1  文献综述

1.1  课题的意义

随着科技的发展、社会的进步，越来越多的汽车进入企业、家庭，随之而来的问题也日益出现，已经严重威胁到人们的日常生活，如汽车的安全行驶。交通事故已成为“世界第一害”，而中国是世界上交通事故死亡人数最多的国家之一。从二十世纪八十年代末中国交通事故年死亡人数首次超过五万人至今，中国(未包括港澳台地区)每年交通事故50万起，因交通事故死亡人数均超过10万人，已经连续十余年居世界第一。 根据有关报道，20##年中国道路交通事故死亡人数达9.4万人，居世界第一。驾驶员是道路交通安全最重要的影响因素。20##年因驾驶员因素导致的交通事故占总数的89.8％，造成的死亡人数、受伤人数分别占到了总数的87.4％和90.6％。20##年，全国共发生道路交通事故238351起，造成67759人死亡、275125人受伤，直接财产损失9.1亿元。20##年，中国汽车保有量约占世界汽车保有量的百分之三，但交通事故死亡人数却占世界的百分之十六^[1,2]。

我国的交通安全状况如此严峻，国外也是如此。根据世界卫生组织统计，全世界每年的交通事故平均造成120万人死亡，全世界每年因为道路交通事故造成的死亡、伤害经济损失总量达5000亿美元，交通事故已成为全球暴力和伤害死亡的重要组成部分，成为危害人类健康和人类发展的重大问题^[3]。

因此，怎样减少交通事故、提高车辆的安全行驶一直是人们研究的问题。如果能预警交通事故的发生,从而减少车祸给人们带来的损失和痛苦,其意义将是非常重大的。针对如何有效地监测车辆行驶状态从而预测车祸发生的可能性,达到车祸预警的目的,设计一款能够实时监测汽车状态的设备显得尤为重要。以单片机为控制核心实现汽车行驶状态记录，具有准确性、高效性和易用性，为分析判断汽车驾驶状态和处理交通事故提供可靠、准确的科学依据。研究通过监测到车辆的行驶时的状态，判断车辆是否处在安全的状态，一旦判断出车辆处于危险的状态下，则马上报警，提醒驾驶员，从而使驾驶员有较充分的反应时间。根据一项研究表明，多给驾驶员0.5秒的反应时间，就能够减少百分之六十的交叉路口汽车碰撞事故和百分之三十的汽车碰撞事故^[4,5]。

1.2  国内外发展状况

1.2.1  国外发展状况

早在1934年，德国发明了世界上第一台纸盘式行驶记录仪，至今已有约70年的历史。1953年，为保障道路交通安全运输，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。1970年起，在德国、法国、意大利、比利时、卢森堡6个国家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仍然有效。目前，欧盟颁布了分别规范驾驶员驾驶时间、数字式记录仪技术性能、纸盘式记录仪技术性能、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。20##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”。同年，欧盟颁布新的规定：自20##年8月起，在欧盟注册的毛重超过3.5吨以上的商用车强制安装使用数字式行驶记录仪。而在美国、巴西等国，商用车如果没安装行驶记录仪则不可以使用公共道路。欧美国家使用行驶记录仪后，交通事故显著下降。从1970年欧共体开始全面强制使用记录仪以来，德国客运、货运车辆道路交通事故发生率一直呈下降趋势。如德国1970年货车平均每50万公里发生一起事故，到20##年下降为每行驶160 万公里发生一起事故，事故发生率降低了220%；客车从1970 年的每40万公里发生一起事故，到20##年下降为每100万公里发生一起事故，事故发生率降低了150%^[6,7]。

1.2.2  国内发展状况

上世纪80年代后期起，我国开始在少数地区试用国内一些科研机构及企业自主研制的数字式记录仪。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。20##年我国公安部根据20##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20##年公安部、·国家安全生产监督管理局制定的《20##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准于20##年4月15日发布，20##年9月1日实。广州市二汽公司率先试用NC．7000系列数字式行车记录仪。20##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。到20##年7月底，全国生产汽车行驶记录仪的企业已达80多家。据不完全统计，全国有广东、四川、吉林、湖南、上海、浙江、广西、江西、河南、新疆、黑龙江等20多个省、自治区、直辖市汽车行驶记录的应用工作取得进展，已安装使用行驶记录仪的客运、货运企业约350多家，车辆约2万辆。为了在推广应用中加以规范，在规范中提升质量水平和技术水平，国家质检总局于20##年4月15日发布了国家推荐标准《汽车行驶记录仪》即GB/T19056-2003。在这个国家标准中对汽车行驶记录仪定义为：“对汽车行驶速度、时间、里程以及有关车辆行驶的其他状态信息进行记录、存储可通过接口实现数据输出的数字式电子记录装置。”目前国内的汽车行驶记录仪主要式样有两种型式：独立式行驶记录仪、有与GPS合而为一的，目前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^[8-10]。

