汽车行驶状态记录仪的研究毕业设计论文
基于单片机的汽车行驶状态记录仪(黑匣子)毕业设计
1 绪论本章首先对汽车行驶状态记录仪进行了简单的介绍，然后分析了汽车行驶记录仪的研究背景及意义，紧接着说明了国内外的研究水平和发展趋势，最后指出了本设计的研究内容及特点。
1.1 汽车行驶记录仪简介汽车行驶记录仪是一种安装在车辆上且对车辆行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其它状态信息进行记录、存储并可通过接口实现数据输出的数字式电子记录装置。
它又称汽车工作信息记录仪、汽车综合信息记录仪，也有人将其形象地称为汽车电子警察，它能全程同步记录、监控车辆运行状态。
利用汽车行驶状态记录仪，通过专用软件可以将汽车行驶轨迹在电脑上完整、准确的再现。
汽车行驶记录仪在汽车上已经得到广泛的开发应用，它由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括面板、单片机及辅助电器元件；软件部分包括控制、处理各种数据的仪表功能程序系统[1]。
该仪器可实现多种信息处理，显示汽车状况，进行自我诊断，对车速、发动机转速、水温、油压、燃油量、油耗和蓄电池电压等一系列参数进行有效监控。
并通过控制发光二极管、液晶显示、蜂鸣器等报警手段，为司乘人员提供直接的汽车状况信息和发出各种超限情况的报警等，可有效防范和化解车辆事故的发生。
1.2 汽车行驶记录仪的应用背景汽车行驶状态记录仪的使用，欧盟、日本等国家早在二十世纪70年代就开始以立法的形式在部分客运车辆及货车上强制安装使用记录仪，我国从二十世纪80年代后期开始，在少数地区也曾试用过由国内一些科研机构及企业自主研制的数字式记录仪[2]。
目前我国各地正在积极推进汽车行驶记录仪安装使用和监管工作，上海、广州、深圳、西安、哈尔滨等地还将GPS卫星定位系统与汽车行驶记录仪组合使用，在网络的强大支持下，实现实时跟踪监控，使道路交通事故逐年下降。
汽车行驶记录仪由于其便携性、实时性、可靠性、通用性，在行驶安全、交通执法、运输管理等方面有着重要的实际作用和现实意义。
1.3 国内外汽车行驶记录仪的发展状况1.3.1 国外汽车行驶记录仪的发展状况欧洲是最早制造也是最早强行推行使用汽车行驶记录仪的地区，同时也是目前使用记录仪最多的地区。
基于单片机的汽车行驶状态记录仪的设计.doc
基于STC90C51的汽车行驶状态记录仪的设计摘要：随着汽车制造模块化、平台化技术的飞速发展，汽车普及率逐年升高，汽车在人们的整个社会生活中扮演着越来越重要的角色。
然而随着汽车保有量的逐年升高，道路交通事故的数量也随之上涨，因此汽车的主动及被动安全装置倍受人们重视。
本毕业设计主要通过NEO-6M芯片收集GPS卫星的数据来获取车辆的行驶状态信息，采用STC90C51作为主芯片解析数据并处理所获取的信息，通过LCD1602液晶屏显示状态信息，通过LED灯和蜂鸣器来传达警告信息。
本设计被称为汽车行驶状态记录仪，可以让汽车驾驶员获取实时行驶状态信息，如实时时间、地理坐标、实时速率、行驶方向等。
于此同时，能够将这些信息实时循环存储到EEPROM芯片AT24C02中，方便随时调用。
这些信息在发生事故后可以调取出来，作为证据保障受害人权益。
汽车行驶状态记录仪，又被称为汽车黑匣子，也是一个主动安全装置，当汽车超速时可以通过LED灯和蜂鸣器向驾驶员发出警告。
关键词：STC90C51；汽车行驶状态记录仪；GPS；NEO-6M；汽车黑匣子Design of Driving State Recorder Based on STC90C51Abstract: With the rapid development of modularization of automobile manufacturing，prevalence of automobiles has been increased year by year. In the whole human social life automobile plays a more and more important role. However, the quantity of road traffic accident has been risen larger and larger along with the increase of the number of vehicle holdings. For this reason,active and passive safety devices of car have been attached great importance。
40-毕业设计论文-基于单片机的汽车行驶状态记录仪系统的软件设计[管理资料]
