汽车行驶记录系统中AT89C51ED2的设计与实现

2.4 时钟数据采集
本系统选用DS12887 时钟电路。DS12887 是跨越 2000 年的时钟电路，采用4 位数表示年度的日历系统。DS12887 能够自动存取并更新当前的时间，AT89C51ED2 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。由于数据采集以固定的秒间隔来进行，因此，系统只是在刚开始运行时和每个扇区的起始位置采集并存储时钟信号作为时间标记，而后面数据的采集时间则以这些时间标记为参照。在本系统重新上电运行时，需要记录开始采集的时间信息。由于系统电源是由汽车电源提供的，所以开始采集的时间也就是汽车启动的时间，以此作为汽车开始行驶的时间标记。在程序运行中，由主程序设定一个汽车启动标志，在第一次写数据之前汽车启动标志有效，然后首先判断当前存储地址是否有某个扇区的首地址，如果是，则根据写扇区的要求在第七个字节开始处存储当前的时钟信号，否则，在当前存储地址处开始用10 个字节存储当前的时钟信号，记录汽车开始运行的起始时间，然后清除汽车启动标志。扇区开始地址处记录的时间信息是否是汽车开始运行的起始时间，可根据前一个扇区记录的时间信息进行判断。若前后两个扇区记录的数据是连续的，则后一个扇区头记录的时间信息不是表示汽车开始运行的起始时间，否则情况相反。
2.5 串口通信和USB 存储设计
计算机可以通过串口读取行驶记录仪存储的数据。行驶记录仪与计算机之间的串口通信遵循RS232协议。串行通信时，CPU 依次将Flash 中存储的数据读出并经P3.0(OUT)串口发出，然后经过MAX232电平转换器送给计算机，再由计算机通过串口接收该数据。接收数据时, 计算机通过串口发送数据给MAX232 电平转换器, MCU 经P3.1(IN)串口接收。用 USB 进行数据的采集，目前市场上的USB 设备芯片比较多，而HOST 要少一些，选择USB HOST接口芯片主要考虑两点:一是在硬件上比较容易和51 单片机相连接，二是软件开发难度不太大，因此选择
SL811HST 比较合适。SL811HST 通过D0~D7 和AT89C51DE2 的P0.0~P0.7 来进行数据的交换。存储器上存储的数据也可以通过AT89C51DE2 的P3.4 和P3.5 口直接写到24C64 的IC 卡上。


3 管理软件的设计
由于国家对行驶记录仪通信协议有具体的要求，因此行驶记录仪和管理软件的通信协议满足国家规定要求。它将从记录仪上传来的各种信息进行归类整理。利用Visual C++ 6.0 作为开发工具，编写微机数据分析处理程序，模拟显示汽车运行时的状态；利用图形显示各分量的波形，如前向灯开关情况、左右方向灯开关情况、开门信息、刹车信号、水温变化情况（范围为0℃~100℃）等，并能实现文档保存，也可以进行打印。
4 结束语
本车辆充分发挥了AT89C51ED2 微控制器强大的功能、简化了外围电路设计，同时采用嵌入式USB数据管理机制加上通过串口或IC 卡接收汽车行驶的数据，并对数据进行分析处理；不仅解决了以往车辆行驶记录仪中数据难以管理的问题，而且大大降低了硬件成本。采用本设计的车辆行驶记录仪已应用到企事业单位的车辆管理中，实现了对车辆运营的透明化管理，节约了运营费用。
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作者简介：苏 磊（1969- ），男，江苏泰州人，工程师，主要研究方向控制应用技术、智能系统。单位：南京理工大学泰州科技学院
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