基于STM32的高速车祸自动报警系统的制作方法

本实用新型属于电子设备领域。

背景技术：

随着技术的不断发展，我国逐步迈入汽车大国的行列。截止到2015年6月，我国汽车保有量已经突破了1.63亿辆，保有量已经仅次于美国，成为全球第二。与此同时，我国高速公路里程数也在飞速增长，截止到2014年，中国高速公路通车总里程达到11.2万公里，超过美国居于世界第一。汽车数量与高速里程数的上升，却使中国成为了交通事故死亡人数最多的国家，每年有20万人因道路交通事故死亡。由于中国幅员辽阔，使得高速公路中的大部分里程都处于人烟稀少的地段，而在高速公路上因发生车祸而死亡也大多是因为来不及将车祸信息发送出去而导致伤者耽误了救援时机。汽车上有许多避免车祸的装置，而车祸发生后的求救装置却寥寥无几。

中国专利公开号CN201765666U，公开日为2015年6月3日，专利申请号为201310638035.3，专利申请名称为“一种高速公路车祸报警装置”。专利申请中采用了GPRS模块，运用无线网络向远程计算机发送信息，并亮起黄色雾灯和红色报警灯来引导后面的车避开出事车辆。虽然该方法避免了进一步扩大车祸，但该方法却并没有较为详细地考虑车祸后出事方的情况，即“远程计算机”前并不能保证时时刻刻都有人，无人状态下很可能会耽误伤者的救治。

中国专利公开号CN103481823A，公开日为2014年1月1日，专利申请号为201310446895.7，专利申请名称为“车载终端及智能车载报警系统”。专利申请中采用了RFID射频识别和压力传感器来判断汽车车祸发生。虽然该装置，但该方法并没有较为详细地考虑信息发送后的情况，接收方并不明确，而车祸判断所使用的压力传感器也并不是最佳方案。

中国专利公开号CN104680806A，公开日为2011年3月16日，专利申请号为201020504174.9，专利申请名称为“车祸自动定位报警控制器”。专利申请中采用了GSM模块，运用PDU模式发送中英文信息代码给有关部门。虽然该方法在发送信息数据量上较少，发送方式较快捷，但该方法并没有较为详细地考虑接收方的情况，所谓的“有关部门”若并不能即时的反应，反而很有可能耽误了伤者的救治。而缺少摄像头的功能也使得在警方调查取证时增加了不少的困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的是仅利用车内电源供电就能在车祸发生后自动将车祸前行车情况，发生车祸后的汽车位置发给特定APP，使使用者采取一系列措施，如报警等。使人员伤亡和财产损失做到尽可能减小的基于STM32的高速车祸自动报警系统。

本实用新型是由STM32最小系统、STM32最小系统供电滤波电路、STM32最小系统纽扣电池供电及AD供电电路、JTAG程序调试电路、GPS天线及数据处理电路、GPS供电及数据存储电路、MPU6050模块硬件电路、SIM900A芯片主电路、SIM900A模块串口通信接口电路、SIM900A模块RS232/RS485接口电路、SIM900A模块稳压电源电路、SIM900A模块开关及纽扣电池供电电路、SIM900A模块插针引脚电路、SIM卡插槽电路、SD卡硬件电路、TFT液晶屏模块硬件电路、OV2640摄像头模块芯片主电路、OV2640摄像头模块稳压电源芯片电路、OV2640摄像头模块插槽及晶振电路、USB接口及稳压电源电路、USB转串口芯片PL2303主电路构成；

STM32最小系统：晶振Y2与电容C6、C9构成的振荡电路两端分别与STM32F407ZET6芯片的PC14、PC15引脚相连；晶振Y1与电容C7、C8构成的振荡电路两端分别与STM32F407ZET6芯片的PH0、PH1引脚相连；STM32F407ZET6芯片的VDD引脚与3.3V电压端口相连，VSS引脚接地；

