一種行車記錄儀數據處理電路的製作方法

2023-06-06 11:53:42

本發明涉及電子信息技術、消費電子技術、汽車電子技術等領域，具體的說，是一種行車記錄儀數據處理電路。

背景技術：

電子技術是根據電子學的原理，運用電子元器件設計和製造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學，包括信息電子技術和電力電子技術兩大分支。信息電子技術包括Analog(模擬)電子技術和Digital(數字)電子技術。電子技術是對電子信號進行處理的技術，處理的方式主要有：信號的發生、放大、濾波、轉換。

電子技術是十九世紀末、二十世紀初開始發展起來的新興技術，二十世紀發展最迅速，應用最廣泛，成為近代科學技術發展的一個重要標誌。在十八世紀末和十九世紀初的這個時期，由於生產發展的需要，在電磁現象方面的研究工作發展得很快。1895年，荷蘭物理學家亨得裡克·安頓·洛倫茲假定了電子存在。1897年，英國物理學家湯姆遜(J.J.Thompson)用試驗找出了電子。1904年，英國人J.A.Fleming發明了最簡單的二極體(diode或valve)，用於檢測微弱的無線電信號。1906年，L.D.Forest在二極體中安上了第三個電極(柵極，grid)發明了具有放大作用的三極體，這是電子學早期歷史中最重要的裡程碑。1948年美國貝爾實驗室的幾位研究人員發明電晶體。1958年集成電路的第一個樣品見諸於世。集成電路的出現和應用，標誌著電子技術發展到了一個新的階段。

電子技術研究的是電子器件及其電子器件構成的電路的應用。半導體器件是構成各種分立、集成電子電路最基本的元器件。隨著電子技術的飛速發展，各種新型半導體器件層出不窮。現代電力電子技術的發展方向，是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學，向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始於五十年代末六十年代初的矽整流器件，其發展先後經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代，並促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流於一身的功率半導體複合器件，表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。

電子產品是以電能為工作基礎的相關產品，主要包括：電話、電視機、影碟機(VCD、SVCD、DVD)、錄像機、攝錄機、收音機、收錄機、組合音箱、雷射唱機(CD)、電腦、移動通信產品等。

電子技術是歐洲美國等西方國家在十九世紀末、二十世紀初開始發展起來的新興技術，最早由美國人莫爾斯1837年發明電報開始，1875年美國人亞歷山大貝爾發明電話，1902年英國物理學家弗萊明發明電子管。電子產品在二十世紀發展最迅速，應用最廣泛，成為近代科學技術發展的一個重要標誌。

第一代電子產品以電子管為核心。四十年代末世界上誕生了第一隻半導體三極體，它以小巧、輕便、省電、壽命長等特點，很快地被各國應用起來，在很大範圍內取代了電子管。五十年代末期，世界上出現了第一塊集成電路，它把許多電晶體等電子元件集成在一塊矽晶片上，使電子產品向更小型化發展。集成電路從小規模集成電路迅速發展到大規模集成電路和超大規模集成電路，從而使電子產品向著高效能低消耗、高精度、高穩定、智能化的方向發展。

由於，電子計算機發展經歷的四個階段恰好能夠充分說明電子技術發展的四個階段的特性，所以下面就從電子計算機發展的四個時代來說明電子技術發展的四個階段的特點。

消費電子產品：

消費電子(非生活必需電子產品)一般指消費電子產品，英語Consumer electronics，指供日常消費者生活使用的電子產品。消費電子產品在世界各地均有製造，由於中國大陸低成本優勢，生產相對集中。

