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依托车联网技术的汽车运行状态远程监测原理及整体架构设计研究
论文作者:童鞋论文网  论文来源:www.txlunwenw.com  发布时间:2018/9/13 9:11:07  

摘要:在当前汽车数量不断增加的形势下,城市交通堵塞已经成为十分普遍的现象,同时汽车尾气污染现象也越来越严重,各种能源消耗越来越多。在此背景下,依托车联网技术,设计机动车运行状态数据远程采集系统,将采集到的大数据发送至服务器,从而实现车辆运行信息的监控、共享和管理。

关键词:车载子系统;信号采集模块;通信接口;

由于现代社会经济水平不断发展,汽车数量表现出明显增长,而这种情况会导致城市交通拥堵加重,且尾气污染不断加重,还会增加能源消耗,在互联网时代将汽车与互联网技术相结合,合理利用大数据形成资源共享的平台是大势所趋。汽车运行状态远程监测系统的组成包括三个部分,其一为车载子系统,其二在移动及网络通信子系统,其三属于状态监测及故障预测子系统。

1车载子系统

在车载子系统中,其主要组成部分就是信号处理器、液晶显示模块以及信号采集模块,同时还包括无线通信模块。

1.1信号采集模块

汽车由若干个系统组成,对于每个系统工作状态而言,均能够由相关参数及参数间变化规律通过传感器得以具体反映,对于其中个别量而言,直接进行测量相对比较困难,往往选择其它方法实行测量。

1.2数字信号处理器(DSP)

在车载子系统实际运行过程中,不但需要采集有关状态数据,还需要对有些信号实行处理及计算,在实时性方面所提出要求较高。另外,在该系统实际运行过程中,需要与车辆中其它相关控制系统之间实现相互通信,同时还需要控制液晶显示模块,也需要控制无线传输模块。就本文研究中系统而言,其所使用的数字处理芯片为TMS320F2812,使用无缘晶振作为系统时钟,其频率为30MHz,为TPS3307-18作为复位芯片,这一元件能够实现三路电压监测,还能够实现手动复位,在上电复位方面,所需要时间控制在200ms,以保证能够较好满足系统中所有部件进行复位所需时序,而在系统接口方面,选择JTAG仿真型接口。

1.3通信接口设计

在本文设计中,其网络接口单元选择专用协议芯片TL718,并且结合电路,从而可保证与不同协议保持适应。在TMS320F2812芯片内部配备CAN控制器,其主要作用就是更加便于协议传输控制。CAN-H以及CAN-L均连接外部端口,而CANRx和CANTx均连接TL718相应引脚。就车载子系统实际应用情况而言,通过对GPRS网络进行利用,能够实现与远程监测中心进行有效通信,也就是说远程监测中心能够对车辆运行相关状态信息进行接收,且能够将监测所得到结果传回车辆。另外,所选择LCD为内置ST7920液晶控制器,在对电路进行设计过程中,应当对DSP及外围设备间时序配合加强注意。

2移动通信与网络通信子系统

对于移动通信网及计算机网络而言,其实际作用主要就是向车辆管理中心内部相关检测及诊断服务器传送车辆状态信息,属于重要通道。通过对GPRS技术进行应用,以封包方式实现传输,用户所负担费用依据传输资料单位实行计算,相对比较便宜。

3状态监测和故障预测服务子系统

在这一子系统中,其具体组成主要包括监测中心内部GPRS模块、人机接口以及不同软件模块。在该系统中,比较关键的一点就是GPRS模块和监测中心服务器之间实现通信,以实现准确传输数据,在此基础上才能够有效保证更加准确地监测汽车状态。

4主程序流程设计

对于主程序而言,在开始进行运行过程中,十分重要的一点及时先进行初始化,即对TMS320F2812进行初始化,主要针对其中状态寄存器,还有控制寄存器,同时需要初始化GPRS模块、A/D以及LCD液晶显示器。在确保有效完成初始化之后,另外较重要的一点就是模块子程序的执行,这一操作的目的就是进行数据的采集及传输,同时实现A/D转换,最终显示结果。

5GPRS无线连接实现

在GPRS无线数据终端,实际运行及应用中,其完成上电复位操作后,需要先等待参数命令配置,如果能够对配置命令进行接收,也就说明配置完成,达成配置状态,若参数命令配置未实现,则需要读取用户配置信息。在以上操作完成之后。利用串口发送AT指令,其接收对象为无线模块,在此基础上使得GPRS终端能够进行拨号,并且实行PPP协商。在协商得以完成且实现网络登录之后,在利用PPP/ICP及IP协商基础上,系统实现加载,且连接中心,进而使数据双向传递通道得以构建,以使得系统对用户数据进行有效发送及接收,同时定时相数据中心注册。

6结语

通过对汽车运行状态远程监测系统进行研究,对以GPRS无线网络技术及DSP为基础的汽车运行状态监测及预估预防系统,得到硬件及软件平台,在此基础上能够更好实现对汽车运行状态实行远程监测。

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