优点，此外，还可为车辆进行性能比较、状态监视、视情维护、行驶试验等提供精确参数。附图说明图I是本技术的组成结构框图；图2是存储器扩展电路；图3是温度信号采集电路；图4是开关量信号采集电路；图5是轮速信号采集电路；以下结合附图对本技术作进一步详细说明。具体实施方式如图I所示，本实施例给出一种基于ARM嵌入式系统的汽车黑匣子的硬件结构，包括ARM微控制器，在ARM微控制器上连接有实时时钟模块、液晶显示模块、键盘和存储器，ARM微控制器上连接有温度采集模块、速度传感器、加速度传感器、行车状态检测模块。以下给出具体的实施过程I、硬件电路设计I. I S3C44B0 微处理器本系统选用S3C44B0微处理器为主芯片，该芯片提供三级整数流水线，主频最高可达66MHz处理速度达到I. lMIPS/MHz。系统采用FLASH和SDRAM存储数据。yC/OS-II是一个抢占式多任务内核，实时性强，可同时控制多达64个任务，适合于工业控制，可嵌入文件系统保存数据，可以满足本系统要求的任务管理和数据记录。I. 2 :存储器扩展参照图2，由于S3C44B0微处理器自身不带有ROM和RAM，需要外接存储器。同时160引脚的S3C44B0具备单独的24位地址总线和16位的数据总线，扩展能力达到256MB。本实施例选用2MB存储空间的只读存储器(R0M)HY29V160和8MB随机可读写存储器(RAM)HY57V 641620。图2为两者接口电路图。I. 3 :温度传感器参照图3，车内温度由DS18B20数字温度计进行采集，DS18B20可以程序设定9 12位的分辨率，精度为±0. 5°C。同时用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20数字温度计提供9位温度读数，温度信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出.因此从中央处理器到DS18B20仅需连接一条数据线。因为每一个DS18B20有唯一的系列号(silicon serial number),因此多个DS18B20可以存在于同一条单线总线。这允许在许多不同的地方放置温度灵敏器件。本实施例采用典型的三线驱动方案(电源线VDD，串行数据线，地线GND)。I. 4:时钟模块为了提高记录精度，实时地采集行车数据，采用独立的时钟模块。该模块核心芯片采用美信公司的DS12CR887时钟芯片，该芯片提供RTC/日历，定时闹钟，3个可屏蔽中断和I个通用中断输出，可编程方波以及114字节电池备份的静态RAM。少于31d的月份，月末日期可自动调整，其中包括闰年补偿。还可以工作于24h或带AM/PM指示的12h格式。一个精密的温度补偿电路用来监视VCC状态。如果检测到主电源故障，该器件可自动切换到备用电源供电。Vbackup引脚用于支持可充电电池或超级电容，内部包括一个始终有效的涓流充电器。DS12CR887可以通过一个多路复用的单字节接口访问，该接口支持Intel和Motorola模式。DS12CR887还将石英晶体和电池集成在一起。I. 5 :显示模块从实际运用和成本考虑，显示模 块采用LED点阵液晶屏，通过操作小键盘，驾驶员可在点阵显示屏上查看当前时间、速度、加速度、机车状况记录等一些行车数据。此处只需显示一些文字和简单数据，所以选用了成本相对较低的LED128X64点阵液晶屏。I. 6 :行车状态检测模块行车状态检测模块包括转向灯、刹车等实时状态的采集。由于这些行车状态都是二值信号，本实施例将这些二值信号经传感器转换为高低电平。具体实现方式是通过检测处理器I/o端口电平信号来达到行车状态检测的目的。I. 6. I :数据采集参照图4，数据采集包括开关信号的采集和轮速信号的采集。左转、右转、制动这三个信号在理论上属于开关信号、即只有“通”、“断”两种不同的状态，系统输入的3个开关量信号处在汽车复杂的电磁环境下，易被干扰，因此用光电耦合器对其进行隔离。1.6.2 :轮速信号的采集参照图5，轮速信号的采集使用轮速传感器。轮速传感器输出的轮速信号是一频率与汽车行驶速度成正比的正弦波信号，不能直接被数字电路处理，系统采用LM339比较器将这个信号进行变换，以适合数字电路系统的要求。如图5所示，输入的正弦波信号与标准参考电压(地电位)进行比较，当输入电压大于零时(不管其幅值如何)，比较器输出高电平；当输入电压小于零时，比较器输出低电平。输出信号的频率与输入一样，但却实现了正弦波到方波的变换。2、软件设计2. I : μ C/0S-II 移植μ C/0S-II移植到ARM处理器上，实际上是改写系统软件中涉及到所选择CPU硬件结构的几个文件，大部分的修改工作集中在3个和体系结构相关的文件中。这3个文件是0S-CPU-C. C、0S-CPU. H以及0S-CPU-本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许世维，王旭，余曼，李旭，刘哲，孙家永，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：实用新型
国别省市：