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1绪论随着交通的迅速发展，汽车已经成为现代社会的一种重要的交通工具。
道路交通事故频繁发生，群死群伤的恶性交通事故屡屡发生。
据有关部门统计，2005年上半年，全国共发生道路交通事故228657起，造成46012人死亡、236483人受伤，[1]。
据统计资料显示，汽车驾驶员的超速行驶、违章抢道、疲劳驾驶、疏忽大意是导致交通事故的主要原因，占交通事故数量的80％以上。
哪里有交通警察在场，哪里的交通事故就极少发生。
如果给每辆汽车安装上“电子警察"，有效地监督驾驶人员的驾驶行为，必能预防或减交通事故的发生；在发生交通事故后，“电子警察”也能给我们提供数据和资料，提高事故处理的效率和准确性[]。
汽车行驶记录仪对预防驾驶员疲劳驾驶、约束驾驶员违章、分析鉴定事故、提高交警的执法水平和运输管理水平、保障车辆运行安全等具有重要的实际作用及意义。
统计资料表明，汽车黑匣子的使用，使交通事故率降低37％～52％，大大减少了人员伤亡和财产损失，产生了显著的社会效益和经济效益[4]。
1934年，德国发明了世界上第一台纸盘式行驶记录仪，至今已有75年的历史。
它可以将曲线画在圆形的记录纸上。
由于技术的发展，纸盘式记录仪现在应用少。
20世纪70年代后期，欧洲率先推出了机模拟式驾驶记录仪。
进入九十年代，科学技术飞速发展，计算机日益普及，美国和德国又开发了数字式汽车事故记录仪。
20世纪90年代，美国、欧共体相继推出性能优良的电子式记录仪，并得到美国国家运输安全委员会的支持，敦促在其轿车和卡车上安装这种仪器。
主管交通安全的国家安全委员会(NTSB)也一直在致力于推广汽车黑匣子的工作。
NTSB正式要求各汽车生产厂家安装汽车黑匣子，通用、福特等汽车公司随即纷纷行动。
据报道，仅通用一家公司就为600万辆出厂车安装了黑匣子[]。
2003年日本汽车研究所开发小组研制出一种能记录在交通事故发生时驾驶数据的汽车“黑匣子"。
“黑匣子”安装在司机座位下面，能够记录速度、方向盘角度、刹车板及油门踩放的情况。
汽车行驶记录仪的设计
系统的硬件设计
电 源 电 路
如图所示，使用的变压器功率为30W、电压为±15V，先通过整 流是交流电变为直流，然后经过滤波电路，把没用的交流信号过滤掉， 再经过三端稳压器7805和7812逆变电路获得+5V和+12V电压，为单片 机的各部分及其他各模块供电。
系统的硬件设计
本系统选择元器件时本着选用体积比较小，使用
容易上手，性能比较高，软件编程比较简单的角度出 发，因此本设计使用STC89C52单片机为控制核心器 件，通过单片编程模拟汽车控制系统，温度模块使用 芯片DS18B20,，DS1302作为时钟模块的芯片，显示 模块使用160128液晶显示屏，从而完成汽车全程的状 态记录。
串 口 电 路
记录仪的串口电路部分，使用的是MAX232芯片作为核心部件， MAX232器件是由美信公司研发制造生产出的一种芯片。这个芯片应 该使用直流5V电源供电，它包括2个接收器、2个驱动器和一个电压 发生器组成的电路，以此提供TIA/EIA-232-F电平，而且它的功耗也 比较低。MAX232的所有发送器也全部可以能够把TTL/CMOS电平转 化，成为TIA/EIA-232-F电平信号，与要求的端口进行通信。
国内研究现状：
我国对行驶记录仪的研究比国外晚了60年，20世界80年代前 期，我国政府开始组织一些企业和一些科研机构开始对进行研发 [3]，并对一部分地区进行试用。研发的功能主要记录车辆的行驶 信息。但是由于当时的行车记录仪能够记录下的信息不是很多， 对当时发生的交通状况不能了解清楚，而且行车记录仪的功能是 为了弄清事故的起因，记录仪没有起到防止交通事故发生这一最 重要的的功能。因而，基本上没有办法解决交通事故频繁发生的 问题，最终在国内无法推广使用
汽车行驶记录仪设计方案与发展研究
汽车行驶记录仪设计方案与发展研究摘要：近年来，伴随着社会经济的转型与升级，我国交通事业朝气蓬勃发展的基础上，引发很多问题，如：交通拥堵、频繁发生交通事故同时难以认定、燃料浪费、城市环境污染严重等。
为了更好地处理这些问题，全球各个国家提倡研究一种智能交通运输系统。
汽车行驶记录仪作为ITS不可缺少的主要构成元素，其不仅可以详细记录汽车在行驶过程中的各种状态，而且还可以清晰记录车内外的视频图像，并且还具备接收GPS信号，同时利用无线网络传输给监控中心的功能。
所以非常有必要开发汽车行驶记录仪。
关键词：汽车；行驶记录仪；数据采集一、行车记录仪方案所用的技术（一）卫星定位技术卫星定位使用的原理为把高速运动卫星一瞬间位置当作已知晓的起算数据，使用空间距离后方交会的方法，明确待测点位置。
应用这项技术，在车辆中安装卫星定位设备后，将其所在位置当作待测点，这样就能够得到表征位置的坐标信息。
