下载文档原格式
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。
摘要论文研究的GPS定位系统主要分为四大部分： GPS定位，单片机MPS430，GPRS 传输及PC机用户界面部分。
GPS定位使用的是ET-662模块，而GPRS数据传输部分的核心部件GPRS模块采用了Siimcom公司SIM900A模块，MCU则使用美国TI公司低功耗MPS430单片机。
在整个硬件系统中MSP430单片机作为系统的主控制芯片，接受由 GPS 模块采集到的位置信息并对GPRS 模块进行控制，将坐标信息通过 GPRS 模块发到Internet 上的监控电脑主机。
PC 机用户部分采用的是 C#编写的界面，通过自动调用百度地图的API 函数，实时显示移动对象的位置信息，这样设计者可以在电脑上方便的监控移动对象的位置。
本文完成基于 GPS 和 GPRS轨迹记录系统的硬件电路和软件程序的设计。
硬件部分主要包括 GPS 模块、GPRS 模块和单片机的外围电路设计，PCB 电路板设计制作。
软件部分则是包含了 MSP430 单片机控制 GPS 和 GPRS 模块的程序，以及用 C#编写的控制百度地图,数据库的程序。
关键词：PC机用户界面；GPS；GPRS；MPS430ABSTRACTThe GPS positioning system of this paper can be divided into four parts: the first part is the system of GPS positioning, the second part is the GPRS transmission and the third part is the software on monitor PC，the fouth part is signal microcontroller MSP430.The vehicle position monitoring system of this paper can be divided into three parts: the first part is the system of GPS positioning, the second part is the GPRS transmission and the third part is the software on monitor PC.the GPS positioning uses the ET-662 module, and the GPRS module uses SIM900A which comes from Simcom Company. This paper chooses TI’s ultralow power consumption mixed signal microcontroller MSP430 as the MCU. In the hardware system, The MSP430 microcontroller works as the main control chip.GPS module gets the information of Moving objects position and sends it to the MSP430 microcontroller. Then MSP430 takes control of GPRS module and sends the information to monitor PC which is online. The software on monitor PC is written by C#, and will automatic calls baidu map API functions to take control of baidu map. The position information of Moving objects will be displayed on computer. So that users can monitor the Moving objects easily.Key word: software on monitor PC; GPS; GPRS; MSP430目录1 引言 (1)2 概述 (2)2.1GPS轨迹记录系统概述 (2)2.2系统设计方案思路 (2)2.3 研究方向及相关技术 (2)2.3.1研究方向 (2)2.3.2 GPS相关技术 (2)2.3.3 GPRS相关技术 (5)2.3.4上位机软件相关技术 (8)2.4 主要技术指标 (8)3 系统总体设计 (9)3.1 总体结构框图 (9)3.2 芯片的选择 (9)3.3.1 GPS模块：ET-662 (9)3.3.2单片机模块:MSP430F196 (9)3.3.3 数据传输模块：SIM900A (10)3.3其他说明 (10)4 硬件电路设计 (11)4.1MSP430单片机电路设计 (11)4.1.1 MSP430单片机介绍 (11)4.1.2MSP430外围电路 (12)4.2 