1引言

汽車行駛記錄儀是一種在汽車上使用的記錄裝置。此設(shè)備能對(duì)車輛的行駛速度、里程以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄存儲(chǔ)并可通過接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出。無線行駛記錄儀把無線通信方式與汽車行駛記錄儀結(jié)合，實(shí)現(xiàn)記錄儀功能的同時(shí)方便用戶對(duì)數(shù)據(jù)的讀取和信息處理，可解決傳統(tǒng)記錄儀通過U盤等介質(zhì)導(dǎo)取數(shù)據(jù)的弊端。

無線通信有多種方式，其中在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的有ZigBee無線通信，RF無線通信和Wi〧i無線通信。ZigBee主要用于傳輸?shù)蛿?shù)據(jù)率的通信，具有超低的功率損耗，主要目標(biāo)是提供設(shè)備控制信道。RF廣泛應(yīng)用于通信、汽車、醫(yī)療、IT等領(lǐng)域，安全性好，主要目標(biāo)是提供設(shè)備控制信道，缺點(diǎn)抗干擾能力差?；赪i〧i通信的模塊廣泛應(yīng)用于通信，控制領(lǐng)域。通信距離遠(yuǎn)，安全性好，組網(wǎng)簡(jiǎn)單，二次開發(fā)技術(shù)成熟，價(jià)格便宜。因此，在實(shí)現(xiàn)無線行駛記錄儀無線通信方案時(shí)，選用基于Wi〧i通信模塊組成WLAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)記錄儀的無線通信。無線行駛記錄記錄儀可用于所有類型車輛，特別適用于企事業(yè)單位，如：擁有大型車隊(duì)的物流公司、場(chǎng)站、機(jī)場(chǎng)、部隊(duì)后勤保障等部門。

2系統(tǒng)組成

無線行駛記錄儀系統(tǒng)主要包括無線行駛記錄儀，接收基站和記錄儀管理軟件3部分，其系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1無線汽車行駛記錄儀系統(tǒng)

其中無線行駛記錄儀主要完成信號(hào)采集，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)傳輸。無線行駛記錄儀主要功能如下：

1)能對(duì)車輛的如下動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄：左閃燈、右閃燈、倒車燈、車門狀態(tài)、遠(yuǎn)光燈、近光燈、剎車燈、汽車?yán)?

2)車輛行駛速度和里程的測(cè)量、記錄、存儲(chǔ)，疑點(diǎn)數(shù)據(jù)的記錄和存儲(chǔ);

3)車輛部分相關(guān)參數(shù)記錄(如車輛識(shí)別代號(hào)、車牌號(hào)碼、駕駛員代碼、駕駛證證號(hào)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、公安交通管理部門核發(fā)的機(jī)動(dòng)車駕駛證證號(hào)、車輛最高速度);

4)通過U盤讀取數(shù)據(jù)或無線傳輸?shù)姆绞絺魉蛙囕v的行駛數(shù)據(jù);

5)駕駛時(shí)間記錄、超速，疲勞駕駛報(bào)警。

接收基站主要功能是接收無線行駛記錄儀發(fā)送的數(shù)據(jù)，并傳送到上位機(jī)。無線行駛記錄儀通過配置可作為接收基站使用，功能如下：

1)對(duì)記錄儀傳輸過來的信息進(jìn)行相應(yīng)的處理;

2)通過串口發(fā)送到記錄儀管理軟件計(jì)算機(jī);

3)接收上位機(jī)的相應(yīng)指令并轉(zhuǎn)發(fā)給記錄儀;

4)數(shù)據(jù)無線傳輸功能。

記錄儀管理軟件主要完成記錄儀采集數(shù)據(jù)的解析，數(shù)據(jù)管理功能，配置記錄儀功能。功能如下：

1)實(shí)時(shí)描述整個(gè)駕駛過程，對(duì)駕駛員整個(gè)駕駛過程進(jìn)行回放管理;

2)讀取記錄儀記錄的各項(xiàng)原始數(shù)據(jù);

3)查詢數(shù)據(jù)庫中各項(xiàng)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析不同記錄儀所上傳的各項(xiàng)數(shù)據(jù);

4)對(duì)獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表處理，獲得管理參考。

3無線行駛記錄儀設(shè)計(jì)與應(yīng)用

3.1無線行駛記錄儀硬件設(shè)計(jì)

無線行駛記錄儀硬件主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和無線通信功能。硬件電路包括：MCU控制單元設(shè)計(jì)、電源電路設(shè)計(jì)、車速信號(hào)和開關(guān)采集電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)、無線通信模塊接口設(shè)計(jì)、USB電路設(shè)計(jì)等，硬件組成如圖2所示。

圖2行駛記錄儀硬件

3.1.1 MCU單元設(shè)計(jì)

無線行駛記錄儀的MCU選用LPC 1766，該MCU屬于LPC 1700系列Cortex - M3微控制器。該微控制器的外設(shè)組件包含高達(dá)512 KB的Flash存儲(chǔ)器、64KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、USB主機(jī)/從機(jī)/OTG接口、4個(gè)UART、2個(gè)SSP控制器、SPI接口、3個(gè)I2C接口、2-輸入和2-輸出的I2S接口、8通道的12位ADC、內(nèi)置時(shí)鐘、4個(gè)通用定時(shí)器、6-輸出的通用PWM、帶獨(dú)立電池供電的超低功耗RTC和多達(dá)70個(gè)的通用I/O管腳。

3.1.2電源電路設(shè)計(jì)

電源電路的主要功能是將車載直流電源12 V或24 V，轉(zhuǎn)化為3 V(DC)和5 V(DC)電源，提供記錄儀各功能模塊供電。

電源輸入端增加TVS二極管保護(hù)電路，可抑制瞬態(tài)電壓尖峰。供電電源通過LM2676