智能汽车行驶记录仪的研究与实现

论文摘要

随着交通运输业的快速发展,机动车辆急剧增加,由驾驶员疲劳驾驶、超速驾驶等不良驾驶行为造成的交通事故不断涌现。对保障汽车行驶安全的汽车行驶记录仪的研究和应用逐渐成为行业的焦点。本文紧紧围绕智能汽车行驶记录仪的软硬件的设计,对其展开了深入、系统的研究。论文首先分析了汽车行驶记录仪的功能要求,提出了基于单片机和数字信号处理器双处理器结构的系统方案,以其强大的处理能力,保障了记录仪功能的实现。重点研究了基于CAN总线的分布式智能传感系统以及基于U盘和FRAM的数据存储系统来解决汽车行驶记录仪车辆数据采集和存储两个最重要的功能,选用CAN总线网络构建分布式智能传感系统,来完成汽车行驶记录仪的信息采集,并提出了一种实现CAN设备的自适应挂载功能的方案,使系统具备了很好的扩展性和可移植性,设计了基于U盘和FRAM的数据存储方案,完成汽车行驶记录仪数据存储功能的实现。融合了各项研究成果,最终完成了智能汽车行驶记录仪的原理样机,系统充分发挥单片机的控制和接口功能,通过CAN总线挂载时间、速度、压力、温度、油料、开关量传感系统完成车辆各种状态的信息采集,并能够实时海量的存储,通过GPS模块、陀螺仪模块、里程仪模块完成导航定位初始参数的采集,并将其传送至数字信号处理器得到精确的定位信息,验证了研究方案的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 汽车行驶记录仪的发展和研究状况
• 1.3 课题主要研究内容
• 1.4 论文主要内容及编排
• 第二章 汽车行驶记录仪总体方案设计
• 2.1 引言
• 2.2 汽车行驶记录仪的功能要求
• 2.3 系统总体方案设计
• 2.3.1 基于CAN 总线的分布式智能传感系统
• 2.3.2 汽车行驶记录仪数据存储系统
• 2.3.3 汽车行驶记录仪总体方案研究
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于CAN 总线的分布式智能传感系统
• 3.1 引言
• 3.2 CAN 总线
• 3.3 CAN 总线节点设计研究
• 3.3.1 CAN 总线节点驱动电路设计
• 3.3.2 CAN 总线数据通信的实现
• 3.4 CAN 设备自适应挂载功能研究
• 3.4.1 CAN 设备自适应挂载功能分析
• 3.4.2 CAN 设备自适应挂载的实现研究
• 3.5 本章小结
• 第四章 汽车行驶记录仪数据存储系统研究
• 4.1 引言
• 4.2 U 盘海量存储方案研究与设计
• 4.2.1 U 盘海量存储原理分析
• 4.2.2 USB 主机控制芯片分析与选择
• 4.2.3 USB 主机电路设计
• 4.2.4 U 盘海量存储的软件设计
• 4.3 FRAM 存储设计
• 4.3.1 FM25L256 及其驱动接口设计
• 4.3.2 FM25L256 的SPI 通信实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 汽车行驶记录仪硬件设计与实现
• 5.1 引言
• 5.2 双处理器结构设计
• 5.3 电源系统模块设计
• 5.3.1 电源方案选择与论证
• 5.3.2 电源模块设计
• 5.4 实时时钟电路模块设计
• 5.5 系统硬件抗干扰措施
• 5.6 本章小结
• 第六章 汽车行驶记录仪系统软件设计
• 6.1 引言
• 6.2 系统软件的总体方案研究
• 6.3 GPS/DR 模块软件设计
• 6.3.1 GPS 数据采集处理
• 6.3.2 航位推算传感器数据采集
• 6.3.3 GPS/DR 组合导航实现
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文主要工作总结
• 7.2 后续研究工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文