在车辆中安装卫星定位功能记录仪之后具有的优势为：首先，扩展了记录仪数据的录入范围，经过解析回放位置数据，对车辆的行驶轨迹进行分析，根据其他记录设局，能够直接看出车辆行驶过程。
其次，使用定位信息动态更新的特征，对记录仪的实时时间等参数进行动态检查，基于适当调整授权的前提下，减少了管理成本；最后，使用GPS信号对车辆的行驶速度进行分析，可以补充记录仪传感器速度信号。
与此同时，卫星定位功能在使用方面还存在一系列问题：首先，定位信号容易受到干扰，GPS信号容易出现突变或者是失真，需要选择处理。
鉴于这种情况，GPS信号不可以直接当作判断超速、疲劳驾驶的根据；其次，削弱主机抗干扰的能力。
为了实现理想的接收效果，当使用卫星信号接收天线都需要使用外置式，利用导线与主机连接，增多了干扰传输的手段，当设计硬件时需要对抗干扰措施进行综合考量。
（二）移动通信技术鉴于动态监控的要求，大多数具有卫星定位功能的记录仪都配备了具备CDMA或者是GPRS等移动通信网络的无线通信功能。
汽车行驶记录仪论文：汽车行驶记录仪的研究与实现
汽车行驶记录仪论文：汽车行驶记录仪的研究与实现【中文摘要】随着社会经济的发展,现代交通工具发挥着越来越重要的作用,但是日益增多的交通事故也给人们带来了难以计数的人员伤亡和财产损失。
汽车行驶记录仪是对车辆行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其它状态信息进行记录存储并可以通过接口实现数据输出的数字式电子记录装置。
记录仪不仅可以遏止交通违章、约束驾驶员不良驾驶习惯,而且可以有效地预防道路交通事故的发生,并为执法人员进行事故的分析、处理提供科学、忠实的原始数据,在交通运输管理中发挥着十分重要的作用。
在嵌入式技术被广泛运用的今天,我国现有的汽车记录仪仍然多是以单片机作为处理器,功能单一。
本论文在参考了国内外多种不同结构,不同领域的汽车行驶记录仪的设计与研究的基础上,将现今领先的FPGA技术应用在传统的汽车行驶记录仪上。
高速、低功耗的新型FPGA集成了中央处理器、数字处理器内核,可进行软硬件协同设计,从而缩短设计时间,提高汽车行驶记录仪的集成性、稳定性和灵活性。
本论文首先分析了国内外汽车行驶记录仪的相关背景和现状,根据汽车行驶记录仪的国家标准及其系统性能指标要求,提出了一种基于FPGA的汽车行驶记录仪系统的设计方案。
结合本课题设计方案,确定了系统设计的主要构架,初步提出了系统设计预期的性能指标参数。
系统开发采用Altera公司FPGA技术的硬件开发平台和软件开发环境。
其次,根据系统的总体方案,详细进行了系统的硬件和软件设计。
设计突出了SOPC技术的优点,在硬件部分中,设计了汽车行驶记录仪的供电及复位模块、信号采集模块、存储模块、显示模块、按键模块和通信模块等各个部分的电路结构。
在软件部分中,利用QuartusⅡ实现系统硬件电路及软件平台的搭建,设计采用自顶向下的模块化开发流程,实现系统各个功能模块以及系统与外设各个连接接口的功能模块设计；同时详细说明了NiosⅡ软核处理器的开发过程及本系统的软件设计流程和调试代码；并且对该系统进行综合、布局布线,随后进行了系统综合后的时序仿真；接着将生成的配置文件下载到目标板实现,进行系统的硬件调试和验证。
汽车行驶状态记录仪系统设计
题目汽车行驶状态记录仪系统设计摘要汽车行驶状态记录仪是一种安装在汽车上实现类似于飞机“黑匣子”功能的设备，它可以全程记录汽车行驶数据，并通过对所记录的行驶信息数据进行分析,从而对车辆的各种状况予以精确的掌控。
本课题主要研究基于单片机的汽车行驶状态记录仪系统设计，实现对汽车行驶过程中实时信息的采集、处理、传送和存储。
首先，汽车内部霍尔传感器传过来的一对分差信号经过适当的变换变成一个脉冲信号提供给单片机系统，然后单片机系统将采集到的信息经过适当的运算处理之后存储起来并进行处理。
另外，当汽车超速时，系统会发出警报，以提醒司机减速。
本课题设计的汽车行驶状态记录仪可有效预防驾驶员违章驾驶、遏制重大交通事故，具有准确性、高效性和易用性等。
关键词：单片机；记录仪；数据采集；可编程逻辑控制AbstractVehicle traveling data recorder is a kind of facility that install at the vehicle realizing the function that similar to airplane’s “black box”. It can write down the vehicle traveling data all the way, and analyze the data entered as well, thereby to handle all kinds of circumstances precisely that vehicle may happen.This topic is