消費類電子產品在不同發展水平的國家有不同的內涵，在同一國家的不同發展階段有不同的內涵。

我國消費類電子產品是指用於個人和家庭與廣播、電視有關的音頻和視頻產品，主要包括：電視機、影碟機(VCD、SVCD、DVD)、錄像機、攝錄機、收音機、收錄機、組合音響、電唱機、雷射唱機(CD)等。而在一些發達國家，則把電話、個人電腦、家庭辦公設備、家用電子保健設備、汽車電子產品等也歸在消費類電子產品中。隨著技術發展和新產品新應用的出現，數位相機、手機、PDA等產品也在成為新興的消費類電子產品。從二十世紀九十年代後期開始，融合了計算機、信息與通信、消費類電子三大領域的信息家電開始廣泛地深入家庭生活，它具有視聽、信息處理、雙向網絡通訊等功能，由嵌入式處理器、相關支撐硬體(如顯示卡、存儲介質、IC卡或信用卡的讀取設備)、嵌入式作業系統以及應用層的軟體包組成。廣義上來說，信息家電包括所有能夠通過網絡系統交互信息的家電產品，如PC、機頂盒、HPC、DVD、超級VCD、無線數據通信設備、視頻遊戲設備、智能電視盒、WEBTV等。目前，音頻、視頻和通訊設備是信息家電的主要組成部分。從長遠看，電冰箱、洗衣機、微波爐等也將會發展成為信息家電，並構成智能家電的組成部分。

行車記錄儀即記錄車輛行駛途中的影像及聲音等相關資訊的儀器。安裝行車記錄儀後，能夠記錄汽車行駛全過程的視頻圖像和聲音，可為交通事故提供證據。喜歡自駕遊的人，還可以用它來記錄徵服艱難險阻的過程。開車時邊走邊錄像，同時把時間、速度、所在位置都記錄在錄像裡，相當「黑匣子」。也可在家用作DV拍攝生活樂趣，或者作為家用監控使用。平時還可以做停車監控，安裝行車記錄儀，視頻資料不可以裁剪，如果裁剪，在責任事故發生後則無法提供幫助。也是為了防止現在社會那些不可避免的碰瓷行為。

行車記錄儀具有如下優點：

1、維護司機的合法權益，對橫穿公路的行人及騎自行車、摩託車等，萬一和他們產生了刮碰，有可能會被敲詐勒索，如果有了行車記錄儀，司機可為自己提供有效的證據。

2、將監控錄像記錄回放，事故責任一目了然，交警處理事故快速準確；既可快速撤離現場恢復交通，又可保留事發時的有效證據，營造安全暢通的交通環境。

3、如果每輛車上都安裝行車記錄儀，司機也不敢隨便違章行駛，事故發生率也會大幅度下降，肇事車輛都會被其他車輛的行車記錄儀拍攝下來，交通肇事逃逸案將大大減少。

4、法院在審理道路交通事故案件時，在量刑和賠償上將更加準確和有據可依，也給保險公司的理賠提供了證據。

5、碰到專業碰瓷的和攔路搶劫的，行車記錄儀將可以提供破案的決定性的證據：事故發生現場和案犯的外貌特徵等。

6、喜歡自駕遊的朋友，還可以用它來記錄徵服艱難險阻的過程。開車時邊走邊錄像，同時把時間、速度、所在位置都記錄在錄像裡，相當於「黑匣子」。

7、可在家用作DV拍攝生活樂趣，或者做為家用監控使用。平時還可以做停車監控。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種行車記錄儀數據處理電路，有效結合中央處理器、攝像頭電路、屏幕電路、存儲器電路、電源電路、重力感應電路及FM發射機實現行車記錄，並利用重力感應電路實現車胎的胎壓狀態數據採集，利用攝像頭電路實現車行過程中的圖像拍攝記錄，利用FM發射機將中央處理器對行車記錄儀所採集的數據信息發送到汽車內的播音系統中，而後可通過播音系統進行實時播放，使得駕駛員能夠根據播音提示進行避讓駕駛；在設置時，基於穩壓電路而設計的電源電路，能夠提供穩定的工作電壓，利用穩壓晶片進行電源調節，使得其輸出穩定的直流電，並可根據不同中央處理器而調節電源輸出(優選輸出為+5V)，為中央處理器的安全穩定工作提供有效保障。

