基于STM32的汽车行驶记录仪的设计与实现 ㊣ 精品文档 值得下载

程序时，由于没有认真查看时序电路图，总是显示，进过反复调试还是找不到问题的所在，最后在网上查找资料，对比了些人写过的程序之后，进过修改，其功能还是调试好了。

系统实现本次设计中设计了款基于的汽车行驶记录仪，主要采用单片机为主控单元，以摄像头模块为图像采集模块，以卡位数据存储模块。

控制系统以定的间隔收集摄像头模块采集到的图像数据，并进行存储，实现实时的图像收集通过将卡插入电脑端即可对系统实时拍摄并存储的图像信息进行查看。

除此之外，可以通过串口工具实时监控系统的数据传输过程，使得抽象的数据采集数据存储数据调用变的更加形象具体。

具体硬件实物图如下图。

图系统实物图结论本学位论文介绍了汽车行驶记录仪的软硬件设计和调试工作。

本次设计中设计了款基于的汽车行驶记录仪，主要采用单片机为主控单元，以摄像头模块为图像采集模块，以卡位数据存储模块。

控制系统以定的间隔收集摄像头模块采集到的图像数据，并进行存储，实现实时的图像收集通过将卡插入电脑端即可对系统实时拍摄并存储的图像信息进行查看。

除此之外，可以通过串口工具实时监控系统的数据传输过程，使得抽象的数据采集数据存储数据调用变的更加形象具体。

本设计中的行车记录仪在以下方面具有优点电源模块采用芯片可以适应宽范围的电压波动，使记录仪可以适合目前市场上的各种车辆。

增加实时摄像头图像采集模块，可以对车辆前方的状况进行实时勘测，旦发生事故可以对事故情况做记录。

大容量多媒体卡卡的使用，可以长时间的保存行驶数据，对长时间执行任务而无法采集数据的车辆，这是必要的。

而且卡相对于芯片，在使用寿命到期的时候更容易更换。

虽然本设计中的汽车行驶记录仪系统有低成本，实时记录的功能，但是没有提供导航服务，也没有定位模块和显示模块。

所以记录仪还可以有从以下方面进行改进和完善增加导航功能，使得记录仪不仅能够记录行车状况，也可以给驾驶人员提供导航信息。

增加定位服务，这样在车辆管理中心可以实时的检测车辆的位置。

增加显示模块，增加记录仪和驾驶车辆的交互，并实时显示拍摄的画面。

致谢光阴似箭，四年的大学生活很快就要结束了，而经历半年时间的毕业论文也终于完稿了。

在这期间我得到了许多人的帮助，在此向他们表示衷心的感谢。

首先，我要感谢我的导师谢老师，谢老师有儒者风范，平易近人，为人谦和。

在论文的选题开题前期的文献资料收集后期的实物制作论文写作阶段，谢老师都给我极大的帮助和鼓励。

在完成毕业课题的过程中，每当我遇到困难时，谢老师总会抽出时间来指导我。

而在论文写作的过程中更是字字句句把关，提出了许多的注意事项和修改意见，使我在研究和写作的过程中不至于迷失方向。

她对科学严谨的态度将影响我的生，她对我的关心和教诲我铭感于心。

借此机会，我谨向谢老师致以深深的谢意。

其次，我要感谢学院电子通信工程学院的所有老师，正是因为他们的帮助和教导，我才能在这几年的学习生活中迅速提高的自己我还要感谢我的诸位同学和师兄弟们，在学习上我们互相帮助，生活上我们互相鼓励，能在这样个集体中度过这四年时光是我极大的荣幸。

另外感谢我的父母多年来支持与鼓励，没有他们我不能坚持到现在。

最后，我要感谢参加评审和答辩的各位老师，你们的意见和建议，让我明白自己身上存在的不足与努力的方向。

衷心的感谢各位老师，参考文献郑飞龙汽车行驶状态记录仪的研究与实现北京首都师范大学，陆文昌汽车行驶记录仪的现状与发展趋势汽车电器，读高八位数据读低八位数据与灰度转换近似公式，转换为单色可以减小往卡存储数据吞吐量，内部可以存下单色整帧数据，的就不行，如果不次存完，有可能在读取的时候造成图片分条，例如，分成次读取幅图像，由于写入数据比读取数据慢，会造成图像前是第幅图像，而最后部分则是第五幅图像。