mostly researching the system design of the vehicle traveling data recorder, which is based on the micro control unit (MCU), realize the collection, treatment, transmission and storage to the vehicle’s real-time information while driving. First, a differential signal passing from the internal Hall sensor of the vehicle through proper transform into a pulse signal providing to the MCU system. Then the SCM system will get the collected information proper computing and then store up as well as conducting. In addition, the system will alarm when the vehicle is speeding, to remind the driver to slow down. The vehicle traveling data recorder designed this topic can effectively prevent the driver from illegal driving, contain major traffic accident, which is accuracy, efficiency and ease-of-use, etc.Key words: MCU; Recorder; Data acquisition; Programmable logic目录1 引言 (1)2 汽车行驶状态记录仪系统的设计方案 (1)2.1 功能和技术指标 (1)2.2 系统总体结构 (1)3 系统硬件设计 (2)3.1 记录仪的供电 (2)3.2 信号采集模块 (3)3.3 单片机模块 (5)3.4 可编程逻辑器件 (7)3.5 日历时钟芯片 (10)3.6 液晶显示模块 (13)3.7 信息的存储 (15)4 系统软件设计 (17)5 分析与总结 (18)参考文献 (19)谢辞............................................................................................ 错误！未定义书签。
汽车行驶记录仪范文
汽车行驶记录仪范文汽车行驶记录仪是一种可以记录车辆行驶数据的装置，也被称为车载数据记录仪、车辆黑匣子等。
它主要通过采集车辆行驶过程中的各种数据和信息，如车速、行驶时间、里程、加速度、车辆位置、行驶路线等，并将这些数据存储在内部存储器中，供车主或车辆管理人员查询和分析。
汽车行驶记录仪具有重要的保险、安全和管理作用。
对于保险公司来说，汽车行驶记录仪可以提供详细的车辆行驶数据，包括事故发生前的车速、刹车操作等信息，有利于事故责任的判断和理赔处理。
这种数据可以避免一些保险诈骗行为，保护保险公司的权益，提高理赔效率。
同时，对于车主来说，行驶记录仪还可以降低保险费用，因为保险公司可以根据车辆的实际使用情况进行个性化定价，减少不必要的费用支出。
在安全方面，汽车行驶记录仪可以对驾驶行为进行监控和评估，提醒驾驶员注意安全，提高驾驶质量，降低事故发生的概率。
同时，如果发生事故，行驶记录仪可以提供有力的依据，对事故原因进行分析，找出责任方，促进交通安全意识的提升。
此外，通过记录驾驶数据，行驶记录仪还可以为驾驶员提供驾驶评估和培训，帮助他们改善驾驶技巧和习惯。
从管理的角度来看，汽车行驶记录仪可以为车队管理提供便利。
通过远程监控和数据分析，管理人员可以实时掌握车辆的行驶状态和位置，提高运输效率，减少资源浪费。
同时，行驶记录仪还可以提供车辆维护和保养的提醒功能，及时进行维修，保障车辆的正常运营，减少故障发生的可能性。
然而，汽车行驶记录仪也存在一些争议。
有人担心它侵犯了个人隐私，因为行驶记录仪采集的数据与个人行为息息相关，并可能被滥用。
此外，行驶记录仪的安装和维护也存在一定的成本和技术要求，对于一些小型车辆和私人车主来说可能有些困难。
综上所述，汽车行驶记录仪在保险、安全和管理等方面具有重要的作用。
它可以提供准确的行驶数据和信息，为保险公司的理赔处理提供依据，提醒驾驶员注意安全，促进车辆管理的效率。
当然，我们也应该考虑到隐私和技术成本等问题，合理应用和管理这一技术，才能更好地发挥它的作用。
文献综述(例子)