本發明通過下述技術方案實現：一種行車記錄儀數據處理電路，設置有中央處理器、攝像頭電路、屏幕電路、存儲器電路、電源電路、重力感應電路及FM發射機，中央處理器分別與攝像頭電路、屏幕電路、存儲器電路、電源電路、重力感應電路及FM發射機相連接，在電源電路內設置有+24V輸入電源、輸入保護電路及穩壓電路，+24V輸入電源連接輸入保護電路，輸入保護電路連接穩壓電路、穩壓電路連接中央處理器，在穩壓電路內設置有穩壓晶片IC2、穩壓管VS、電感L1、電容C3、電阻R8及電阻R9，輸入保護電路連接在穩壓晶片IC2的1腳和3腳之間，穩壓管VS連接在穩壓晶片IC2的2腳和3腳之間，且穩壓晶片IC2的3腳與5腳共接，電感L1的第一端連接穩壓晶片IC2的2腳，電感L2的第二端與電容C3的第一端相連接，電容C3的第二端與穩壓晶片IC2的3腳連接且接地，電阻R8和電阻R9相互串聯，串聯後的電阻R8和電阻R9並聯在電容C3的兩端且位於電容C3的輸出側，電阻R8和電阻R9的共接端與穩壓晶片IC2的4腳相連接，電感L1的第二端與中央處理器的供電端相連接。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述輸入保護電路內設置有相互並聯的TVS二極體D1和電容C2，且TVS二極體D1的負極與穩壓晶片IC2的1腳相連接。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述輸入保護電路上還設置有相互串聯的電阻R7和發光二極體D2，電阻R7和發光二極體D2設置在TVS二極體D1和電容C2之間，且發光二極體D2的負極端為電流接地方向。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述電容C2採用電解電容，且電容C2的正極與穩壓晶片IC2的1腳相連接。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述屏幕電路內設置有液晶顯示器、觸控螢幕驅動電路及觸控螢幕，觸控螢幕設置在液晶顯示器上，且觸控螢幕與觸控螢幕驅動電路相連接，所述中央處理器分別與觸控螢幕驅動電路和液晶顯示器相連接。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述攝像頭電路內設置有相互連接的CCD圖像傳感器和CMOS驅動電路，CMOS驅動電路與中央處理器相連接。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述存儲器電路內設置有分別與中央處理器相連接的隨機存儲器、快閃記憶體電路及SD卡。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述隨機存儲器採用靜態隨機存儲器或/和動態隨機存儲器。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述行車記錄儀數據處理電路內還設置有與中央處理器相連接的WIFI電路、遙控信號處理電路晶振電路。

進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述行車記錄儀數據處理電路內還設置有與中央處理器相連接的按鍵電路、USB接口電路及二合一接口電路。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

本發明有效結合中央處理器、攝像頭電路、屏幕電路、存儲器電路、電源電路、重力感應電路及FM發射機實現行車記錄，並利用重力感應電路實現車胎的胎壓狀態數據採集，利用攝像頭電路實現車行過程中的圖像拍攝記錄，利用FM發射機將中央處理器對行車記錄儀所採集的數據信息發送到汽車內的播音系統中，而後可通過播音系統進行實時播放，使得駕駛員能夠根據播音提示進行避讓駕駛；在設置時，基於穩壓電路而設計的電源電路，能夠提供穩定的工作電壓，利用穩壓晶片進行電源調節，使得其輸出穩定的直流電，並可根據不同中央處理器而調節電源輸出(優選輸出為+5V)，為中央處理器的安全穩定工作提供有效保障。

本發明結合多種存儲設備進行數據處理，能夠極大的提高中央處理器的處理性能，使得整個電路工作運行更加穩定可靠，並有效的提高其數據處理的能力及靈敏性。

本發明基於CCD圖像處理技術設計，可直接將光學信號轉換為模擬電流信號，電流信號經過放大和模數轉換，實現圖像的獲取、存儲、傳輸、處理和復現。其顯著特點是：1.體積小重量輕；2.功耗小，工作電壓低，抗衝擊與震動，性能穩定，壽命長；3.靈敏度高，噪聲低，動態範圍大；4.響應速度快，有自掃描功能，圖像畸變小，無殘像；5.應用超大規模集成電路工藝技術生產，像素集成度高，尺寸精確，商品化生產成本低。

本發明基於觸摸技術設計，使用者可在屏幕上直接進行操作，極大的方便使用者使用，並設置有按鍵電路，能夠方便不習慣使用觸控螢幕的人士進行按鍵輸入操作，從而極大的方便了不同的受眾。

本發明所設計的遙控信號處理電路，能夠實現遙控控制本行車記錄儀數據處理電路，從而更加方便使用者多模式狀態下使用，並基於WIFI通信設計，利用WIFI電路可以方便使用者進行無線管控。

附圖說明

圖1為本發明原理框圖。

圖2為本發明所述電源電路原理框圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。

值得注意的是，在本發明的實際應用中，不可避免的會應用到軟體程序，但申請人在此聲明，該技術方案在具體實施時所應用的軟體程序皆為現有技術，在本申請中，不涉及到軟體程序的更改及保護，只是對為實現發明目的而設計的硬體架構的保護。

