摘 要

汽车运行状态记录装置是一种记录汽车运行过程中的各种状态的装置。它能对汽车的车速，水温，车门开关，转向灯等反映汽车运行状态的信息进行实时记录，并存储到装置内的存储设备当中，还能够通过接口电路连接到电脑来进行数据传输。功能更加齐全的汽车状态记录装置更是有驾驶员身份识别等功能，可以说汽车运行状态记录装置就是汽车的“黑盒子”。汽车运行状态记录仪的使用，对抑制驾驶员疲劳驾驶，超速行驶等交通违法行为有良好的作用，能够在交警在处理交通事故的时候提供有力的证据，能够很好地约束驾驶员的驾驶行为。

本文参考实际生活中的汽车运行状态记录设备的功能，自主设计制作一套能够实现这些功能的系统，整个系统包括有汽车运行状态记录装置主机和上位机管理软件两部分。其中主机部分也就是硬件实现部分，主要对汽车行驶速度，水温和照明灯、转向灯、车门等其他开关量信息和实时的时间进行对照记录，另外还能进行驾驶员身份验证和记录。设计基于STM32的信号处理与传输，将传感器信号和开关信号等都传输给STM32，另外通过STM32系统模块中的SD卡读写和上位机串口进行数据读写和数据传输。上位机则对汽车运行状态记录装置采集的信息进行读取，并增加适当的查询和分析功能。

关键词：汽车运行状态记录仪；单片机；STM32；Visual C

ABSTRACT

Automotive operating state recording device is a device that processes the car running in a variety of state records. It on the car speed, water temperature, oil, keyless entry and other information in real-time recording, and store them to a storage device within the device, and can be connected to the computer via the interface circuit for data transmission. Features more complete car but there is a state of the recording device driver identification, GPS navigation and other functions, it can be said car running state recording devices, etc. So the car's "black box." Cars running state recorder used to suppress driver fatigue driving, speeding and other traffic violations have a good role in the traffic police can provide strong evidence in dealing with traffic accidents, the constraint can be a good driver's driving behavior.

In this paper, with reference to real-life car running state recording functions of the device, independent design a system to achieve these functions, the entire system including the vehicle driving state recording device and the host PC management software in two parts. Which is part of the host hardware part, on vehicle speed, water temperature and door switch, and real-time control of the recording, the other driver's identity can be recorded. Based on STM32 signal processing and transmission of the sensor signals and switch signals are all transmitted to the STM32, STM32 system by additional modules in SD card reader and PC serial read and write data and data transmission. PC means the collection of information on the car running state record for reading, and an appropriate query and analysis capabilities.

Keywords: Vehicle Traveling; Data Recorder; SCM,STM32; Visual C

目录

第一章 绪论 1

第二章 主机系统的硬件设计 3

2.1 系统总体设计方案 3

2.2 汽车状态记录装置主机的硬件设计 4

2.2.1 硬件电路处理器芯片 4

2.2.2 电源模块设计 5

2.2.3 复位电路模块 6

2.2.4 时钟电路模块 7

2.2.5 开关量信号采集电路 8

2.2.6 车速信号采集电路 9

2.2.7 水温信号采集电路 10

2.2.8 身份识别电路模块 11

2.2.9 数据存储模块 12

2.2.10 键盘模块 14

2.2.11 LCD显示模块 14

2.2.12 串口通信模块 15

2.4 本章小结 16

第三章 汽车运行状态记录装置软件设计 17

3.1 软件任务分析 17

3.2 软件功能模块设计 17

3.2.1 系统主程序设计 18

3.2.2 信号采集子程序的设计 18

3.2.3 数据处理与存储子程序设计 18

3.2.4 键盘操作与LCD显示子程序设计 18

3.2.5 身份识别子程序设计 18

3.2.6 上位机通信子程序设计 19

3.3 本章小结 19

第四章 设计结果与结论 20

4.1 设置时间操作 21

4.2 实际车速温度数据记录 22

4.3 IC卡身份识别系统 22

4.4 开关量信号类数据存储 23

4.5 串口数据查询 23

4.6 设计结果及结论 24

参考文献 25

致谢 26

第一章 绪论

汽车运行状态记录装置，俗称汽车黑匣子，是对车辆行驶过程中能表现车辆状态的信息如速度、时间、里程等进行记录、存储，并能对外进行交互的数字式电子记录装置^[1]。汽车黑盒子中记录的信息能够利用专用软件在电脑上再现，对遏止超速、疲劳驾驶等不良的驾驶行为、事故鉴定、保障车辆运行安全有着重要的实际作用与意义。

自1970年以来，几乎每隔15年，全球汽车数量翻一番。汽车已经越来越普及了。然而伴随着汽车的发展，也有越来越多的问题出现。如汽车失窃事件的屡屡发生，汽车驾驶的安全与防盗成为了一个普遍问题。还有大陆交通事故的频频发生，造成财产损失和人员伤亡极大的影响着广大人民的生活。近些年来，我国交通事故死亡人数总量是呈现逐年小幅度上升的趋势，这些与我国不断上升的动车数量有着密切的联系。而据资料统计显示，造成这些事故的主要原因在于汽车驾驶员的超速、疲劳、违章驾驶和疏忽大意等。然而在行车过程中，碰到有交警执法或者有道路电子监控等的路段，事故的发生概率大大降低。那么就是说在有监督的情况下，各位汽车驾驶员能够更好的遵守交通法规。

如果能给每辆车都装上汽车运行记录仪，他可以随时监督我们的驾驶员，必定能预防和减少交通事故的发生，并且在发生交通事故后，我们的汽车黑盒子能给输出必要的数据和资料，来让交警更好的处理事故。