GPS模块电路设计 (14)4.2.1GPS模块介绍 (14)4.2.2GPS模块外围电路 (16)4.3 GPRS模块电路设计 (17)4.3.1 GPRS模块介绍 (17)4.3.2 GPRS模块外围电路 (18)5 软件设计 (22)5.1 软件总述 (22)5.2 单片机MPS430软件设计 (23)5.2.1 单片机读取GPS数据 (23)5.2.2 单片机发送GPS数据 (23)5.3 GPS软件设计 (24)5.4 GPRS软件设计 (24)5.5 PC机软件设计 (24)5.5.1数据的标注 (24)5.5.2数据的存储 (24)5.5.3数据的调用 (24)6 系统的总体组装与调试 (25)6.1系统组装 (25)6.2 实测 (26)7 结束语 (29)致谢................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的行车记录仪设计任务书毕业设计（论文）任务书一．设计（论文）的主要任务及目标（1）了解行车记录仪的特征，工作原理。
（2）了解什么是有关行车记录仪的工作过程。
（3）翻译英文资料。
（4）掌握行车记录仪的工作原理以及系统模块设计，画出正确的电路原理图，编写程序，调试无误，做出实物。
（5）结合文献资料和系统设计撰写论文。
二．设计（论文）的基本要求和内容基本要求：（1）根据行车记录仪的工作原理设计整体方案（2）设计电路原理图（3）单元电路说明和器件的选择（4）行车记录仪软件程序的实现（5）对系统性能进行测试与总结展望该产品所实现的主要功能有：日期及驾驶时间的采集、记录、存储，车辆行驶状态、速度的测量、记录、存储，数据通信等。
三．主要参考文献[1]张毅刚，单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社[2] 林立，单片机原理及应用-基于Proteus和KeilC[M].北京：电子工业出版社[3]汽车行驶记录仪国家标准GB/T 19056-2003[4]苏晓东，基于单片机的汽车行驶记录仪的设计[J].哈尔滨：信息技术2009.33[5] 廖文良.基于LPC2104型CPU的汽车行驶记录仪[J].国外,2005(8):63-65.[6] 李华.MCU-51系列单片机实用接口技术[M].北京:北京航空航天大学出社,1993..四．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1 确定选题，扫清理论障碍，做好初期准备2014年9月至2014年10月2 完成开题报告，准备中期报告2014年10月至2014年11月3 浏览相关文献资料，画出电路原理图，完成初稿2014年11月至2015年3月4 撰写论文，系统测试，硬件测试2015年3月至2015年4月5 系统整合、论文修改完善、毕业答辩2015年4月至2015年5月。
![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]](https://img.taocdn.com/s1/m/44e08f25b9f3f90f77c61bd5.png)
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。
本科毕业论文（设计）题目：基于STM32的汽车行驶记录仪的设计与实现姓名：学号：专业：院系：指导老师：职称学位：完成时间：教务处制基于STM32的汽车行驶记录仪的设计与实现摘要汽车行驶记录仪是一种电子式记录设备，它对车辆行驶的时间、速度、里程以及车辆行驶的状态信息进行采集、记录、存储。
汽车行驶记录仪的使用，对疲劳驾驶、超速行驶等驾驶员不良驾驶习惯能够起到约束作用，对保障车辆的安全行驶，分析和鉴定交通事故原因上具有重要的作用。
本次设计中设计了一款基于STM32的汽车行驶记录仪，主要采用STM32F103单片机为主控单元，以OV7670摄像头模块为图像采集模块，以SD卡位数据存储模块。
控制系统以一定的间隔收集摄像头模块采集到的图像数据，并进行存储，实现实时的图像收集；通过将SD卡插入电脑端即可对系统实时拍摄并存储的图像信息进行查看。
除此之外，可以通过串口工具实时监控系统的数据传输过程，使得抽象的数据采集、数据存储、数据调用变的更加形象、具体。
本次设计的汽车行驶记录仪具有实时性好，可靠性和性价比高的特点。