                                                    

参考文献

1  网易汽车.中国历年交通事故死亡人数官方统计[EB/OL]

2  易白 新技术有效地减少车祸[J].知识就是力量，2009(10):58-59

3  王力争.国内外汽车行驶记录仪应用概况.《劳动保护》 20##年09期

4  钟明 基于车载网络的汽车行驶记录仪主机模块研究与设计[D].武汉理工大学，2007

5  张毅刚.《单片机原理及应用》,高等教育出版社,2003

6  Low Cost Driver Monitoring and Warning System Development.

Burak aylr, and Tankut Acarman. June 2009.Intelligent Vehicles Symposium. 3-5

7  Identi?cation of semi-physical and black-box non-linearmodels: the case

Of MR-dampers for vehicles control

8  王金涛.新型汽车行驶记录仪的研制与应用[D].20##年南京南京理工大学

 9  万字.新型汽车行驶记录仪的研制[D]．20##年南京南京理工大学

10  陈娇汽车行驶记录仪数据采集和分析系统的研究[D]．20##年镇江江苏大学

2  本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径

2.1  课题要求

随着科技的发展、社会的进步，越来越多的汽车进入企业、家庭，随之而来的问题也日益出现，已经严重威胁到人们的日常生活，如汽车的安全行驶，尾气的排放，噪声污染等。所以设计一款能够实时监测汽车状态的设备显得尤为重要。以单片机为控制核心实现汽车行驶状态记录，具有准确性、高效性和易用性，为分析判断汽车驾驶状态和处理交通事故提供可靠、准确的科学依据。

设计以单片机为控制核心的汽车行驶状态记录仪，该记录仪具有合适的数据记录频率、0～240小时的数据记录容量、较长的数据存储时间，掉电可至少保存10年以上、监测汽车行驶速度范围0～240km/h、抗干扰能力强，便于在汽车上安装。

1、了解工作过程及控制要求；

2、单片机及其它设备的选型，总体方案的设计；

3、系统硬件设计；

4、系统软件设计；

5、按照学校有关文件的要求完成毕业设计及前期材料。

2.2  拟采用的研究手段及途径

2.2.1  汽车行驶状态记录仪设计方案

该系统首先由霍尔传感器采集车辆行驶的速度，经过放大，然后送给单片机，由单片机进行运算得到实际的行驶速，然后，通过得到的车速进行控制，如果实际车速超过规定的车速，则报警装置就会发出报警信号，以提醒驾驶人员，确保安全行驶。与此同时单片机内部的定时器定时，可以实时的把当前的时间传送给显示器，同时把数据存储到存储器中。

本设计采用的传感器是霍尔传感器，该系统由霍尔传感器采集数据，然后由处理器处理获取的数据。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。 霍尔传感器具有精度高、线性度好、宽带宽、测量范围广，可以测量任意波形的电流和电压等优点。，因此，在自动化、计算机和信息技术、测量等领域得到广泛的应用。

本设计采用89S51型单片机作为处理器。89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，它有40个引脚，片内含4kB的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。

2.2.2 汽车行驶状态仪系统的硬件组成

系统的硬件由供电模块、信号采集模块、单片机模块、信息存储模块、显示模块、报警模块组成。

供电模块：供电单元的作用是将汽车内部配电模块提供的电压转换成记录仪可以正常工作的电压，使系统能长期稳定的工作。

信号采集模块：将霍尔传感器传过来的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进行信号处理，并得出相应的控制指令，然后然后进行相应的控制操作。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。

单片机模块：对于整个汽车行驶状态记录仪系统而言，单片机模块起到控制和枢纽作用，是其中最重要的部分，对整个系统进行智能的管理和控制，并对检测信号进行处理。

信息存储模块：信息存储是指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智能卡中，IC卡中的信息可以长时间保存，可以用读卡设备读出其中的信息，然后进行分析。

显示模块：显示各参数和当前的工作状态等，大多采用LCD液晶显示和LED数码显示。

报警模块：传感器感应到信号后经微机处理，得到报警信号，再由报警装置响应，发出报警信号。

第二篇：开题报告.正文

湛江师范学院本科毕业论文（设计）开题报告