STM32最小系统供电滤波电路：零欧电阻一端与数字电路的VCC3.3相连，另一端与模拟电路VCC3.3M相连；电容全部并联，一端与模拟电路VCC3.3M相连，另一端接地；

STM32最小系统纽扣电池供电及AD供电电路：1N4148二极管阴极端与STM32F407ZET6芯片的VBAT引脚相连；跳线帽P2的1接口与STM32F407ZET6芯片的VREF+相连，2接口与VDD相连；

JTAG程序调试电路：JTAG芯片TRST引脚与STM32F407ZET6芯片的PB4相连，TDI引脚与STM32F407ZET6芯片的PA15相连，TMS引脚与STM32F407ZET6芯片的PA13相连，TCK引脚与STM32F407ZET6芯片的PA14相连，TDO引脚与STM32F407ZET6芯片的PB3相连；

GPS天线及数据处理电路：GPS_NEO-6芯片TXD引脚与STM32F407ZET6芯片PB11引脚相连，GPS_NEO-6芯片RXD引脚与STM32F407ZET6芯片PB10引脚相连；LED阴极与GPS_NEO-6芯片TIMEPULSE引脚相连；天线J2通过电容C99与电感L3构成的电路与MAX2659芯片的RFIN引脚相连，MAX2659芯片RFOUT引脚通过电容C90与GPS_NEO-6的RF_IN引脚相连，纽扣电池XH414正极与GPS_NEO-6芯片V_BCKP引脚相连；

GPS供电及数据存储电路：GPS_NEO-6芯片的SCL接口和SDA接口分别与AT24C32芯片的SCL接口与SDA接口相连；P9为GPS模块外设接口，RT9193-33稳压芯片的输入VIN引脚与P9的5引脚相连，RT9193-33稳压芯片的EN引脚接VCC，RT9193-33稳压芯片的输出引脚VOUT输出稳压后的3.3V电压通过C96、C97两个滤波电容接入到VCC3.3网络中；

MPU6050模块硬件电路：U2为3.3V稳压电路，RT9193-33为3.3V线性稳压芯片，VIN引脚与P1的6引脚相连，VOUT引脚与VCC3.3网络相连；P1为MPU6050模块外设接口，IIC SDA引脚与STM32F407ZET6芯片PC1相连，IIC SCL引脚与STM32F407ZET6芯片PC0引脚相连，该模块与STM32F407ZET6芯片通过IIC总线相连；

SIM900A芯片主电路：麦克风接口MIC1及MIC2通过耦合电容C59~C71与SIM900A芯片相连；MIC1引脚1、2与SIM900A的MICP引脚相连，MIC1引脚3与SIM900A的MICN引脚相连，MIC2引脚1、2与SIM900A的SPP引脚相连，MIC2引脚3与SIM900A的SPN引脚相连；纽扣电池BAT1的负极接地，正极与SIM900A的VRTC引脚相连，开关KEY1的一端与SIM900A的PWRKEY相连， SMA天线通过C40、C43以及R29组成的电路与SIM900A的引脚RF相连，NET_STA1通过电阻R31与SIM900A 的netLED引脚相连；

SIM900A模块串口通信接口电路：芯片SP3232引脚1、3通过电容C37相连，引脚2、6分别通过电容C39、C44接地，引脚4、5通过电容C41相连；芯片SP3232引脚7、8、13、14分别与RS232 COM的8、7、3、2引脚相连；芯片SP3232的引脚15接地，引脚16通过滤波电容C36与VCC BAT相连；芯片SP3232引脚9通过电阻R48与SIM900A芯片主电路引脚RTS相连；芯片SP3232引脚10通过电阻R47与SIM900A芯片主电路引脚CTS相连；芯片SP3232引脚11、12分别与STM32F407ZET6芯片的引脚PA2、PA3引脚相连；

SIM900A模块RS232/RS485接口电路：P10为插针，引脚1通过三极管电路S8050与SIM900A芯片主电路的TXD引脚相连，引脚2通过二极管电路与SIM900A芯片主电路的RXD引脚相连，引脚3、4与STM32F407ZET6芯片的引脚PA2、PA3引脚相连，引脚5、6分别通过电阻R44和R45与SIM900A芯片主电路的DBG TXD引脚和DBG RXD引脚相连；

