基于LPC2104型CPU的汽車行駛記錄儀
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汽車速度的測(cè)量是通過計(jì)數(shù)速度傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)的。本系統(tǒng)利用AT89C2051型單片機(jī)來(lái)計(jì)數(shù)速度脈沖信號(hào)。該單片機(jī)可設(shè)定一個(gè)守量器來(lái)計(jì)數(shù)速度脈沖信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成汽車的實(shí)際量程。同時(shí)根據(jù)行程和時(shí)間可計(jì)算汽車的速度，并通過串口UART0將數(shù)據(jù)傳送給LPC2104。
2.3 時(shí)鐘數(shù)據(jù)采集模塊
為了記錄行車的時(shí)間，使行駛記錄儀能夠?qū)崟r(shí)記錄汽車狀態(tài)，采用專門的時(shí)鐘模塊提供時(shí)間信號(hào)，本系統(tǒng)選用DS12887時(shí)鐘電路。DS12887是跨越2000年的時(shí)鐘電路，采用4位數(shù)表示年度的日歷系統(tǒng)。電路的晶體振蕩器、振蕩電路、充電電路和可充電鋰電池等一起封裝在芯片的止方，組成一個(gè)加厚的集成電路模塊。DS12887能夠自動(dòng)存取并更新當(dāng)前的時(shí)間，LPC2104可通過讀DS12887的內(nèi)部時(shí)標(biāo)寄存器得到當(dāng)前的時(shí)間和日歷，也可通過選擇二進(jìn) 進(jìn)碼或BCD碼初始化電路的10個(gè)時(shí)標(biāo)寄存器。
3 信息處理及存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)
由于Flash的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)適宜是固態(tài)存儲(chǔ)，EPROM的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)適宜于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，因此，本系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需要，有用Flash固態(tài)存儲(chǔ)和EPROM動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)相結(jié)合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和記憶，即用Flash固態(tài)存儲(chǔ)采集的汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)，用EPROM動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)Flash最新存儲(chǔ)的扇區(qū)號(hào)和存儲(chǔ)地址。閃速存儲(chǔ)器選用美信公司生產(chǎn)的MX29F800BTC型，EPROM選用Microchip公司的24C32型，同時(shí)利用LPC2104內(nèi)嵌的I2C總線接口與24C32進(jìn)行通信。
本系統(tǒng)工作時(shí)，首先由LPC2104主控CPU從24C32中讀取Flash最近存儲(chǔ)的扇區(qū)號(hào)和存儲(chǔ)地址，然后以此地址為參照，以這個(gè)地址的一個(gè)地址值為Flash的起點(diǎn)地址，以這個(gè)地址的下一個(gè)地址值為Flash的起點(diǎn)地址，按順序進(jìn)行存儲(chǔ)。Flash需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)有16路開關(guān)量信息、8路模擬量信息有及時(shí)鐘信息。本系統(tǒng)利用二字節(jié)（共16位）存儲(chǔ)16路開關(guān)量信息，利用8個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)8路模擬量信息。為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，系統(tǒng)并非每次存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)時(shí)都存儲(chǔ)時(shí)間標(biāo)志。由于數(shù)據(jù)采集以固定的秒間隔來(lái)進(jìn)行，因此，系統(tǒng)只是在剛開始運(yùn)行時(shí)和每個(gè)扇區(qū)的起始位置采集并存儲(chǔ)時(shí)鐘信號(hào)作為時(shí)間標(biāo)記，而后面數(shù)據(jù)的采集時(shí)間則以這些時(shí)間標(biāo)記為參照。
系統(tǒng)存儲(chǔ)的軟件流程如圖4所示。在本系統(tǒng)重裝上電運(yùn)行時(shí)，需要記錄開始采集的時(shí)間信息。由于系統(tǒng)電源是由汽車電源提供的，所以開始采集的時(shí)間也就是汽車啟動(dòng)的時(shí)間，以此作為汽車開始行駛的時(shí)間標(biāo)記。在程序運(yùn)行中，由主程序設(shè)定一個(gè)汽車啟動(dòng)標(biāo)志，在第一次寫數(shù)據(jù)之前汽車啟動(dòng)標(biāo)志有效，然后首先判斷當(dāng)前存儲(chǔ)地址是否有某個(gè)扇區(qū)的首地址，如果是，則根據(jù)寫扇區(qū)的要求在第七個(gè)字節(jié)開始處存儲(chǔ)當(dāng)前的時(shí)鐘信號(hào)，否則，在當(dāng)前存儲(chǔ)地址處開始用10個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)當(dāng)前的時(shí)鐘信號(hào)，記錄汽車開始運(yùn)行的起始時(shí)間，然后清除汽車啟動(dòng)標(biāo)志。扇區(qū)開始地址處記錄的時(shí)間信息是否是汽車開始運(yùn)行的起始時(shí)間，可根據(jù)前一個(gè)扇區(qū)記錄的時(shí)間信息進(jìn)行判斷。若前后兩個(gè)扇區(qū)記錄的數(shù)據(jù)是連續(xù)的，則后一個(gè)扇區(qū)頭記錄的時(shí)間信息不是表示汽車開始運(yùn)行的起始時(shí)間，否則情況相反。
4 串口通信模塊設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)可以通過串口隨時(shí)讀取行駛記錄儀存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。行駛記錄儀與計(jì)算機(jī)之間的串口通信遵循RS232協(xié)議。串行通信時(shí)，LPC2104依次將Flash中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)讀出并經(jīng)UART0串口發(fā)出，然后經(jīng)過MAX232電平轉(zhuǎn)換器送給計(jì)算機(jī)，再由計(jì)算機(jī)通過串口接收該數(shù)據(jù)。
5 結(jié)束語(yǔ)
汽車行駛記錄儀利用微機(jī)通過串口接收汽車行駛的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；利用Visual C++ 6.0作為開發(fā)工具，編寫微機(jī)數(shù)據(jù)分析處理程序，模擬顯示汽車運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)；利用圖形顯示各分量的波形，如前向燈開關(guān)情況、左右方向燈開關(guān)情況、開門信息、剎車信號(hào)、水溫變化情況（范圍為0℃"100℃）等。將該行駛記錄儀安裝在汽車上進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果也較理想，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。其測(cè)試結(jié)果如圖5所示。
評(píng)論