基于AT91SAM926的汽车记录仪方案

车辆电环境复杂干扰多，因此采用电流型传感器。本系统采用CR一606型电容式油位传感器，当油进 入容器引起传感器壳体和感应电极之间的变化。适用于任何不导电的液体，油位精度高，油位液在采集小于1 inm.测量误差小于0.1% ，标准输出4～2O mA 的线性电流信号。经过150 n精密电阻转换至0.6～3 V电压信号。通过AT91sam9260的A/D转换模块转换为数字量并保存。

2.9 实时时钟

主处理器AT91sam9260虽内置时钟，但是当处理器断电后，该实时时钟所有寄存器的内容将全 部丢失。为此，系统需要外部实时时钟。PCF8563符合这一要求，PCF8563具有掉电检测器，当供电电压低于某个值时，秒寄存器中的某标志位将置 1，指明此时实时时钟可能会产生不准确的时钟/日历信息，从而避免了记录仪对错误时间的记录。此外，PCF8563可以工作在1~5.5 V的宽电压范围内，具有体积小、外围电路简单、运行稳定性、精度高、功耗低等优点。Linux内核对其支持稳定可靠，满足本系统的要求。

2.10 通信接口

根据GB/T19056—2003，标准记录仪应至少配置2种标准接口：USB标准接口、标准RS一232型9针接口。通过RS一232串行El直接进行数据传输比较容易实现， 可靠性高。

AT91sam9260的串行口经电平转换器MAX232转换为EIMTIA一232一E电平，从而提供标准的RS一232接口。AT91sam9260支持USB主从模式，也可直接外接USB接口。

3 汽车记录仪软件设计

汽车记录仪是无人控制的，在汽车开始运行时自动启动，本系统采用Linux操作系统，运行过程为：汽车上电记录仪启动，开始引导Bootstrap、Uboot。通过Bootloader调用Lin—I1x内核，加载yafs2文件系统，自动启动应用程序。

3.1 主程序

应用程序采用C语言编写m.主程序负责整个系统的初始化，硬件设备通过信号(软中断)与主程序交互数据，完成相应的操作，主程序流程如图4所示。

3.2 GPRS数据发送

本系统设计记录的数据包括行驶记录。上电至掉电之间，每3 S保存一次时间、速度、状态、GPS定位信息和角度：

疑点记录，保存每次停车前20 S内，每0.2 S的速度和状态信息;断电记录，保存系统断电时的时间;疲劳驾驶记录，保存司机连续驾车超过4 h的起始时间。所有的记录数据要求保存2个月，因此保存数据量大，相应需要传输的数据量也大。

在GPRS传输数据之前对数据进行压缩并且在系统出现新记录时进行传输。在编译busybox时选 择gzip功能，通过gzip对数据压缩，一般压缩比可达9：1。由于GPRS透明传输要求每次传输数据最大不超过1 KB，因此将需传输的数据分割为每包l 000字节的数据，并为每包数据标识ID号。

服务器接收端根据接收到的数据包ID重新组合数据。通过解压缩软件解压得到记录仪的记录数据。

3.3 断电记录的实现

在大型车队及运输公司， 司机为免受记录仪的约束。往往在运营过程中对记录仪非法断电，使记录仪不能正常工作，以此躲避监控。因此本系统专门设计断电记录。对司机非法断电的行为进 行监督。系统启动时将当前时钟与上次停机时时钟进行对比，Linux从死机至重启的时间应在5 min以内，若对比时间超过5 min，说明记录仪长时间断电，将上次停机时间作为断电记录保存，并发送至服务器。

3.4 时问和速度校准

ARM接收GPS的RMC信息。若GPS时间与当前系统时间相差达到30 S，则以GPS时问为准并校准系统时间和硬件时钟。当前速度与GPS速度比较。若GPS速度连续30 S大于O，而速度采集电路接收始终为O，则判断速度传感器故障，并使用GPS速度作为系统当前速度，并向监控中心报警。

4 样机测试

经过努力，本系统已经完成，并生产出样机。通过样机安装在试验用车进行各方面性能和功能测试。测试结果如表1，表2所示。

5 结语

该汽车记录仪结合GPS和GPRS实现精确定位和远程数据传输，通过管理软件可以实时获取当前车辆 状态信息，又能及时查看车辆行驶记录，在车辆实时告警与稽核、公安交警部门的事故处理发挥重要作用，增加断电记录和多种报警功能，即可以防抢防盗，又能满 足大中型车队及企业对于车辆管理和司机操作监控的需要。