基于LPC2362带GPS功能汽车行驶记录仪的开发

基于LPC2362带GPS功能汽车行驶记录仪的开发

      汽车行驶记录仪是对车辆行驶速度、时间、里程及有关车辆行驶的各种状态信息进行记录、存储并可通过接口实现数据输出的数字式电子记录装置。
      汽车行驶记录仪的使用具有以下作用和社会效益：减少交通事故，提高行车安全，更好地保障社会群众及乘客生命财产安全；改善交通环境和缓解交通压力，规范驾驶员驾驶习惯，促进驾驶员文明驾驶的进程；建立车辆状态数据信息系统，为交通事故提供法律依据；规范交通警察执法范围和文明其执法行为，提高其执法水平、效率和公正性；维护各方利益，记录仪记录证据以分清肇事责任的归属，可作为保险部门进行理赔的辅助工具。
      本系统根据汽车行驶记录仪的国家标准和运营客户的实际需求，在不增加汽车行驶记录仪系统软硬件资源的基础上，增加了GPS模块和CAN模块功能，使汽车行驶记录仪具有记录GPS数据信息的功能；利用管理软件GIS轨迹回放功能实现运营车辆运营路线监督；CAN接口功能与发动机动力总线相连接，实现实时油耗测量。本系统的实现，为商用车运营公司监控运营车辆提供了一种有效手段，可实现运营车辆安全监督和运营管理的有机结合。
     1 系统方案设计
      整个系统设计方案结合汽车行驶记录仪、GPS模块、CAN模块等系统和功能，采用一个ARM7内核的MCU[1]实现。
      图1为基于ARM带GPS功能汽车行驶记录仪系统的结构框图。

      MCU采用NXP公司ARM系列的LPC2362芯片，它是以ARM7为内核且外围资源丰富的产品，适用于要求高性能和低功耗结合的嵌入式应用中。其中USB HOST和隔离RTC功能很好地满足了汽车行驶记录仪的设计需求，增加GPS和CAN模块不需要增加系统软硬件资源，有很好的性价比。
2 系统硬件设计
    系统硬件设计在满足记录仪功能的基础上增加了GPS、CAN功能，电源设计采用主输入电源不隔离，采用EMI处理，其他与车辆关联的输入输出接口采用光电隔离的方法，满足汽车行驶记录仪电磁兼容性和产品成本有较好的性价比，使产品既满足国家标准的要求，又有很好的成本优势。电源EMI处理和电源设计结构如图2所示。

    信号采集和输出模块是基于ARM带GPS功能汽车行驶记录仪系统和车辆信息交互模块，信息量包括车速、发动机速度、10路开关量信号、里程和报警。在信号采集设计时，以运算放大器为采集单元，用比较器工作原理和方法实现采集。这样既保证了输入阻抗高，不影响车辆上其他电子设备，又使比较器通过匹配不同电阻获得不同的比较电压，满足不同车型不同信号的电平匹配，输出采用光电耦合来实现。