韩野毕业设计开题报告模

太原理工大学信息工程学院本科毕业论文（设计）开题报告 本科毕业论文（设计）毕业设计(论文) 毕业设计(论文)题目 汽车行驶记录仪的研究 学生姓名 专 班 业 级 韩野 自动化 报告日期 0804 2012-032012-03-12 导师姓名 贾敏智指导教 师意见签字年 月 日专业( 专业(教 研室) 研室)主 任意见 年 月 日系主任 意 见 年 月 日太原理工大学信息工程学院毕业设计（论文）开题报告1.选题意义 选题意义近年来，随着国内经济水平的提高，交通的迅速发展，各类汽车已经成为社会交通 中不可缺少的工具，汽车行驶记录仪应运而生。

汽车行驶记录仪，俗称“汽车黑匣子。

”是对车辆行驶速度、时间、里程以及车辆 行驶的其他状态信息进行记录、储存并可通过接口进行数据输出的数字电子记录装置。

由于汽车行驶记录仪能够实时的记录， 输出汽车行驶过程中所产生的各项数据以及 驾驶员的各项信息，它可在遏制疲劳驾驶、行驶超速等严重交通违章、拘束驾驶员不良 驾驶行为、预防道路交通事故、保障车辆行驶安全、提高运营管理水平等多个方面发挥 重要的作用，并将为事故分析鉴定提供原始数据。

针对我国交通体制不够完善，驾驶员 自身素质不高，公民交通意识差，交通部门执法力度不严，使得在各类机动车辆上安装 汽车黑匣子是一项刻不容缓的措施。

数据表明，汽车行驶记录仪的使用推广可以降低因驾驶员疲劳驾驶、违章变道、疲 劳驾驶等原因所引发的交通事故 37%以上。

所以将智能化、电子化引进汽车行业是对我 国汽车行业的发展、汽车安全行驶与交通制度完善、规范驾驶员行驶行为有着重大的意 义。

并且具有安装方便、便于携带、配置灵活等多项突出优点，在做好安全性与防盗的 基础上添加的各类功能又能为行驶记录仪生产厂家带来可观的经济效益。

在社会效益和经济效益的双重紧迫要求下， 汽车行驶记录仪的研究具有交通管理系 统历史上划时代的意义。

2.国内外研究现状概述 国内外研究现状概述国外研究现状及历史： 国外研究现状及历史： 1934 年， 德国发明了世界上第一台公认的纸盘式汽车行驶记录仪， 他可以将记录曲 线绘制在纸盘上，至今已有近 80 年的历史，由于科技发展，20 世纪 70 年代欧洲推出了 新型汽车行驶记录仪，今天的汽车行驶记录仪多以此为基础。

欧共体在 1975 年确立有关行驶记录仪的立法， 规定 3.5 吨以上货车以及 9 座以上客 车必须装配汽车行驶记录仪。

1992 年欧盟成立，原欧共体所有法规继续生效，21 世纪 以后由于欧盟关于汽车行驶记录仪的合理利用很快引起美国、 日本等发达国家的认可与 青睐，纷纷立法强制安装汽车行驶记录仪。

1太原理工大学信息工程学院毕业设计（论文）开题报告2003 年， 日本汽车研究开发小组开发出一种能够记录汽车发生事故时所产生实时数 据的汽车行驶记录仪，其安装在驾驶员座位下方，能够记录汽车行驶时的速度、方向盘 扭转情况、刹车板及油门的踩放情况。

当各记录值达到限度时，则判定为事故，能够记 录事故发生前 55 秒及后 5 秒从驾驶座位置观察到的画面。

在一年半的试验期间，该行 驶记录仪能够准确的记录信息，但是抗震能力较差、成本较高，最终没能推广。

时至今日，国外的汽车行驶记录仪技术较为成熟，且得到广泛的使用，它可以连续 记录汽车行驶过程中的车辆运行数据状态，例如：车速、加速度、刹车、转向灯、方向 盘转动角度等。

机动车行驶记录仪有包括自有的微处理器、各类传感器、储存模块、其 附加模块更有多项作用支持，无线卫星通讯、GPS 导航系统都包括其中。

国内研究现状及历史： 国内研究现状及历史： 国内行驶记录仪的认识晚于国外，80 年代，几家国营、民营、合资企业才开始着手 研究汽车行驶记录仪， 1984 年内地某大学研发了汽车行驶记录仪， 但是由于技术不够成 熟，最终未能实际投产，但是对国内该项技术的研究做出了巨大贡献。

