汽车实时监控系统的设计与研究

论文摘要

汽车行驶记录仪（汽车黑匣子）是一种使用在汽车上的数字式电子记录装置。它可以对汽车的行驶速度、时间、里程及刹车等状态信息进行存储并可以通过USB或串口导出数据。汽车记录仪的使用对约束驾驶员的不良驾驶行为,分析、鉴定道路交通事故、提高交通管理执法水平和运输管理水平,保障车辆运行安全发挥了重要作用。当前汽车行驶记录仪技术比较成熟,低端产品一般采用8位或16位单片机作为主处理器,中高端则采用32位的ARM处理器,但这些产品一般只能做到对本车的记录及监控,车辆行驶记录需逐车采集,给大型车队和企业管理带来不便。本系统在实现记录仪的基本功能基础上,增加GPS和GPRS模块,分别用于定位和数据远程传输,结合数据库技术和相应监控管理软件可以实现对车辆和司机全方位监控、调度和管理。它既有记录车辆行驶和司机操作实时数据的功能,又具有车辆实时定位和无线传输功能,既满足运输管理者对车辆行驶和司机操作监控的需要,又能满足实时监控车辆位置信息进而对车辆进行监控和调度的需要。本文详细讲述了汽车监控系统的软硬件设计与实现。首先介绍了与汽车监控系统一脉相承的汽车记录仪的发展和市场现状。提出了对系统的具体要求和实现功能。接下来对系统硬件各部分主要功能模块进行详细阐述。并分析在实验过程中遇到的具体问题,提出相应解决方法。在系统软件设计部分详细介绍了对Bootstrap、U-boot和Linux内核的必要修改,Ramdisk根文件系统的制作方法,及最重要的应用程序的编写。分析了实现主要功能相应程序编程思想,给出了重要程序解释。阐述应用程序的Makefile文件制作过程,通过交叉编译工具链生成最终应用程序。最后给出了样机的实验测试数据。对车辆实时监控管理系统进行了总结和展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 引言
• §1-2 国内外发展现状
• §1-3 汽车记录仪市场现状
• §1-4 本文的主要内容
• 第二章 系统总体设计
• §2-1 系统要求
• §2-2 系统组成
• §2-3 系统功能
• 第三章 系统硬件电路设计
• §3-1 主处理器
• §3-2 GPS 电路
• §3-3 GPRS 电路
• §3-4 电源电路
• §3-5 速度采集电路
• §3-6 状态采集电路
• §3-7 语音模块电路
• §3-8 数据存储器
• §3-9 油位传感器
• §3-10 实时时钟
• §3-11 本章小结
• 第四章 系统软件设计
• §4-1 软件总体设计
• §4-2 BOOTLOADER 的移植
• 4-2-1 Bootstrap
• 4-2-1-1 Bootstrap 的移植
• 4-2-1-2 Bootstrap 的编译
• 4-2-2 U-boot
• 4-2-2-1 U-boot 引导策略
• 4-2-2-2 U-boot 的移植
• 4-2-2-3 U-boot 的编译
• §4-3 内核移植
• §4-4 文件系统的建立
• §4-5 应用程序的编写
• 4-5-1 主程序的编写
• 4-5-2 200ms 中断函数的编写
• 4-5-3 速度计算
• 4-5-4 U 盘插入处理
• 4-5-5 重要信息的保护
• 4-5-6 GPS 接收编程
• 4-5-7 GPRS 发送数据
• 4-5-8 断电记录查询
• 4-5-9 Makefile 文件制作
• §4-6 本章小结
• 第五章 样机实验结果
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果