實施例1：

一種行車記錄儀數據處理電路，利用太陽能供電構成電源電路的主電源電路，能夠有效的利用清潔能源內的太陽能，將太陽能轉換為電能，並為其供電，使得其有效的節約不可再生資源，並且所設置的光伏電板還能夠進一步起到美化車身的作用，達到實用、安全、美化等一舉多得的使用效果，其穩定的供電效果，有效的保障了行車記錄儀的安全及穩定可靠運行，可以實時的記錄行車過程中，或臨停時汽車周邊能夠被行車記錄儀視覺所拍攝的任何事件，為後期數據調用提供有力的保障，如圖1、圖2所示，特別採用下述設置結構：設置有中央處理器、攝像頭電路、屏幕電路、存儲器電路、電源電路、重力感應電路及FM發射機，中央處理器分別與攝像頭電路、屏幕電路、存儲器電路、電源電路、重力感應電路及FM發射機相連接，在電源電路內設置有+24V輸入電源、輸入保護電路及穩壓電路，+24V輸入電源連接輸入保護電路，輸入保護電路連接穩壓電路、穩壓電路連接中央處理器，在穩壓電路內設置有穩壓晶片IC2、穩壓管VS、電感L1、電容C3、電阻R8及電阻R9，輸入保護電路連接在穩壓晶片IC2的1腳和3腳之間，穩壓管VS連接在穩壓晶片IC2的2腳和3腳之間，且穩壓晶片IC2的3腳與5腳共接，電感L1的第一端連接穩壓晶片IC2的2腳，電感L2的第二端與電容C3的第一端相連接，電容C3的第二端與穩壓晶片IC2的3腳連接且接地，電阻R8和電阻R9相互串聯，串聯後的電阻R8和電阻R9並聯在電容C3的兩端且位於電容C3的輸出側，電阻R8和電阻R9的共接端與穩壓晶片IC2的4腳相連接，電感L1的第二端與中央處理器的供電端相連接。

實施例2：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好地實現本發明，如圖1、圖2所示，特別採用下述設置結構：所述輸入保護電路內設置有相互並聯的TVS二極體D1和電容C2，且TVS二極體D1的負極與穩壓晶片IC2的1腳相連接。

實施例3：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，如圖1、圖2所示，進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述輸入保護電路上還設置有相互串聯的電阻R7和發光二極體D2，電阻R7和發光二極體D2設置在TVS二極體D1和電容C2之間，且發光二極體D2的負極端為電流接地方向。

實施例4：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，如圖1、圖2所示，進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述電容C2採用電解電容，且電容C2的正極與穩壓晶片IC2的1腳相連接，優選的穩壓晶片IC2採用LM2596系列穩壓晶片。

實施例5：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，如圖1、圖2所示，進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述屏幕電路內設置有液晶顯示器、觸控螢幕驅動電路及觸控螢幕，觸控螢幕設置在液晶顯示器上，且觸控螢幕與觸控螢幕驅動電路相連接，所述中央處理器分別與觸控螢幕驅動電路和液晶顯示器相連接。

實施例6：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，如圖1、圖2所示，進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述攝像頭電路內設置有相互連接的CCD圖像傳感器和CMOS驅動電路，CMOS驅動電路與中央處理器相連接。

實施例7：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，如圖1、圖2所示，進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述存儲器電路內設置有分別與中央處理器相連接的隨機存儲器、快閃記憶體電路及SD卡。

實施例8：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，如圖1、圖2所示，進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：所述隨機存儲器採用靜態隨機存儲器或/和動態隨機存儲器；靜態存儲器(SRAM)的特點是工作速度快，只要電源不撤除，寫入SRAM的信息就不會消失，不需要刷新電路，同時在讀出時不破壞原來存放的信息，一經寫入可多次讀出，但集成度較低，功耗較大，在本發明中作高速緩衝存儲器(Cache)使用。DRAM是動態隨機存儲器(DynamicRandomAccessMemory)，它是利用場效應管的柵極對其襯底間的分布電容來保存信息，以存儲電荷的多少，即電容端電壓的高低來表示「1」和「0」，在本發明中作為主存儲器使用。