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 年公安部和国家安全生产监督管 理局制定的 《2002 年预防安全交通事故工作方案》 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 日颁布，2003 年 9 月 1 日实施。

GB/T 19056-2003 的实施对象包括所有在用车和新车，将逐步由点到面，逐次推广 应用，分批分时展开。

汽车行驶记录仪是一种法规性产品，将在配套法规的的支持下推 广应用。

目前，全国各地交通运输企业营运车辆安装使用汽车行驶记录仪的工作仍处在 起步阶段，各地工作进展不一。

推广使用汽车行驶记录仪是一项既定国策，是一项长期 持久的工作任务，也是我国进入 WTO 与世界接轨的产物。

欧盟推广的汽车行驶记录仪多为机械结构，以纸盘机械式行驶记录仪为例，这种记 录仪价格昂贵、维护成本高，且需要人工填写姓名行驶里程，使用起来并不方便。

我国 的产品多数为数字式的电子智能设备，能够实时监控车辆行驶所产生的各项状态数据， 同时还具备超速报警功能，串口通信接口及打印输出功能。

各类产品体积小巧、价格合 理、无需专人维护且使用方便。

国内的行驶记录仪生产虽已小有规模，但是各类产品在数据结构和格式，数据传输 方式等方面还有较大差异，甚至不能统一，这对记录仪的批量生产与大规模推广极其不2太原理工大学信息工程学院毕业设计（论文）开题报告利。

而且大多数记录仪采用 16 位或 8 位单片机作为芯片，这使得其系统的接口扩展与 功能完善得到很大的限制。

3.主要研究内容 主要研究内容本题的目标是研究和改善汽车行驶记录仪，限于各方面因素，采用 MCS-51 8 位单 片机作为芯片，并考虑系统的接口扩展，实时性等各方面因素，使其通过对外界模块的 合理交互来完成记录仪的研究。

（1）符合 2003 年 4 月 15 日国家安全质量监督检验检疫总局颁布的《汽车行驶记 录仪》国家标准，其标准编号为 GB/T 19056-2003。

（2）选用合理的各项各种传感器来完成研究，例如选用霍尔传感器来完成车速的 采样，利用其测量的差分信号经过电路处理整合为脉冲信号传输给芯片处理。

（3）系统以年、月、日方式记录时间日期，以时，分，秒的方式记录时钟，为所 有记录内容提供时间支持。

（4）对开关量输入（车灯、转向灯、刹车、点火、倒车灯等） 、数字量输入（车速、 里程等） 、模拟量输入（油量、水温等）各信号进行采集、传输以及储存。

（5）记录仪以 0.2 秒的间隔测量事故前 20 秒的汽车所有行驶状态信息。

（6）超速报警功能：挡行驶速度超过预先设定的标准值后，给驾驶员以一定视觉 信号或听觉信号的提示。

（7）疲劳驾驶功能：当车辆连续行驶 4 小时以上，将以上述方式提示驾驶员，并 记录数据。

（8）数据传输与存储功能：介绍多种标准通信接口与多种储存模块。

（9）软件调试与硬件电路图的绘制。

4.拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行性论证等） 拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行性论证等） 拟采用的研究思路传感器部分： 传感器部分： 由于模拟量与开关量较好处理，这里以数字量为例。

数字量中主要是测量车速，根3太原理工大学信息工程学院毕业设计（论文）开题报告据汽车结构中发动机通过传送杆来驱动四轮或两轮汽车，故采用霍尔传感器。

霍尔传感器的工作原理是利用霍尔开关测量转速，根据霍尔效应来输出差分信号， 通过差分信号与车轴转动行驶距离相关的时间记录来计算车速， 从而达到对车辆行驶记 录最基本的数据进行输入。

