基于DSP的嵌入式冲击记录仪的研究

论文摘要

随着我国交通设施的快速发展，为了加强运输过程的监督管理，保障运输过程中人身和货物安全，冲击记录仪越来越受到运行部门、监理单位、主管部门的重视。因此，研制和生产符合我国国情，又满足相关技术性能和指标的新型多功能的记录仪，在技术和应用上都具有重要的意义。 本课题根据目前国内外冲击记录仪的发展现状和趋势，结合常州明景科技有限公司的多功能冲击记录仪开发项目，提出一种全新的多功能数字式冲击记录仪设计方案，将加速度传感器作为前端数据采集模块，中央管理模块负责处理和存储这些状态信息，后端采用CDMA模块，可以通过手机实现对运输过程进行实时监控，完成了基于DSP技术的嵌入式冲击记录仪基本功能的设计。 本文阐述了基于DSP技术的嵌入式冲击记录仪的整体设计方案，涉及到DSP，USB，嵌入式，CDMA等技术；嵌入式DSP处理器作为硬件系统构建的核心，介绍了中央管理模块和行车状态采集模块，数据存储模块，无线数据查询模块的功能实现；论述了嵌入式冲击记录仪的软件设计，完成了uClinux操作系统的嵌入和移植；完成了视频接口程序的驱动，完成了USB驱动程序，实现了行车状态信息的实时存储。最后分析和讨论了系统调试过程中遇到的问题，并提出进一步开发设想。目前该系统已经完成了基本功能的调试，具有良好的实用和推广价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题来源和主要研究内容
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 主要研究内容
• 第二章 基于 DSP的嵌入式冲击记录仪总体设计
• 2.1 系统体系结构设计
• 2.2 冲击状态信息的采样和处理
• 2.2.1 冲击状态信息的采样、量化
• 2.2.2 冲击状态信息的存储
• 2.2.3 视频信号的采集、量化
• 2.3 嵌入式微处理器
• 2.3.1 嵌入式微处理器特点
• 2.3.2 嵌入式微处理器选择
• 2.4 行车状态信息的无线传输
• 2.4.1 状态信号移动无线传输方法
• 2.4.2 CDMA通信技术
• 2.4.3 定位信息的采集
• 2.4.4 GPS定位方法
• 第三章 基于DSP的嵌入式冲击记录仪的硬件设计
• 3.1 硬件系统构建
• 3.1.1 系统功能要求
• 3.1.2 系统硬件构成
• 3.2 行车状态信息处理模块
• 3.2.1 冲击状态信息的采集量化
• 3.2.2 视频数据的采集处理
• 3.2.3 GPS定位信息的获取
• 3.3 中央管理控制模块
• 3.3.1 嵌入式 DSP处理器
• 3.3.2 存储系统
• 3.4 无线数据传输模块
• 3.4.1 无线数据传输模块功能
• 3.4.2 无线数据传输系统的构成
• 3.4.3 无线数据传输移动终端硬件构成
• 3.5 电源管理模块
• 3.5.1 系统电压信号类型
• 3.5.2 系统电源模块设计
• 第四章 基于 DSP的嵌入式冲击记录仪软件设计
• 4.1 嵌入式操作系统
• 4.1.1 几种嵌入式操作系统的比较
• 4.1.2 嵌入式操作系统的选择
• 4.1.3 uClinux系统内核功能
• 4.2 操作系统引导程序
• 4.2.1 Bootloader功能结构
• 4.2.2 Bootloader的实现
• 4.3 uClinux的移植
• 4.3.1 移植要点
• 4.3.2 修改内容
• 4.3.3 编译运行
• 4.4 USB驱动程序设计
• 4.4.1 USB系统构成
• 4.4.2 USB驱动程序结构
• 4.4.3 SL811HS驱动实现
• 4.5 无线传输设计
• 4.5.1 无线传输程序设计流程
• 4.5.2 无线传输程序实现
• 4.6 视频接口驱动程序
• 第五章 系统调试与功能实现
• 5.1 冲击记录仪系统调试及问题分析
• 5.2 冲击记录仪系统整体功能实现
• 5.3 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A 中央管理控制单元原理图
• 附录 B 功能模块原理图
• 附录 C 控制模块原理图
• 附录 D 电路板实物图
• 附录 E 在研期间参与项目及发表论文