关键词：汽车行驶记录仪；实时监控；STM32；SD卡Research On Vehicle Traveling Data Recorder Based On STM32AbstractVehicle traveling data recorder is an electronic recording device, its vehicle travel time, speed, mileage and vehicle status information collection, recording, storage. Bad driving habits vehicle traveling data recorder use, fatigue driving, speeding and so the driver can act as a restraint on the safe driving support vehicles, and has an important role in the analysis and identification of Accidents. The design based on the STM32 designed a vehicle traveling data recorder, mainly STM32F103 microcontroller as the main control unit to the camera module OV7670 image acquisition module to your SD Card data storage module. Control systems at certain intervals to collect the camera module to capture image data, and store real-time collection of images, we can insert the SD card to the computer side of the system in real time and store the captured image information view. In addition, through the serial data transmission system monitoring tool for real-time, making the abstract data acquisition, data storage, data call image becomes more specific. The design of the car recorder with a real-time, high reliability, and cost characteristics.Key Words：vehicle traveling data recorder ，Real-time monitoring，STM32，SD card目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3 本文的主要工作 (3)2 系统整体设计 (4)2.1 系统总体方案设计 (4)2.3 系统各模块的选型 (5)2.3.1 系统主控芯片的选型 (5)2.3.2 系统图像传感器模块的选型 (6)3 汽车行驶记录仪的硬件设计 (8)3.1 系统硬件原理图 (8)3.2 系统功能模块设计 (8)3.2.1 电源模块电路设计 (9)3.2.2 STM32最小系统设计 (10)3.2.3 图像采集模块 (11)3.2.4 SD卡数据存储模块 (12)3.2.5 程序烧录模块 (13)4 汽车行驶记录仪的软件设计 (14)4.1 汽车行驶记录仪的主程序设计 (15)4.2子程序设计 (17)5 调试与测试 (19)5.1 硬件的调试 (19)5.2 软件调试 (20)5.3 系统实现 (21)6 结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)1 绪论1.1 课题研究的背景和意义随着我国经济的持续发展，国民机动车保有量急剧增加，交通运输企业的规模和管理等级逐步扩大，而与此同时带来了大量疲劳驾驶、超速行驶等违章驾驶行为，使交通事故不断涌现，严重威胁了道路交通安全与驾驶人员的生命安全。
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。
基于单片机的行车测速系统XX（XXXX，XXXX)摘要本设计采用AT89S52单片机作为控制芯片，利用霍尔传感器采集被测信号，将被测信号通过单片机计算在LCD上进行显示，另外通过矩阵键盘设置计算参数，并使用存储芯片储存重要数据和参数，构成了基于单片机的行车测速系统.该测速系统除了可以测量车辆行驶速度，还可以记录车辆行驶里程，而且具有价格便宜、使用方便、可靠性高等特点，并能够有效提高对测速传感器输出信号测量的准确性和稳定性，在日常生活运用中具有独特的优势。
关键词AT89S52；测速系统；霍尔传感器1 绪论如今随着半导体技术的不断发展，微控制单元MCU(MicroControllerUnit）以其集成度高、功能强、速度快、可靠性好等特点被电子系统开发人员广泛的运用到控制系统、智能仪表、机电一体化产品、智能接口、智能民用产品等领域.单片机的突出特点是体积小，抗干扰性好，功耗小，可靠性好,有较强的模拟接口，代码保密性好，所以得到了官方的应用[1]。
采用单片机作为主芯片可以有效的解决对采样信号的处理问题,并能够降低开发成本,提升开发的效率和开发的质量。