汽车行驶记录仪的设计一、研究的意义随着交通的迅速发展，汽车已经成为现代社会的一种重要的交通工具，同时伴随而来的交通事故屡屡发生，给社会和人民造成了巨大的伤害。
据有关统计资料显示，汽车驾驶员的超速行驶、违章抢道、疲劳驾驶、疏忽大意是导致交通事故的主要原因，占交通事故数量的80％以上。
如果给每辆汽车安装上行驶记录仪，有效地监督驾驶人员的驾驶行为，必能预防或削减交通事故的发生，并且在发生交通事故后，记录仪也能给我们提供驾驶员疲劳驾驶、约束驾驶员违章数据和资料，提高交警的执法水平和运输管理水平。
由于记录仪能够实时地记录车辆运行和驾驶员驾驶活动的有关信息，它可在遏制疲劳驾驶、车辆超速等严重交通违章、约束驾驶人员的不良驾驶行为、预防道路交通事故、保障车辆行驶安全、提高营运管理水平等诸多方面发挥重要的作用，并将为事故分析鉴定提供原始数据。
为了保护人民的生命财产安全，遏制交通事故频发，国内外的许多公司企业、科研单位已经研制开发了汽车行驶记录仪产品。
二、国内外研究现状1、国外研究现状汽车行驶记录仪制造和应用的发源地在欧洲。
早在20世纪20年代，行驶记录仪便伴随着汽车里程表而诞生，当时是和汽车速度、里程表结合在一起的。
随着汽车工业的快速发展，记录仪开始在汽车运营中得到自发性的广泛应用。
1934年，德国发明了世界上第一台纸盘式行驶记录仪，至今已有70年的历史。
为了保障道路交通安全运输，1953年，德国政府开始对载重超过7吨的货车和客车强制推行纸盘式行驶记录仪。
自1970年起，当时的欧共体开始推广德国的经验，在德国、法国、意大利、比利时、卢森堡6个成员国强制推行行驶记录仪。
1992年欧盟成立，原欧共体有关记录仪应用的各项法规继续有效。
目前，欧盟已制定颁布了分别规范驾驶时间、纸盘式记录仪技术性能、数字式记录仪技术性能、监督企业和实施路面执法的5个主要法规，15个成员国500多万辆商用车安装了纸盘式行驶记录仪，是世界上使用纸盘式行驶记录仪最多的地区。
基于单片机的汽车行驶状态记录仪本科毕业设计 精品
本科毕业设计基于单片机的汽车行驶状态记录仪摘要汽车行驶记录仪，俗称汽车黑匣子，是对车辆行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其他状态信息进行记录、存储并可通过接口实现数据输出的数字式电子记录装置。
目前全国各地客运公司、物流公司、旅游公司及危险品运输公司、公交集团及企事业单位都在紧张有序地安装汽车行驶记录仪。
本论文首先对汽车行驶状态记录仪进行了简单的介绍，分析了汽车行驶记录仪的研究背景及意义，说明了国内外的研究水平和发展趋势；其次提出了系统的方案设计；紧接着是对汽车行驶记录仪硬件电路的设计，其中包括了电源模块、信号采集模块、单片机模块、键盘模块、存储器模块、显示模块、时钟模块、报警模块等；最后是汽车行驶记录仪几个主要软件的程序设计，包括信号采集程序、数据存储程序、停车预处理程序等。
汽车行驶记录仪由于其便携性、可靠性、通用性，在行驶安全、交通执法、运输管理等方面有着重要的作用。
随着我国开始建设智能交通系统的进程，汽车行驶记录仪将成为确保现代交通运输安全和高效物流动态运营管理不可或缺的一环。
关键词：汽车行驶记录仪；发展趋势；单片机；模块设计；程序设计Based on SCM of automobile driving staterecorderAbstractCar driving recorder, commonly known as the automobile black box, it is the vehicle speed, time, mileage and vehicle's other status information recording and storage can be realized through the interface and the data output of the digital electronic recording device. At present all over the country passenger transportation companies, logistics companies, tourism companies and dangerous goods transport companies, bus group, and all enterprises and institutions in the nervous and orderly to install the car recorder. State in this paper, first of all, on the car recorder has carried on the simple introduction, analyzed the research