SIM900A模块稳压电源电路：稳压芯片MP2303的引脚1与引脚3通过电容C52电感L1以及二极管D8构成的电路相连，引脚2通过电容C50与VCC IN网络相连，引脚4悬空，引脚5与电阻R56、电阻R57构成的分压电路中点相连，引脚6通过电容C55电阻R55接地，引脚7与R49、R51构成的分压电路中点相连；引脚8通过电容8接地；圆心插头DC_IN引脚2、3接地，引脚1通过二极管D7接入VCC INX网络；

SIM900A模块开关及纽扣电池供电电路：K2为开关按键电路，K2的引脚2和引脚3相连，P7为插针，引脚1与VCC BAT网络相连，引脚2接地；D9为稳压二极管，负极接VCC BAT，正极接地，滤波电容C69一端接VCC BAT，一端接地；

SIM900A模块插针引脚电路：P3、P4、P5为插针，分别于网络相连接；

SIM卡插槽电路：U9为SIM卡插槽引脚1与SIM900A芯片的SIM_DATA引脚相连；引脚2悬空；引脚3接地；引脚4与SIM900A芯片的SIM CLK引脚相连，引脚5与SIM900A的SIM RST引脚相连，引脚6与SIM900A的SIM VDD相连；U10为SMF05C静电和闭锁保护芯片，引脚1与SIM900A芯片的SIM_DATA引脚相连，引脚2悬空，引脚3接地，引脚4与SIM900A芯片的SIM CLK引脚相连，引脚5与SIM900A的SIM RST引脚相连，引脚6与SIM900A的SIM VDD相连；

SD卡硬件电路：SD插槽的CD/DATA3引脚与STM32F407ZET6的PA3引脚相连，CMD引脚与STM32F407ZET6的PA7引脚相连，CLK引脚与STM32F407ZET6的PA5引脚相连，DATA0引脚与STM32F407ZET6的PA6引脚相连，VSS引脚接地，VDD引脚接VCC3.3，VSS引脚通过电容C54接VCC3.3；上拉电阻电路的电阻R50、R52、R53、R54一端接VCC3.3，另一端分别与STM32F407ZET6的PA3、PA7、PA5、PA6引脚相连；

TFT液晶屏模块硬件电路：TFT_LCD为液晶屏插座，数据引脚DB1~DB16分别与STM32F407ZET6的PB0~PB16引脚相连，LCD_CS引脚与PC9相连，WR引脚与PC7引脚相连，RS引脚与PC8相连，RD引脚与PC6引脚相连；TFT_LCD的GND引脚接地，T_PEN引脚通过R59、R60、C75构成的滤波电路与TM32F407ZET6的PC1引脚相连，MISO引脚与PC2相连，T_CS引脚与PC13引脚相连，CLK引脚与PC0引脚相连，MOSI引脚与PC3引脚相连；

OV2640摄像头模块芯片主电路：OV2640芯片中Y1-Y9引脚以及SIO_C、SIO_D、PCLK、HREF、VSYNC、XVCLK、PWDN、RESETB引脚与OV2640摄像头模块插槽及晶振电路中P8的2x9插座相连；DOVDD、EVDD引脚通过滤波电容C76、C77、C78与VCC2.8网络相连，DVDD引脚通过滤波电容C85、C86与VCC1.3网络相连；SVDD、AVDD引脚通过C87、C88、C89与VCC2.8A网络相连；SGND、ADNG、EGND、DOGND、DGND引脚接地，VREFN、VREFH引脚通过电容C93、C98接地；

OV2640摄像头模块稳压电源芯片电路：RT9193-2.8芯片引脚1、3接VCC3.3网络，引脚2接地，引脚5输出稳压后的直流电压接入到VCC1.3网络中；XC6219B132MR芯片引脚1、3接VCC3.3网络，引脚2接地，引脚4通过滤波电容C101接地，引脚5通过电容C91、电容C92与电阻R67接入VCC2.8和VCC2.8A网络；