现代汽车上一般都装有发动机控制、自动驾驶、ABS、TRC、自动锁车门、主动式悬架、导向系统、电子仪表等装置[2］,这些装置都需要汽车车速信号.速度是一个很重要的物理量,获取准确的速度能够保证车辆行驶的安全性,而基于单片机技术的测速系统具有价格便宜、使用方便、可靠性高等特点,能有效提高对测速传感器输出信号测量的准确性和稳定性.因此本文提出了一种基于单片机的行车测速系统,有效速度范围为10～300 km/h，完全符合JJG 527-2007的标准测速仪的速度范围为20~180 km/h和MPE为±1％的要求.因此，其可用于机动车的测速，为机动车的安全驾驶提供安全保障和技术支持。
2方案的设计与论证2。
1测速系统主要组成器件的选择与论证2.1.1微控制器的选择方案一:采用80C52单片机实现。
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。
基于单片机的汽车行驶状态记录仪系统的软件设计1绪论1.1本课题的研究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。
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，直接财产损失9.6亿元[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[2.3]。
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]。
1.2记录仪的国内外发展现状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[5.6]。
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。
当急刹车或急转弯使汽车达到一定的速度时，便判断为“事故”，事故发生前55秒和后5秒问的各种数据自动记录到磁盘中。
另有一个如后视镜一样的照相机，自动收录事故发生前10秒和后5秒间从驾驶座上能看到的场面。
在一年半的试验期间，在实际发生的38起交通事故中，黑匣子都正确地显示了何时踩刹车等情况[7]。
这种“黑匣子"数据存储在磁盘中，车辆行驶中可能颠簸，磁盘抗震能力较差。
随着半导体技术和集成电路的发展，容量大体积小的存储芯片层出不穷，而且相对磁盘来说，存储芯片具有抗震性能，更适合车辆的行驶环境，在车辆行驶记录装置上得到了广泛应用。
视频功能对存储空间要求较高，实现复杂，成本较高。
记录仪最早是在1984年国内某大学研发了汽车行车记录仪，由于技术不太成熟，没有投入实际生产。
1994年，记录仪在我国市场上蓬勃发展，出现了近百家记录仪生产企业[8]。
2002年我国公安部根据2001年底公安部、交通部、国家安全生产监督管理局下发的《关于加强公路客运交通安全管理的通告》和2002年公安部、·国家安全生产监督管理局制定的《2002年预防道路交通事故工作方案》的要求，着手制定《汽车行驶记录仪》的国家标准。
《汽车行驶记录仪》GB／T 19056．2003标准于2003年4月15日发布，2003年9月1日实施[9]。
广州市二汽公司率先试用NC．7000系列数字式行车记录仪。
2004年5月北京巴士旅游分公司的150辆旅游车上都已经安装了记录仪[10]。
目前市面上的汽车行驶状态记录仪主要有以下类型：★记录式记录仪记录式记录仪的主要特点是模拟航空记录仪的工作方式，记录车辆的实时状态数据并保存，为交通肇事的评判提供佐证。
但是，记录数据一般只作为交通事故的事后技术参考，不能作为评判的直接依据。
该记录仪以一个合适的间隔采集、存储车辆状态数据，包括车速、发动机转速、节气门位置、车灯、制动等指标。
采样时间间隔一般有0.3、0.5、1、5min 等几种。
同时可以记录车辆停车前20-120s间隔的密集数据，为事故疑点分析提供帮助，密度一般为0.1s左右。
为了扩展使用范围，有些型号的产品还附加有超速和超时驾驶报警功能。
功能上实现了“实现预警”，延伸了传统记录仪“事后决断”的特点。
★管理式记录仪管理式记录仪在使用应用上与记录式有所不同，它是记录式记录仪的升级，是为满足车辆营运管理要求而设计的，主要的应用是基于加强车队营运管理。
管理式记录仪主要由车载记录系统和管理系统组成，车载记录部分完成相当于记录式记录仪的工作，将记录数据传递给管理系统进行高级处理。
因此可以实现多个记录仪的统一管理，为车队调度提供便利。
数据的传递一般有计算机串口、存储卡、专用读取设备等几种方式。
管理式记录仪一般是以记录式为基础与GPS和GIS技术结合。
因此所获取的信息更加丰富，除了基本的车速、里程、节气门位置、制动等信号外，还有车辆实时的地理位置、海拔高度等地理信息，使车辆在平面上，甚至空间上的管理成为可能。
因此，该类型记录仪应该属于交通管理设备，也正是由于这种原因，它正在成为行车记录仪的主流产品[11]。
记录仪的使用场合主要有以下几个方面：★交通执法管理记录仪可以记录汽车停车前20-120s的密集状态数据（事故疑点数据）。
这些数据在事故调查中具有重要作用。
管理系统可以利用疑点数据仿真再现事故的发生过程，帮助交通管理部门准确、科学地执法。
此外，管理人员还可以通过查看记录数据来判别驾驶员是否违章驾驶，为严格执法提供科学依据。