车速及行驶里程的计算： 车速及行驶里程的计算： 车速的计算实际上是对发动机输出轴的转速进行测量， 然后将转速测量的结果转换 为速度。

对应时间可以得到里程相关数据。

芯片单片机的选择： 芯片单片机的选择： 微处理器的选择十分重要，选择合适的微处理器可以尽可能的减少外围电路，从而 更节省资源，又可提高软件程序的编写可靠性。

在此设计中选择 MCS-51 单片机作为芯片的基础，该单片机价格合理，操作简单， 且支持 C 语言、汇编语言等多种计算机语言输入，方便且使用。

在外接设备上有很好的 兼容性。

尽管对内存的管理功能和外扩能力有限，但是依然可以支持汽车行驶记录仪的 研究。

系统硬件设计及实现： 系统硬件设计及实现： 其中包括数据采集元件、实时时钟、车速采集各个环节，还包括数据存储元件及数 据通信单元。

这里着重讨论硬件的电路设计、电源供电的稳定与节能、存储元件的选型与利弊、 通信接口的选择。

在保证各部分正常、快速、稳定的条件下考虑经济因素及实际投产问 题，复位电路的设计与掉电后数据的及时存储都需要独立的电路中进行支持。

复位电路的设计是硬件中较为重要的环节， 复位电路主要是完成系统的上电复位与4太原理工大学信息工程学院毕业设计（论文）开题报告系统在运行时驾驶员的按键复位。

复位电路可由简单的 RC 电路进行设计，由于成本的 关系，暂不考虑复杂电路。

RC 电路通过引脚的上电、掉电来完成系统的复位功能。

电源电路的设计是保证汽车行驶记录仪工作稳定的第一要求，在汽车的电气系统 中，节电是一项巨大工程，所以考虑到在汽车行驶过程中由发动机的磁场效应发电供给 电源，加以稳压电路，变压器等元件使得可以被标准单片机使用，在发动机未发动时， 采用汽车电瓶供电。

为防止掉电对仪器及数据的损坏应配有备用电源。

串行接口电路是保证数据传输的基本条件， 虽然并行通信在某些方面得到很好的应 用，但是串行通信所用传输线较少，且适合长距离传输，成为传输接口的首选。

通过串 行接口，数据发送方按照一定格式将数据发送给接收方，供计算机及外设来使用、记录 和处理。

存储电路时保证信息存储的保障，在设计电路前，应对存储器进行选型，利用完善 的存储方式来记录数据，之后对应其型号的不同来设计电路，着重讨论掉电后信息的储 存，存储器的容量至少满足能够在正常行驶状态下储存 1 个月的行驶异常信息。

系统软件设计及实现： 系统软件设计及实现： 其中包括计算机语言的编写 （时钟程序、 信号输入程序） 与在计算机上软件的调试。

该系统的主程序采用循环式， 以中断方式记录汽车行驶过程中的异常。

其中分为 0.2 秒中断子程序，超速报警子程序，工作信号子程序，里程测速子程序，显示子程序等。

软件设计中讨论选配软件版本，信号处理的软件功能，时钟与信号的匹配问题。

5.研究工作安排及进度 研究工作安排及进度周次 第一周 第二周 第三周 第四周 第五周 第六周 目标任务 查找有关设计的相关资料，了解课题 学习汽车理论知识，掌握汽车电气构造 开始设计开题报告，整理各方面知识 提交开题报告，复习单片机及程序各方面内容 阅读有关传感器的资料，为设计中的传感器选型 设计课题中的主电路、电源电路、复位电路等5太原理工大学信息工程学院毕业设计（论文）开题报告第七周 第八、九周 第十周 第十一周 第十二周 第十三周 第十四~十六周设计课题中的存储器电路，串行接口电路等 调试、整理电路，改进电路 阅读、学习课题中软件部分的相关内容 复习编程方面书籍，尝试为记录仪编程 通过单片机对程序进行调试，确定毕业设计全部内容 开始编写毕业设计说明书 修改毕业设计并准备答辩6.参考文献 参考文献（1）夏路易 （2）李晓林 （3）马春燕 （4）刘秀成 （5）徐科军 （6）谭浩强 （7）孟彩霞 （8）赵俊山 （9）孙余凯 （10）何立民 大学出版社 单片机技术基础教程与实践 单片机原理与接口技术 微机原理及接口技术 电路原理 电子工业出版社 2008-01 2010-01 2007-01电子工业出版社 电子工业出版社 2007-03清华大学出版社传感器与检测技术 C 程序设计电子工业出版社2010-06清华大学出版社2005-07 2003-08计算机软件基础 孙永江 顶绮明 汽车构造西安电子科技大学出版社 人民交通出版社2011-01 人民交通出版社 2006-06新型汽车常用集成电路手册MCS-51 单片机应用系统设计系统配置与接口技术北京航空航天2004-06 计算机控制技术 东南大学出版社 2003（11）王勤 （12）黄本鹏 2005普及型汽车行驶记录仪的研究与实现（硕士学术论文） 东南大学（13）贺建波 （14）王力争 （15）自动化网贺展开汽车传感器的检测机械工业出版社 劳动保护2006 2004国内汽车行驶记录仪的应用概况 / /6（16）中国工控网太原理工大学信息工程学院毕业设计（论文）开题报告7。