background and significance of vehicle data recorder, illustrates the research level and development trend at home and abroad; Secondly puts forward the system of scheme design; Followed by the hardware circuit design of the vehicle data recorder, including the power supply module, signal acquisition module, MCU module, keyboard module, memory module, display module, clock module, alarm module, etc.; The last is the program design of several major vehicle data recorder software, including signal acquisition program, data storage, parking preprocessing procedures, etc. Due to its portability vehicle data recorder, reliability, versatility, in road safety, traffic law enforcement, transportation management plays an important role. Start construction process of intelligent transportation systems, along with our country will become the vehicle data recorder to ensure that the modern transportation safety and efficient dynamic operation management an integral part of logistics.Keywords:Car driving recorder; Development trends; Single chip microcomputer; Module design; The program design目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................................. I I 1 绪论 .. (1)1.1汽车行驶记录仪简介 (1)1.2 汽车行驶记录仪的应用背景 (1)1.3国内外汽车行驶记录仪的发展状况 (2)1.3.1国外汽车行驶记录仪的发展状况 (2)1.3.2 国内汽车行驶记录仪的发展状况 (2)1.4 本设计的研究内容及特点 (3)2 系统总体方案设计 (4)2.1 系统总体框图 (4)2.2 各模块功能需求 (4)3 汽车行驶记录仪硬件设计 (7)3.1 电源模块的设计 (7)3.1.1 设计方案的选择 (7)3.1.2 电路设计 (7)3.1.3 掉电保护 (9)3.2 信号采集模块 (10)3.2.1车速信号的采集 (10)3.2.2 开关量信号的采集 (11)3.3 单片机模块 (12)3.3.1 单片机选型........................................................................... 错误！未定义书签。
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毕业设计论文汽车行驶状态记录仪的研究1 绪论1.1 课题的意义汽车作为现代社会的一种重要的交通工具，越来越显示出强大的生命力。
随着国民经济、公路运输业的蓬勃发展，汽车的需求量在不断地增长，可随之而来的却是交通事故的频繁发生。
据统计我国是道路交通事故死亡人数最高的国家，连续数年一直居世界第一位，近20年来，由于交通事故造成的死亡人数己达到108万人。
从公安部了解到，2004年全国共发生一次死亡10人以上群死群伤特大道路交通事故55起，造成852人死亡、877人受伤。
与上年相比上升幅度较大，事故起数上升34.1％，死亡人数上升32.1％，受伤人数上升54.7％。
从全球看每一分钟就有一个人死于汽车交通事故，1982以来全球总共有大约3000万人死于交通事故中。
如何采取有效措施预防道路交通事故的发生，特别是提供一些事故发生前的有效数据给汽车制造商使其制造出更安全的汽车来减少交通事故放生和最大限度地减低交通事故中对人的伤害，同时提供一个电子眼来帮助交通部门提高事故处理的准确性、公正性及快速性，是一个值得研究的实际课题[1]。
