基于LPC2104型CPU的汽車行駛記錄儀
汽車速度的測量是通過計數(shù)速度傳感器產(chǎn)生的脈沖信號實現(xiàn)的。本系統(tǒng)利用AT89C2051型單片機來計數(shù)速度脈沖信號。該單片機可設定一個守量器來計數(shù)速度脈沖信號,并將其轉(zhuǎn)換成汽車的實際量程。同時根據(jù)行程和時間可計算汽車的速度,并通過串口UART0將數(shù)據(jù)傳送給LPC2104。
2.3 時鐘數(shù)據(jù)采集模塊
為了記錄行車的時間,使行駛記錄儀能夠?qū)崟r記錄汽車狀態(tài),采用專門的時鐘模塊提供時間信號,本系統(tǒng)選用DS12887時鐘電路。DS12887是跨越2000年的時鐘電路,采用4位數(shù)表示年度的日歷系統(tǒng)。電路的晶體振蕩器、振蕩電路、充電電路和可充電鋰電池等一起封裝在芯片的止方,組成一個加厚的集成電路模塊。DS12887能夠自動存取并更新當前的時間,LPC2104可通過讀DS12887的內(nèi)部時標寄存器得到當前的時間和日歷,也可通過選擇二進 進碼或BCD碼初始化電路的10個時標寄存器。
3 信息處理及存儲模塊設計
由于Flash的存儲結(jié)構(gòu)適宜是固態(tài)存儲,EPROM的存儲結(jié)構(gòu)適宜于動態(tài)存儲,因此,本系統(tǒng)根據(jù)實際需要,有用Flash固態(tài)存儲和EPROM動態(tài)存儲相結(jié)合的方式進行數(shù)據(jù)存儲和記憶,即用Flash固態(tài)存儲采集的汽車狀態(tài)數(shù)據(jù),用EPROM動態(tài)存儲Flash最新存儲的扇區(qū)號和存儲地址。閃速存儲器選用美信公司生產(chǎn)的MX29F800BTC型,EPROM選用Microchip公司的24C32型,同時利用LPC2104內(nèi)嵌的I2C總線接口與24C32進行通信。
本系統(tǒng)工作時,首先由LPC2104主控CPU從24C32中讀取Flash最近存儲的扇區(qū)號和存儲地址,然后以此地址為參照,以這個地址的一個地址值為Flash的起點地址,以這個地址的下一個地址值為Flash的起點地址,按順序進行存儲。Flash需要存儲的數(shù)據(jù)有16路開關(guān)量信息、8路模擬量信息有及時鐘信息。本系統(tǒng)利用二字節(jié)(共16位)存儲16路開關(guān)量信息,利用8個字節(jié)的存儲空間存儲8路模擬量信息。為了節(jié)省存儲空間,系統(tǒng)并非每次存儲采集數(shù)據(jù)時都存儲時間標志。由于數(shù)據(jù)采集以固定的秒間隔來進行,因此,系統(tǒng)只是在剛開始運行時和每個扇區(qū)的起始位置采集并存儲時鐘信號作為時間標記,而后面數(shù)據(jù)的采集時間則以這些時間標記為參照。
系統(tǒng)存儲的軟件流程如圖4所示。在本系統(tǒng)重裝上電運行時,需要記錄開始采集的時間信息。由于系統(tǒng)電源是由汽車電源提供的,所以開始采集的時間也就是汽車啟動的時間,以此作為汽車開始行駛的時間標記。在程序運行中,由主程序設定一個汽車啟動標志,在第一次寫數(shù)據(jù)之前汽車啟動標志有效,然后首先判斷當前存儲地址是否有某個扇區(qū)的首地址,如果是,則根據(jù)寫扇區(qū)的要求在第七個字節(jié)開始處存儲當前的時鐘信號,否則,在當前存儲地址處開始用10個字節(jié)存儲當前的時鐘信號,記錄汽車開始運行的起始時間,然后清除汽車啟動標志。扇區(qū)開始地址處記錄的時間信息是否是汽車開始運行的起始時間,可根據(jù)前一個扇區(qū)記錄的時間信息進行判斷。若前后兩個扇區(qū)記錄的數(shù)據(jù)是連續(xù)的,則后一個扇區(qū)頭記錄的時間信息不是表示汽車開始運行的起始時間,否則情況相反。
4 串口通信模塊設計
計算機可以通過串口隨時讀取行駛記錄儀存儲的數(shù)據(jù)。行駛記錄儀與計算機之間的串口通信遵循RS232協(xié)議。串行通信時,LPC2104依次將Flash中存儲的數(shù)據(jù)讀出并經(jīng)UART0串口發(fā)出,然后經(jīng)過MAX232電平轉(zhuǎn)換器送給計算機,再由計算機通過串口接收該數(shù)據(jù)。
5 結(jié)束語
汽車行駛記錄儀利用微機通過串口接收汽車行駛的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行分析處理;利用Visual C++ 6.0作為開發(fā)工具,編寫微機數(shù)據(jù)分析處理程序,模擬顯示汽車運行時的狀態(tài);利用圖形顯示各分量的波形,如前向燈開關(guān)情況、左右方向燈開關(guān)情況、開門信息、剎車信號、水溫變化情況(范圍為0℃"100℃)等。將該行駛記錄儀安裝在汽車上進行測試,結(jié)果也較理想,能夠滿足設計要求。其測試結(jié)果如圖5所示。
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