在快速移动的时候，这个问题非常严重，综合以上考虑，用的单色图片，可以解决图片抽样混叠问题清零帧中断标记任卫华汽车行驶记录仪的研制南京南京航空航天大学，彭李明，连迅多功能汽车行驶记录仪的系统设计电子测量技术王力争国内外汽车行驶记录仪应用概况邹益慧基于汽车行驶记录仪的研制上海上海交通大学，赵伟章，马新国基于数据采集系统芯片的新代汽车行驶记录仪汽车电器，万宇新型汽车行驶记录仪的研制南京南京理工大学，李昌荥汽车行驶记录仪及上位机数据分析软件的开发南京南京理工大学，姜乃馨汽车行驶记录仪与智能交通客车技术，余辉具有图像记忆功能的汽车黑匣子的研究与设计合肥合肥工业大学，赵文浩车辆监控系统中短消息通信技术研究工业控制计算机徐绍铨测量原理及应用武汉武汉大学出版社，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局汽车行驶记录仪北京北京中国标准出版社，周英焕，王宪基于嵌入式系统新型车辆行驶记录仪的硬件结构和软件设计江南大学学报，陈方舟，周业军，孙钦在型汽车行驶记录仪中的应用电子工程师，王潇，王宪，张铁基于嵌入式系统的新代汽车行驶记录仪江南大学学报自然科学版王建现代电子技术在车辆智能管理及数据传输控制中的应用研究北京北京航空航天大学，翟红设置最高限速用好记录仪中国道路运输，，崔玉祥基于的矿用搜救器设计北京太原理工大学苏洁汽车行驶记录仪的应用于监督管理中国劳动社会保障出版社王幸之，王雷，翟成单片机应用系统抗干扰技术北京北京航空航天大学出版社附录主程序设置中断优先级分组为组位抢占优先级，位响应优先级延时函数初始化串口初始化为初始化内部内存池检测不到卡为相关变量申请内存初始化摄像头挂载卡读取摄像头数据，读取时亮，延时时灭值与速度有关，里面插的卡速度很慢，所以只有每秒帧左右，可以通过串口查看使能定时器捕获计数频率，秒钟中断设置窗口开始复位读指针复位读指针结束像头和影像处理器的所有功能。

通过总线控制，可以输出整帧子采样取窗口等方式的各种分辨率位影像数据。

该产品图像最高达到帧秒。

用户可以完全控制图像质量数据格式和传输方式。

所有图像处理功能过程包括伽玛曲线白平衡度色度等都可以通过接口编程。

图像传感器应用独有的传感器技术，通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声托尾浮散等，提高图像质量，得到清晰的稳定的彩色图像。

的主要特点见下表。

表摄像头模块特性序号的特点高灵敏度低电压适合嵌入式应用标准的接口，兼容接口支持和输出格式支持，和从到的各种尺寸输出支持自动曝光控制自动增益控制自动白平衡自动消除灯光条纹自动黑电平校准等自动控制功能。

同时支持色饱和度色相伽马锐度等设置。

支持闪光灯，支持图像缩放摄像头模块自带了有源晶振，用于产生时钟作为的输入。

同时自带了稳压芯片，用于提供稳定的工作电压，并带有个芯片，该芯片的容量是字节，足够存储帧的图像数据。

图为该模块的外观。

图位该模块的原理图。

图摄像头模块实物图图摄像头模块原理图汽车行驶记录仪的硬件设计本章记录了汽车行驶记录仪硬件系统的整体构架，并分别介绍了各个功能模块的设计原理方案选择和具体电路设计。