★公共交通管理在公共交通管理中，记录仪可以为管理部门提供行车信息服务，管理部门可以及时地掌握公交车的行驶状态和地理位置。
因而，行车记录仪既起到了公共交通行业服务监督的作用，又方便了车队的管理和调度。
★长途运输管理在长途运输过程中，交通事故的发生大多由于驾驶员的疲劳驾驶和路途生疏引起的。
记录仪通过对驾驶员进行超时和超速驾驶报警，来提醒驾驶员注意安全。
另一方面，管理中心向记录仪及时发送GSM信息，使驾驶员及时了解路况信息，也可以及时避免事故。
★特殊运输管理特殊运输包括重要人物、物资的运输以及危险品运输。
管理部门为了实时掌握相关的运输状况，就要不断地监测记录仪的记录数据，不断了解运输车辆的状态和位置。
因此，记录仪可以有效地保证特殊运输的安全与可靠性[11]。
1.3系统设计思路分析分析系统需要实现的功能可知，需要设计的功能模块应包括数据采集、控制、键盘输入、液晶显示、日历时钟、数据存储等，对于这些功能，选用51单片机来实现是合适的，采集、控制、键盘以及“屏显”都属于51单片机的典型应用范畴。
1.3.1获取行驶状态信息毫无疑问，对于汽车行驶状态记录仪系统来说，获取行驶状态信息是所有工作的前提。
系统的首要任务是采集汽车的行驶状态信息，包括速度、里程、超速度及时间、停车次数及时间等，这里最重要的是速度，其它信息可由计算机分析得出。
信息采集的方法和汽车上的速度表实现的方法类似，汽车行驶过程中轮子每转一周会通过内部的霍尔传感器送给系统一对差分信号，系统通过信号采集模块获得一个对应的脉冲信号，通过对脉冲的基计数及已知的轮子的直径信息计算出汽车的运行的速度。
然后根据速度和计时信息可以算出车子的里程，速度超出设定的门限值便认为是超速度行驶，记下此时通过日历模块显示的超速度发生时间；从速度大于零到速度等于零是一次停车，记下此时通过日历模块显示的时间。
经过这些处理就可以得到较为全面的行驶状态信息了[12]。
1.3.2系统模块分析在获取行驶状态信息后，系统需要对信息进行实时的处理、显示、存储，存储后的信息可以用来进行分析。
信号采集模块：将汽车内部霍尔传感器传过来的一对差分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，这其中需要用光耦模块进行隔离，来避免强脉冲信号对电路板的干扰。
信息存储模块：单片机系统将采集到的信息经过适当的运算处理后存储到IC 卡芯片中，IC卡中的信息可以长时间地保存，可以用读卡设备读出其中的信息然后进行分析。
由于IC卡芯片存取的速度有限，引入数据扩展芯片作为缓存。
键盘输入和液晶显示是常用的单片机输入输出模块，为用户提供友好方便的人际操作界面，用户可以输入特定的信息，也可以看到实时的速度、里程及时间等信息，可以做出实时判断[12]。
2系统方案设计2.1系统设计要求系统的设计要求如下：★能实时监测并记录汽车行驶的各种状态信息，包括速度、里程、超速度及时间、停车次数及时间等重要数据；★能记录驾驶员信息、汽车信息、发车时间、到站时间、发车站和终点站等信息；★具有汽车超速报警的功能。
2.2系统总体方案设计2.2.1仪器的功能要求及技术性能指标根据国家标准GB T19056--2003《汽车行驶记录仪》[1]的要求，汽车行驶记录仪应该满足如下几个方面的要求。
（1）电气性能要求：由于汽车的供电系统通常为蓄电池，随着汽车行驶状态的不同，汽车放电机的输出电压会有较大的波动；另外随着蓄电池使用年限和工作状态等的不同，其输出电压往往有一定波动，从而影响到整个汽车的供电电压。
因此，国家标准GB_T19056--2003要求记录仪能够在一定的电压波动范围内正常工作[13]。
电源电压的波动范围如表2-1所示。
表2-1 电气性能试验参数单位：伏特（2）数据安全性：记录仪应防止数据被更改或删除，应从记录仪硬件和数据分析软件系统两个方面来实现：★硬件上，应在记录仪主机上或其它适当的地方采取可靠安全措施(如铅封)防止数据储存器等重要器件被更换；★记录仅主机内车辆行驶速度、里程、驾驶时间等原始数据不能通过外部设备进行任何改写或删除操作；★分析软件对车辆识别号、车牌号码、车牌分类、车辆特征系数、驾驶员代码、驾驶证号码等重要参数，一般情况下只能读，不能更改或删除。
在记录仪初始化调试、校准、维修或其他特殊情况下需对上述重要参数进行设置操作时，需经操作授权[13]。
（3）气候环境适应性：记录仪在承受各项气候环境试验后，应无任何电气故障，机壳、插接器等不应有严重变形：其记录功能、显示功能、打印功能等应保持正常；试验前存储的数据不应丢失或改变。
（4）机械环境适应性：记录仪在承受各项机械环境试验后，应无永久性结构变形；零部件应无损坏：应无电气故障，紧固部件应无松脱现象，插头、通信接口等接插件不应有脱落或接触不良现象；其记录功能、显示功能、打印功能等应保持正常；试验前存储的数据不应丢失。
2.2.2主板的功能与设计[13]主板：包括有中央处理器、数据采集、数据存储器、实时时钟芯片、数据通信接口、插接件及电源单元等；主板主要处理汽车行驶数据的采集、记录和长期存储，同时主板为整个记录仪提供实时时钟、电源检测和对外通信(串口)等功能，是整个系统的核心。