“汽车黑匣子”，又称汽车行驶记录仪，是安装在车辆上，对车辆行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其他状态信息进行记录、存储并可通过接口实现数据输出的数字式电子记录装置。
它能完整、准确地记录汽车行驶状态下的有关情况，能将汽车行驶轨迹完整地记录下来，并通过专用软件在微机上再现。
目前的汽车黑匣子虽然在可靠性、体积方面取得了较大的改善，但不具有图像存储的功能;它所存储的汽车信息，对于各种起因的突发事件不能有效、准确地提供可分析和处理的科学依据。
一般来说，该产品体积只有香烟盒般大小，能防潮、防水、防腐和耐高温。
它除了具有传统的黑匣子所拥有的事故分析功能外，还能在汽车驾驶员超速行驶时发出超速报警声，以提醒驾驶员减速行驶，并详细记录车辆每次的起动时间、行驶里程、行驶时问、最高车速以及每次最高车速的持续时间，方便交通管理部门根据所记录的有关数据对车辆进行有效的管理。
黑匣子还可以设置反劫防盗功能。
装上该产品后，除了车主和车主委托的人外，其他人即使有了车钥匙也无法起动汽车!即使拆除黑匣子也仍然无法起动汽车，从而在传统防盗器的基础上又有了新的技术突破。
1.2 国内外发展状况随着微电子与计算机技术的发展，汽车黑匣子的功能已经远远超过单纯事故记录的功能，从发展的趋势来看，汽车黑匣子势必将与汽车其它电子系统(如GPS定位、通讯、报警、测重、测温、故障诊断等)相结合，向大容量模块化系统化、数据无线传输和数据集成处理的方向发展。
最终使它成为确保现代道路交通运输安全和高效物流动态营运管理的不可或缺的记录处理、显示和数据传送的综合装置，也必将成为智能交通系统(ITS)的重要组成部分。
汽车“黑匣子”问世于70年代后朗，开始用于记录汽车行驶的速度和距离；从90年代开始，美国和欧洲的制造厂商们纷纷组织人力开发研制汽车行驶状态记录器。
开发汽车黑匣子的目的是实时循环纪录碰撞过程中的制动踏板，汽车减速度，空气囊引爆，以及安全带锁紧等信号，以判断驾驶员是否踏紧急制动、是否系安全带，汽车的空气囊是否引爆，引爆时刻是否合适，安全带的锁紧机构是否失效，从而可以客观地、科学地划分汽车厂商和驾乘人员的事故责任。
我国从80年代后期开始，在少数地区也曾试用过由国内一些科研机构及企业自主研制的数字式记录仪。
国内外的使用情况表明，记录仪为国家行政管理部门提供了有效的执法工具、为道路运输企业提供了管理工具、为驾驶员提供了其驾驶活动的反馈信息，其使用对保障道路交通安全起到了直接的作用。
目前，国内汽车黑匣子仅停留在作车速记录仪的低水平上，且尚无实时检测、记录车辆纵向平和横向运动加(减)速度的产品，也无达到新标准关于存储数据量和数据通讯要求的产品，因此，此类产品市场潜力还是比较大的。
目前，我国生产汽车黑匣子的企业有10余家，产品数十种，经过国家有关权威部门检测合格后，汽车黑匣子开始在全国各省市推广使用。
它对提高车队的营运效率利降低事故率等方面起到了显著的效果，受到物流运输、汽车租赁、企事业车队、保险公司和交通管理部门的欢迎。
日本计划于2015年前投入500亿美圆用于发展全国的ITS系统，美国以及德国等欧洲国家在ITS领域的投入也都有相当大的规模，我国的ITS系统尚属起步阶段，但北京、上海、武汉和广州等大城市都已经把ITS的建设提到议事日程上来，对城市未来的ITS进行了构想，并有了发展规划。
这一趋势，必然为汽车黑匣子的发展与应用提供广阔的空间。
目前，在美国、欧洲已经出现了不少适合各种不同运输专业管理需要的汽车黑匣子。
例如美国DCT公司专为HAVI公司开发的汽车驾驶记录仪就兼有油耗记录和停车卸货量的记录。
汽车驾驶记录仪还可以同目前国际上流行的专用近距离无线通讯技术(BLUE TOOTH 蓝牙) 和电子标签(ELECTRONIC—TAG)以及智能射频识别技术(RFID)相结合，将记录的数据快速、实时地传送到有关部门。
总之，汽车黑匣子的全面性、包容性和适应性是实现汽车电子综合化集成化的核心，并必将成为未来ITS系统的重要组成部分。
2 系统的硬件设计2.1 系统的总体设计方案目前，已经有各式各样的汽车行驶记录仪产品出现在市场上，其功能差别也大相径庭，有的功能简单，有的则包括了很多国家标准规定外的附加功能，如GPS、语音通信、图像拍摄、指纹识别等等。
但是记录仪的使用仍然处在研发推广阶段，适合此阶段的记录仪产品应该具有以下特点：具有国家规定的各项功能，成本低，数据安全性高。
而在技术上，记录仪产品可分为两种，一种是基于嵌入式操作系统的；另一种是基于单片机的。
基于嵌入式操作系统的记录仪产品可以实现比较多的功能，智能性也好，但开发周期和成本较高。
