基于LPC2362帶GPS功能汽車行駛記錄儀的開發(fā)

系統(tǒng)時鐘采用LPC2362獨(dú)立電源的RTC，采用車輛電源和備用電池供電，通過SP609實現(xiàn)電源自動切換。車輛電源正常時，采用車輛電源供電，否則，采用備用電池電源。電池電壓由LPC2362的A/D轉(zhuǎn)換后監(jiān)控，并給出電池電壓過低報警提示。另外，SP609帶有硬件看門狗功能，通過74HC01或門實現(xiàn)硬件看門狗和低功耗共存。當(dāng)MCU模塊控制腳輸出為低時，74HC01輸出由SP609的RESET控制，實現(xiàn)硬件看門狗；當(dāng)MCU模塊控制腳輸出為高時，74HC01輸出為高，MCU的RESET為高，實現(xiàn)低功耗MCU不復(fù)位。圖6是時鐘和硬件看門狗功能框圖。

CAN模塊功能由LPC2362帶的2路CAN實現(xiàn)，通過外加隔離收發(fā)器，實現(xiàn)CAN功能。其中，一路配置成低速CAN，連接車輛低速CAN總線；另一路配置成高速CAN，連接車輛高速CAN總線，通過CAN功能模塊系統(tǒng)既能獲得發(fā)動機(jī)信息，實現(xiàn)油耗監(jiān)控，又能實現(xiàn)車輛上低速CAN總線和高速CAN總線的數(shù)據(jù)交換。
目前，大部分記錄儀系統(tǒng)設(shè)計有大容量傳輸協(xié)議，多采用單片機(jī)+USB HOST驅(qū)動芯片的模式。但這種設(shè)計方案有以下不足：成本過高，帶有USB HOST功能的芯片往往價格高，而且外圍擴(kuò)展所需硬件資源多，一般需要擴(kuò)展RAM來滿足復(fù)雜的USB協(xié)議和大容量傳輸協(xié)議，成本相對高；數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢，選擇單片機(jī)的主頻一般不會超過20MHz，而通過外部總線系統(tǒng)和USB HOST接口芯片通信，數(shù)據(jù)交換效率更低。另外，外部擴(kuò)展RAM也占用系統(tǒng)總線資源，擴(kuò)展USB HOST和其他附屬硬件時，所占PCB面積大、走線復(fù)雜，使系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，調(diào)試不方便。LPC2362自帶USB HOST功能，很好地解決這些不足，完全滿足USB 2.0協(xié)議，支持全速傳輸，帶有DMA傳輸模式和電源管理模式，并有獨(dú)立的8 KB SRAM，它還具有電源管理和過流檢測功能。結(jié)構(gòu)框圖如圖7。

汽車行駛記錄儀具有打印功能，本設(shè)計采用外接商用打印機(jī)，電源采用開關(guān)電源LM2596，其有3 A的電流輸出能力，接口采用UART0實現(xiàn)記錄儀數(shù)據(jù)打印。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計，根據(jù)不同的功能模塊設(shè)計相應(yīng)的軟件，這樣系統(tǒng)有很好的裁剪性。每個模塊軟件驅(qū)動分為底層驅(qū)動和接口應(yīng)用，整個嵌入軟件采用前后臺系統(tǒng)實現(xiàn)[2]，軟件流程如圖8所示。

根據(jù)國家相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，商用運(yùn)營車輛需安裝汽車行駛記錄儀，以加強(qiáng)汽車運(yùn)營安全管理，而車輛運(yùn)營主體從自身利益出發(fā)往往需安裝GPS和CAN功能來實現(xiàn)運(yùn)營線路的監(jiān)控和實際油耗測量，以提高企業(yè)管理手段和效益。本系統(tǒng)從這兩方面出發(fā)，在不增加汽車行駛記錄儀軟硬件的基礎(chǔ)上實現(xiàn)上述功能，解決了運(yùn)營公司面對的實際問題，降低了終端客戶使用成本，從而提高了客戶安裝汽車行駛記錄儀的積極性，保證了運(yùn)營車輛運(yùn)輸?shù)陌踩?，提高了運(yùn)營效率，降低了運(yùn)營公司的運(yùn)營成本。