基于Zigbee的汽車無(wú)線黑匣子設(shè)計(jì)

引言
??? 汽車黑匣子又稱汽車行駛狀態(tài)記錄系統(tǒng)，主要由汽車行駛狀態(tài)記錄儀、手持讀碼器和管理計(jì)算機(jī)組成。記錄儀安裝于汽車上，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄車輛的行駛數(shù)據(jù)；手持讀碼器由掌上電腦和應(yīng)用軟件組成，用于控制和操作記錄儀的運(yùn)行及通過(guò)RS232串行口對(duì)記錄儀進(jìn)行數(shù)據(jù)讀??；管理計(jì)算機(jī)用于對(duì)原始記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、報(bào)表、存儲(chǔ)及查詢。

1 系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)
1．1 系統(tǒng)介紹
??? 本系統(tǒng)利用MG2455微處理器為核心，基于Zigbee無(wú)線射頻技術(shù)設(shè)計(jì)了一款汽車無(wú)線黑匣子。胎壓和胎溫的檢測(cè)通過(guò)Zigbee技術(shù)與主機(jī)通信，該系統(tǒng)包括一裝設(shè)于輪胎鋼圈上的無(wú)線監(jiān)測(cè)傳送裝置及一可供裝設(shè)在車體駕駛座內(nèi)的數(shù)字接收一顯示裝置。當(dāng)胎壓和胎溫超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)。
??? 本系統(tǒng)還具有疲勞駕駛的提示報(bào)警功能及記錄功能，從而有效遏制司機(jī)疲勞行車，保證長(zhǎng)途運(yùn)輸行車的安全。
1．2 功能與指標(biāo)
??? (1)存儲(chǔ)車輛行駛過(guò)程中不同時(shí)段的操作和狀態(tài)信息(如溫度、胎壓等)并在LCD屏上顯示出來(lái)，存儲(chǔ)的頻率為30次／小時(shí)。
??? (2)可以任意地設(shè)定參考值，指標(biāo)超過(guò)正常范圍則報(bào)警。
??? (3)需要使用行車數(shù)據(jù)時(shí)，可通過(guò)USB接口直接讀取數(shù)據(jù)至PC或者PDA等個(gè)人終端上。USB接口為通用的USB2．0接口。
1．3 實(shí)現(xiàn)原理
??? 在以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)中，所有的汽車信號(hào)的處理及液晶顯示等都通過(guò)MG2455單片機(jī)來(lái)處理完成。胎壓、加速度等傳感信號(hào)經(jīng)過(guò)A／D轉(zhuǎn)換后通過(guò)Zigbee無(wú)線通信傳輸給單片機(jī)。無(wú)線監(jiān)測(cè)傳送裝置包括：一個(gè)壓力感應(yīng)器、一個(gè)溫度感應(yīng)器、一個(gè)連接壓力器的差動(dòng)放大器、一個(gè)連接溫度感應(yīng)器的衰減器，一個(gè)接收來(lái)自差動(dòng)放大器的壓力信號(hào)及來(lái)自衰減器的溫度信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的微控制器，且通過(guò)一個(gè)發(fā)送器、一個(gè)濾波器將信號(hào)經(jīng)共振型天線傳輸至數(shù)字接收顯示器，以利駕駛員可隨時(shí)掌握輪胎壓力溫度狀況。單片機(jī)將I／O口接收到的時(shí)鐘信號(hào)、溫度信號(hào)與無(wú)線接收的胎壓、加速度信號(hào)一起存儲(chǔ)在flashROM中并在液晶模塊LCD6029上顯示出來(lái)，當(dāng)信號(hào)超標(biāo)時(shí)系統(tǒng)能主動(dòng)報(bào)警。USB接口通過(guò)轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的串行口相連，可以將系統(tǒng)存儲(chǔ)的信息導(dǎo)出至PC機(jī)或者PDA等個(gè)人終端上。
1．4 硬件框圖
??? 本系統(tǒng)從功能上可劃分為數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)處理部分、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分、通訊部分(USB通訊)、顯示部分、胎壓模塊、溫度模塊、時(shí)鐘模塊。硬件框圖如圖1所示。

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