基于LPC2362帶GPS功能汽車行駛記錄儀的開發(fā)
系統(tǒng)時鐘采用LPC2362獨立電源的RTC,采用車輛電源和備用電池供電,通過SP609實現(xiàn)電源自動切換。車輛電源正常時,采用車輛電源供電,否則,采用備用電池電源。電池電壓由LPC2362的A/D轉換后監(jiān)控,并給出電池電壓過低報警提示。另外,SP609帶有硬件看門狗功能,通過74HC01或門實現(xiàn)硬件看門狗和低功耗共存。當MCU模塊控制腳輸出為低時,74HC01輸出由SP609的RESET控制,實現(xiàn)硬件看門狗;當MCU模塊控制腳輸出為高時,74HC01輸出為高,MCU的RESET為高,實現(xiàn)低功耗MCU不復位。圖6是時鐘和硬件看門狗功能框圖。
CAN模塊功能由LPC2362帶的2路CAN實現(xiàn),通過外加隔離收發(fā)器,實現(xiàn)CAN功能。其中,一路配置成低速CAN,連接車輛低速CAN總線;另一路配置成高速CAN,連接車輛高速CAN總線,通過CAN功能模塊系統(tǒng)既能獲得發(fā)動機信息,實現(xiàn)油耗監(jiān)控,又能實現(xiàn)車輛上低速CAN總線和高速CAN總線的數(shù)據(jù)交換。
目前,大部分記錄儀系統(tǒng)設計有大容量傳輸協(xié)議,多采用單片機+USB HOST驅動芯片的模式。但這種設計方案有以下不足:成本過高,帶有USB HOST功能的芯片往往價格高,而且外圍擴展所需硬件資源多,一般需要擴展RAM來滿足復雜的USB協(xié)議和大容量傳輸協(xié)議,成本相對高;數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢,選擇單片機的主頻一般不會超過20MHz,而通過外部總線系統(tǒng)和USB HOST接口芯片通信,數(shù)據(jù)交換效率更低。另外,外部擴展RAM也占用系統(tǒng)總線資源,擴展USB HOST和其他附屬硬件時,所占PCB面積大、走線復雜,使系統(tǒng)穩(wěn)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流檢測功能。結構框圖如圖7。
汽車行駛記錄儀具有打印功能,本設計采用外接商用打印機,電源采用開關電源LM2596,其有3 A的電流輸出能力,接口采用UART0實現(xiàn)記錄儀數(shù)據(jù)打印。
3 系統(tǒng)軟件設計
系統(tǒng)軟件采用模塊化設計,根據(jù)不同的功能模塊設計相應的軟件,這樣系統(tǒng)有很好的裁剪性。每個模塊軟件驅動分為底層驅動和接口應用,整個嵌入軟件采用前后臺系統(tǒng)實現(xiàn)[2],軟件流程如圖8所示。
根據(jù)國家相關法規(guī)標準,商用運營車輛需安裝汽車行駛記錄儀,以加強汽車運營安全管理,而車輛運營主體從自身利益出發(fā)往往需安裝GPS和CAN功能來實現(xiàn)運營線路的監(jiān)控和實際油耗測量,以提高企業(yè)管理手段和效益。本系統(tǒng)從這兩方面出發(fā),在不增加汽車行駛記錄儀軟硬件的基礎上實現(xiàn)上述功能,解決了運營公司面對的實際問題,降低了終端客戶使用成本,從而提高了客戶安裝汽車行駛記錄儀的積極性,保證了運營車輛運輸?shù)陌踩裕岣吡诉\營效率,降低了運營公司的運營成本。
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