基于STM32的车载定位记录系统设计.pdf

根据提供的文件内容，本知识点将围绕“基于STM32的车载定位记录系统设计”进行详细阐述。 1. STM32概述： STM32是意法半导体公司（STMicroelectronics）推出的一系列基于ARM Cortex-M微控制器的产品系列。STM32F103VCT6是其中一款拥有高性能、低功耗的微控制芯片，具有80个可用的IO管脚，12个通道的DMA控制器以及多种外设功能，例如定时器、ADC、DAC等，适合用于汽车定位、无线采集、手持终端等应用场合。 2. 系统总体硬件设计： 基于STM32的车载定位记录系统主要由三部分组成：北斗/GPS双模部分、液晶显示部分和数据存储部分。系统设计框图如文中图1所示。 3. 北斗/GPS双模授时系统硬件设计： UM220-III是一款具备自动授时功能的北斗/GPS双模授时系统，具有首次定位快速（32秒）、高追踪灵敏度（可达-160dBm）的特点，即使在信号微弱的环境下也能工作。该芯片还支持外部电源断电时的锁定状态保持功能，并且秒脉冲精度小于20ns。数据传输以9600bps的波特率通过串行方式进行。RF-IN是有源天线接收端口，需要接3.3V电压。在进行芯片的接口电路原理图设计时，如文中图2所示，需要特别注意RF-IN端口的电压要求。 4. 数据存储及显示模块： 系统上电后，首先进行SD卡的初始化操作，以便对SD卡的扇区0进行读写。SD卡上电后会处于Inactive状态，直到接收到CMD0指令进行复位操作。此时控制器需要通过ACMD41指令来检测SD卡是否处于空闲状态，之后才可进行数据的读写操作。 5. 软件流程图设计： 软件流程图设计部分涉及到码流的解析、提取时间信息并转换成BCD码，以及对接收流程的控制。特别地，RMC码流含有北斗与GPS的信息，以$GPRMC或$GNRMC为起始标识，其中包括UTC时间、当前卫星的定位状态和经纬度等。在程序设计中，需要对码流中的起始字符进行判断，以此来提取后续的时间和其他信息。 6. 系统应用： 由于汽车数量猛增导致交通拥挤和交通事故频发，而事故发生时往往由于缺少行驶记录而无法确定责任。设计的车载定位记录系统能够精确定位车辆行驶位置及速度，并将数据进行存储与显示，为汽车安全领域提供了有效的行驶记录工具。 7. 关键技术应用： - 北斗/GPS双模技术：允许系统接收北斗和GPS两种导航信号，提高了定位的可靠性。 - SD卡数据存储：用于存储定位数据，方便后续查询和分析。 - TFT-LCD液晶显示：实时显示车辆行驶的定位信息，提供直观的用户界面。 8. 实验验证： 实验表明，系统各个模块在上电后均能正常工作，证明了所设计方案的有效性和可靠性，这使得系统能够广泛应用于汽车安全领域。 以上内容涉及了基于STM32的车载定位记录系统设计的核心技术点，包括系统设计、硬件选择、软件流程以及最终的应用验证。