而基于单片机的产品不仅成本较低而且开发周期较短，虽然功能上不十分丰富，但比较合适现阶段的使用，因此本文设计了基于单片机的汽车行驶记录仪系统[2]。
根据国标对记录仪的功能要求，记录仪应有如下功能：1）自检功能2）实时时间及驾驶时间的采集、记录、存储功能3）车辆行驶速度的测量、记录、存储功能4）车辆行驶里程的测量、记录、存储功能5）驾驶员身份记录功能6）数据显示7）数据通信功能基于以上功能的要求，本文设计的汽车行驶记录仪系统包含两部分：一部分是安装在车辆上的主机，是对车辆行驶速度、时间、里程以及车辆运行的其他状态信息进行记录的主体，主要记录车辆连续行驶状态和违章数据；另一部分是上位机后台数据管理和分析软件，是面向运输公司管理人员的软件平台，可帮助运输公司对车队、车辆和驾驶员进行信息化管理，负责对记录仪主机采集到的数据进行统计分析和图像化显示。
系统的两个部分通过RS232串行口通信实现数据交换。
本系统需采集的数据主要为：8路开关量信号、车速脉冲信号和实时时钟数据。
其中8路开关量信号包括：刹车、喇叭、左右灯、大灯、点火开关、1号和2号门、报警器等；实时时钟包括：年、月、日、时、分、秒。
当发生超速、疲劳驾驶等违章情况时，处理器将读取实时时间，与车速和各开关量一起处理和保存，以供日后打印输出或上位机分析数据使用。
2.2 主处理器的选择本着简化结构、提高可靠性、减少体积易于安装、减少成本、经济实用等原则，本汽车黑匣子的微处理器采用ATMEL公司生产的8位单片机AT89C51系类中的8031芯片。
8031内部包含1个8位CPU、128B RAM，21个特殊功能寄存器（SFR）、4个8位并行I/O 口、1个全双工串行口，2个16位定时器/计数器，单片内无程序存储器，需外扩EPROM芯片。
此类单片机应用广泛，价格相对较低，发展也比较成熟，是黑匣子低端的首选。
其最小系统电路图如2-1所示[3]。
图2-1 8031最小系统2.3 电源电路器件选择由于汽车电瓶一般为+12V，并且由于汽车电瓶给系统供电时电压极不稳定，再加上强大的电磁(如给气缸打火电压有极大变化)干扰了各芯片，使之不能稳定地提供+5V的电压，因此考虑电源电压波动。
采用输入范围宽的DC-DC将输入的车载电压转换成5V直流电源，提供给内部电路。
在本设计中采用了DC-DC转换芯片MC34063。
MC34063是MOTOROLA推出的一款高性能、外围电路简单的DC-DC转换芯片。
可组成降压式、升压式或电压反转式开关电源。
其输入电压范围为3～40V，工作电流典型值为2.5mA，内部开关管电流1.5A，输出电压可设定或连续可调，工作频率由外部电容确定，最高100KHz，内部有精确为2%的1.25V基准电压源，并有输出电流限制电路。
由于单片机的供电电压是DC5V ，因此相应的电路图2-2所示。
图2-2 电压转换电路由于MC34063在降压式电路中的输出电压特性如式2-1。
21.25(1)1R Vout R =+ （2-1） （1R ，2R 在图中分别是4R 、3R ）因而在设计过程中，只需调整2R 和1R 的大小，就可以设定输出电压的大小。
在本设计中，5V 稳压部分取R2=3.6k Ω，R1=1.2k Ω。
2.4 系统时钟模块设计为了记录行车的时间，使行驶记录仪能够实时记录汽车行驶状态，采用专门的时钟模块提供时间信号，本系统选用DS12887时钟电路。
DS12887是跨越2000年的日历时钟芯片，在该芯片中用4位数字来表示年度，采用24引脚双列直插式封装。
该芯片的晶体振荡器、振荡电路、充电电路和可充电锂电池等一起封装在芯片的上方，组成1个加厚的集成电路模块。
电路通电时，充电电路自动对电池充电。
充足一次电可供芯片时钟运行半年之久，正常工作时可保持时钟数据10年内不会丢失。
此外，DS12887能够自动存取并更新当前的时间，单片机可通过读DS12887的内部时标寄存器得到当前的时间和日历，也可通过选择二进制码或BCD 码初始化电路的10个时标寄存器。
DS12887内部有A 、B 、C 、D 四个寄存器，主要功能如下：寄存器A 的主要功能有提供时间更新标志，确定在何时读出正确的时间，提供分频控制功能，可选择输出的方波频率以及周期中断频率。
寄存器B 的主要功能是初始化设置，初始化时必需将相关位置1，才能初始化时间和日历字节，对相关位进行设置，可使系统具有周期中断、闹钟中断、更新结束中断功能，可控方波的输出，可控制时间的显示模块，并可自动执行夏令时制。
寄存器C的主要功能是提供中断请求、周期中断、闹铃中断以及更新结束中断标志，以提供CPU查询。
寄存器D的主要功能是提供有效RAM和时间标志。
该标志位出厂前由DALLAS公司置状态1.这一位不可写，应该读出为1。
如果出现0，表明内部电池耗尽。
DS12887采用数据与地址总线复用，选择INTEL模式与8031总线连接。
AS是DS12887的地址使能端口，它与8031的ALE相连实现数据与地址总线复用。