系统硬件原理图系统的硬件系统以最小系统为核心，在此基础上附加其它的各个功能模块，实现更多更复杂的功能。

图系统硬件原理图图为系统硬件原理图，图中包括电源模块最小系统模块摄像头图像采集模块卡数据存储模块以及程序烧录模块。

系统功能模块设计系统功能模块设计详细介绍各个功能模块的设计思路，方案和核心器件选择以及最后的电路实现。

电源模块电路设计电源电路作为整个系统的供电系统，为整个系统的正常运行提供了最基本的保证，同时也是整个系统最基本的可靠性保证。

目前市场上汽车种类繁多，汽车所提供的电源有，和三种电平标准。

我国的车辆主要以和的为主，但是现如今的绝大部分车辆都带有接口，现在的接口统含有直流电源，所以本论文以直流电平设计方案，供电系统。

电源模块除了考虑输入电压外还需要考虑功耗电源反接和过压保护电磁干扰和车辆起动停止时电源电压的变化。

汽车内部是个复杂的电磁环境，有着各种电磁干扰。

如点火系统产生的瞬间高达级的尖峰脉冲。

以及其它的车载用电设备对车辆电源也会产生很大的影响，使电源电压产生较大的浪涌电流和电压波动，导致电源质量变差。

所以为保证本设计的汽车行车记录仪的稳定性和可靠性，直接采用汽车内部经过专业处理过得供电接口作为电源，这样既能防止浪涌电流，电压波动，防止反接等。

然而本设计中的汽车行驶记录仪需要工作电压，而汽车充电接口提供的电压般是，所以需要通过电压转换电路，将汽车提供的电压转换为记录仪需要的电压。

具体电路图如图。

图电源原理图汽车行驶记录仪作为车载设备，整机的功耗应该越小越好，而线性稳压电源的效率不到，也就是大于半的功率被电源损耗了，并且稳压器在损耗功率的同时还产生大量热量，给电源模块的散热和小型带来困难。

而且线性稳压电源调整管跨接在输入和输出之间，不能有效地隔离输入输出电压，而汽车供电电源质量很差，有很大的波动和脉冲，会影响记录仪的工作状态和使用寿命。

所以，汽车行驶记录仪的供电模块不适合用线性稳压电源。

但是，线性稳压电源纹波小，稳定性高，而且低压差的线性稳压电源效率也不低，以为例，输入输出，效率能够达到。

所以电源模块使用为核心芯片。

将变换成，由于压差小，因此功率损耗也小，器件本身就能很好的完成散热，不需要加散热装置。

发光管和指示电源工作状态。

最小系统设计为构建可稳定工作的的最小系统，需要时钟电路复位电路启动电路这些外围接口电路。

具体的最小系统原理图见图，复位电路，启动电路和其他单片机电路大致相同，这里重点介绍下的时钟电路。

提供了五个时钟源来供用户选择，分别是不间断的进行数据的采集，从而监控车辆行驶过程中的状况，系统的主程序会通过定时器中断对摄像头收集的图像信息数据进行定时的保存。

主程序在每次循环的时候，都会查询摄像头采集的数据，若查询不到摄像头所采集的数据，则说明摄像头有可能在不正常的工作，则主程序会调用相应的服务子程序进程程序的复位。

每次循环的最后还要查询各个中断的标识位，如果没有那个终端处理函数就绪，则进入下次的循环。

如果有个中断处理函数标志为就绪，则主程序调用相应的服务子程序。

如果多个中断处理标志为就绪，就按优先级高低顺序的处理各个终端。

主程序还要将处理完的数据按照特定的数据包格式存储到卡中，以便将来调用查看。

下图为主程序的流程图。

设置中断开始延时函数初始化串口初始化初始化内存池初始化摄像头挂载卡实时读取摄像头数据定时器中断触发延时，等待定时器中断触发将图像数据存储到卡中图主程序流程图子程序设计这里主要介绍数据存储的子程序的设计。

内置控制传输的协议处理器，简化常用的控制传输。

内置文件系统管理固件，能支持容量高达的卡。

提供文件管理和读写功能可以很方便的利用内置固件实现打开新建或删除文件的功能或者以字节为最小单位或者以扇区为单位对多级子目录下的文件进行读写。

记录仪作为主机，主要的功能是往卡中存入所采集的数据信息，为了高效的利用卡得存储空间，也