實施例9：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，如圖1、圖2所示，進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述行車記錄儀數據處理電路內還設置有與中央處理器相連接的WIFI電路、遙控信號處理電路晶振電路。

實施例10：

本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，如圖1、圖2所示，進一步的為更好地實現本發明，特別採用下述設置結構：在所述行車記錄儀數據處理電路內還設置有與中央處理器相連接的按鍵電路、USB接口電路及二合一接口電路。

在使用時，CCD圖像傳感器將拍攝的圖像信息轉換為電信號，而後利用CMOS驅動電路處理後傳輸至中央處理器內，在中央處理器內進行深度處理(諸如與預製的信息進行對比等)，中央處理器有效結合隨機存儲器、快閃記憶體電路、SD卡、重力感應電路等進行高性能的數據處理，所述重力感應電路能夠進行胎壓檢測，檢測所形成的各種信息需要語音告知使用者時，可以通過FM發射機發出到汽車內的收音機上，通過收音機進行播放，亦可通過二合一接口電路利用與之相連接的音響系統進行播報，所述二合一接口電路能夠實現揚聲器、耳機、麥克風等音頻輸入輸出；按鍵電路方便使用者進行按鍵操作，觸控螢幕方便使用者進行觸屏操作。

本發明優選採用意法半導體(ST)公司的STM32F7x9Cortex-M7超高性能MCU。

STM32F769/779系列MCU集成Cortex-M7內核性能(具有浮點單元)，工作頻率高達216MHz，同時達到近似於STM32F427/429/437/439系列的較低靜態功耗(停止模式)。

具有如下特性：

性能：在216MHz的CPU頻率下，從Flash執行時，STM32F769/779系列MCU能夠提供1082CoreMark/462DMIPS的性能，並且利用意法半導體的ART加速器實現了零等待狀態。DSP指令和浮點運算單元擴大了產品的應用範圍。得益於L1緩存(I/D 16KB+16KB)，可以使用外部存儲器而沒有性能損失。

功效：該系列採用意法半導體90nm工藝和ART加速器，具有動態功耗調整功能，能夠在運行模式和從Flash存儲器執行時實現低至7CoreMark/mW的功耗(@1.8V)。停止模式的典型功耗為100μA，與STM32F427/429/437/439系列MCU接近。

圖形：支持雙層的新型LCD-TFT充分利用了ChromART AcceleratorTM的優勢。該圖形加速器的內容創建速度是單核的兩倍。除了高效的2-D原始數據複製以外，Chrom-ART加速器還支持其他功能，比如圖像格式轉換或圖像混合(透明度混合)。這樣，Chrom-ART加速器就提高了圖形內容創建速度，為其餘程序節省了MCU內核處理帶寬。STM32F769/779系列內建JPEG硬體加速器快速進行JPEG編解碼，使CPU仍有餘裕處理其它工作。STM32F769/779系列也內建MIPI-DSI接口，符合現今可攜式市場對DSI顯示技術的需求。

音頻：兩個專用的音頻PLL，三個半雙工I2S接口和一個新型串行音頻接口(SAI)，支持時分復用(TDM)模式，與一個DFSDM(數字濾波器模塊)。

多達28個通信接口(除了4個UART之外，還有4個運行速度達到12.5Mbit/s的USART接口，6個50Mbit/s的SPI接口，4個帶有新型可選數字濾波功能的I2C接口，3個CAN、2個SDIO、一個帶片上PHY的USB2.0全速設備/主機/OTG控制器和1個USB2.0高速/全速設備/主機/OTG控制器，帶片上全速PHY和ULPI，乙太網MAC，SPDIF-IN，HDMI-CEC)和MDIO從控制器。

模擬：兩個12位DAC、三個速度為2MSPS或7.2MSPS(交錯模式)的12位ADC；

多達18個定時器：頻率高達216MHz的16和32位定時器；

利用帶有32位並行接口的靈活的存儲控制器可輕鬆擴展存儲器容量，支持Compact Flash、SRAM、PSRAM、NOR、NAND和SDRAM存儲器，或利用雙模Quad-SPI從外部串行Flash存儲器執行代碼。

模擬隨機數發生器，STM32F779系列單片機還集成了加密/哈希模塊，為AES-128,-192和-256加密實現了硬體加速，並且支持GCM和CCM、3DES與哈希(MD5、SHA-1和SHA-2)算法。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護範圍之內。