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- 1029342
- 性别
- 男
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基于ARM的汽车“黑匣子”设计
汽车行驶记录仪俗称汽车黑匣子，是一种能够对车辆行驶速度、时间、里程以及其他状态信息进行记录的电子装置。本文设计的基于TI 公司的TMS470R1A256 汽车行驶记录仪可以记录汽车行驶的状态，并对通过汽车行驶状况的记录分析、鉴定道路交通事故，提高交通管理执法水平和运输管理水平，保障车辆运行安全具有重要作用。文中主要给出了系统的硬件设计及主程序的软件设计。本文在传统记录仪的基础上，增加GPRS , GPS及USB 主机等功能，实现对正在行驶的汽车进行远程监控、卫星导航等功能。
1 "黑匣子"的分类
由于各研制生产厂家的出发点不同，因而产品的类型不同，产品结构形式也不尽相同。目前市场上的记录仪己形成了一个种类繁多、性能不一的产品格局。汽车行驶记录仪根据其功能不同可以分为单一型、事故型、管理型、综合管理型和3G型。
3G型是从软件、硬件和系统功能上进行了优化设计，以综合管理为主要目地而开发的新一代汽车行驶记录仪。主要特征是多通道数据采集处理，全程连续记录，大容量存储卡和强大的综合管理软件系统，实现资源共享。此类型记录仪利用多通道数据采集处理平台、GPS 卫星定位仪、大容量数据存储卡、日趋成熟的地理信息系统和后台综合管理平台软件等强有力的现代化技术手段，重点针对营运和特种车辆的综合化管理目标，来完成车辆综合化管理进程。可通过在微机软件介面上重放的全程连续记录曲线和各开关传感器的连续状态，对车辆的营运、安全、质量等综合指标进行强有力的全程监控，根据需求打印统计图表，并采用动态分析方式，为驾驶员的安全驾驶提供极高价值的参考。
本文介绍的就是基于ARM 的3G型汽车"黑匣子"的设计。
2 系统总体设计
本系统包括记录仪车载端主机和监控软件组成。其中主机采用TI 公司32 位的RISC 微处理器TMS470R1A256 作为主控制器，包括基本记录模块、显示模块、打印机模块、GPS 模块、GPRS 模块、数据通讯模块。系统整体设计框图如图1 所示。
 图1 系统原理框图
【详情参阅：基于ARM的汽车“黑匣子”设计】
ARM数字化控制开关直流电源设计
随着现代科技事业的发展，电器设备的精度提高、可靠性加强，智能化和数字化的实现，开关电源正朝着高精度、智能化、数字化的方向发展。本文采用SAMSUNG公司的SC344BOX的ARM7芯片设计了一种智能化、数字化的可调开关直流电源，对电源主电路实现了全数字控制，输出电压可调，并提高了输出电压的精度和稳定度。控制算法通过软编程可以使系统升级，也便于用户根据各自的需要灵活地选择不同的控制功能。
1 电源系统的总体设计
电源系统的设计要求是：工频电源交流220V输入，直流电压可调输出10～2000V，输出电流小于100mA，用户可以使用键盘随时更改输出电压，显示屏上显示当前的工作状态。根据要求设计的电源系统由电源电路和控制电路两部分组成，如图1所示。
 电源电路部分主要包括整流滤波、BUCK变换器、推挽式直流变换器、滤波器，把工频电源转化成所需要的直流电源。控制电路部分主要包括ARM7控制单元、电压分压反馈取样、键盘/显示，根据用户的输入参数来调整输出的直流电压，并把当前的工作状态显示出来。EMC保护用来消除工频电源中的噪声干扰，保护系统电路不被损坏。
2 电源电路部分的工作原理及设计
2.1整流滤波及BUCK变换器的设计
整流滤波把工频的交流电源变成直流电源，其电路如图2所示，输入/输出的波形如图3所示。为了提高整流效率，采用全桥整流，整流桥硅使用性价比高的KBP3510，2个400V的47μF电容并联，输出直流电压U0约为300V。
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