防碰撞無(wú)線通信汽車黑匣子的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2012-06-01
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
本系統(tǒng)的主機(jī)部分包括：信號(hào)輸入、數(shù)據(jù)保存和處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)通信、復(fù)位電路和掉電保護(hù)電路等部分。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，在發(fā)生超速、疲勞駕駛等違章情況時(shí)，LPC2214可直接從實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路中讀取實(shí)時(shí)時(shí)間進(jìn)行處理和保存。
系統(tǒng)具備USB接口，當(dāng)用戶插入U(xiǎn)SB磁盤時(shí)，可利用主控USB功能，將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入磁盤中。上位機(jī)軟件可利用此USB磁盤采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和車輛、人員管理。
復(fù)位電路不僅能夠復(fù)位系統(tǒng)，同時(shí)可以處理無(wú)線通信中一些干擾信號(hào)使無(wú)線模塊通信阻塞造成的死機(jī)，同時(shí)LPC2214中的電源監(jiān)控芯片可提高系統(tǒng)的可靠性，從而保證LPC2214對(duì)電源、時(shí)鐘源等諸多方面提出的較高要求。
2．1 CPU模塊
系統(tǒng)中的CPU模塊是采用Philips公司推出的基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和跟蹤的32位ARM7TDMISTM CPU的高速處理器LPC2214。LPC2214帶有256 KB嵌入的高速FLASH存儲(chǔ)器。128位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32位代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行。對(duì)代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用16位Thumb模式將代碼規(guī)模降低超過(guò)30％，而性能的損失卻很小。LPC2214采用144腳封裝，可使用的GPIO高達(dá)76(使用了外部存儲(chǔ)器)～112個(gè)(單片應(yīng)用)。由于內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口，使它們非常適合于通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、嵌入式軟Modern以及其他各種類型的應(yīng)用。
2．2 數(shù)據(jù)量采集
本文的模擬量采集是直接利用LPC2214內(nèi)現(xiàn)有的逐次逼近式的10 b A／D轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)8路快速模擬信號(hào)的采集。該轉(zhuǎn)換器的測(cè)量范圍為0～3 V，最快轉(zhuǎn)換速度可達(dá)2．44μs／次，編程簡(jiǎn)單，還可選擇需要的功能來(lái)提高轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度。
本文的開關(guān)量采集時(shí)采用8路開關(guān)量的采集，外部開關(guān)信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離TLP421后，從LPC2214的8根I／O口引入系統(tǒng)，編程實(shí)現(xiàn)采用中斷方式或查詢方式對(duì)這8路開關(guān)信號(hào)進(jìn)行采集。
2．3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊
本文系統(tǒng)以LPC2214為核心，對(duì)外部模擬量輸入、數(shù)字量輸入以及開關(guān)量輸入3種信號(hào)分別進(jìn)行采集。需要保存的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后存儲(chǔ)于內(nèi)部大容量存儲(chǔ)器中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(如實(shí)時(shí)車速、駕駛員信息、實(shí)時(shí)時(shí)間)及報(bào)警信號(hào)等可通過(guò)顯示面板輸出顯示。
本文系統(tǒng)中含有兩種存儲(chǔ)器：FLASH存儲(chǔ)器SST39VF160和E2PROM存儲(chǔ)器FM24CL64。示意圖如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/196776.htm
SST39VF160是一個(gè)1M×16的CMOS并行多功能FLASH存儲(chǔ)器，具有快速擦除扇區(qū)和軟、硬件寫保護(hù)等功能。因?yàn)樵撔酒綦姅?shù)據(jù)保存時(shí)間超過(guò)100年，所以非常適用于大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的場(chǎng)合，尤其是需要程序或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可方便且低成本地更新?lián)Q代。
FM24CL64是一個(gè)基于I2C總線、具有8 KB存儲(chǔ)空間的串行CMOS的E2PROM存儲(chǔ)器，有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。該芯片占據(jù)LPC2214的I／O資源少、編程簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間亦可達(dá)100年，故常用于存儲(chǔ)一些系統(tǒng)、配置參數(shù)，在儀器儀表中的應(yīng)用十分廣泛。
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