OV2640摄像头模块插槽及晶振电路：晶振插座引脚2接地，引脚4通过滤波电容C81接VCC3.3网络，引脚3接OV2640芯片XVCLK引脚；摄像头模块插槽P8的1引脚接地，2引脚接VCC，3-17引脚分别与STM32F407ZET6的PE8、PE12、PE9、PE11、PE0、PE15、PE2、PE1、PE4、PE3、PE6、PE5、PE10、PE7、PE14引脚相连；

USB接口及稳压电源电路：USB 1、USB2为USB接口插座，引脚1接VCC，引脚2接GND，USB1中D-通过R27与STM32F407ZET6的PA11引脚相连，D+通过电阻R28与STM32F407ZET6的PA12引脚相连；USB2中D-引脚通过R32与PL2303的DM引脚相连，D+通过电阻R33与PL2303的DP引脚相连；BUTTON为开关按键，引脚3、4与VCC相连，引脚5与VOUT2的插针相连，引脚2通过滤波电容C49、C47与稳压芯片AMS1117-3.3的输入端引脚3相连，AMS1117的引脚2、4作为电压的输出段接到VCC3.3网络中；

USB转串口芯片PL2303主电路：PL2303芯片的TXD引脚与STM32F407ZET6的PA9引脚相连，RXD引脚与STM32F407ZET6的PA10引脚相连；DTR_N引脚与电阻R17、R16相连，引脚RTS_N与电阻R19相连，引脚VDD_232通过C17接地，引脚GND接地，VDD接VCC5，引脚VDD_3V3通过电容C21接地，引脚GND_3V3、PLL_TEST、GND_PLL接地；引脚VDD_PLL、LD_MODE、TRI_MODE、VDD、RESET与VCC5相连，引脚OSC1、OSC2与有Y3、C18、C19构成的晶振电路相连。

本实用新型是车祸报警技术系统，尤其是一种高速公路车祸自动报告装置。具体是一种车祸自动定位，记录行车视频数据并报告的装置及与其配套的无线终端APP所组成的系统，适用于各类车型。本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1.完全自动运行，发生车祸后不需要任何操作。2.将视频采集装置与中央处理器相连，当车祸发生时中央处理器会将车祸前汽车的视频记录自动存入SD卡中，方便警方事后取证。3.随着科技的不断进步，人们对于手机的需求日益增加，大部分人无论何时都会随身携带手机，而通过GPRS无线网络将汽车坐标发送到特定的APP上，APP上加装相应的地图，会使得使用者迅速定位车祸位置，从而使其能够采取更有利于伤者的行动，如报警，叫救护车等等。

附图说明

图1为本实用新型中STM32最小系统电路图；

图2为最小系统供电滤波电路图，其中左图为零欧电阻电路，右图为滤波电容电路；

图3为最小系统纽扣电池供电及AD供电电路图。其中左图为纽扣电池供电电路，右图为AD供电电路；

图4为JTAG程序调试电路图；

图5为GPS天线及数据处理电路图；

图6为GPS供电及数据存储电路图。其中上图为AT24C32数据存储电路，下图为GPS模块供电电路；

图7为MPU6050模块硬件电路图。其中上图为MPU6050模块供电电路，下图为MPU6050芯片主电路图；

图8为SIM900A芯片主电路图；

图9为SIM900A模块串口通信接口电路图；

图10为SIM900A模块RS232/RS485接口电路图；

图11为SIM900A模块稳压电源电路图；

图12为SIM900A模块开关及纽扣电池供电电路图。其中左图为开关电路图，中图为纽扣电池插座电路图，右图为纽扣电池电路图；

图13为SIM900A模块插针引脚电路图；

图14为SIM卡插槽电路图。上图为SIM卡插槽电路，中图为SMF05C静电和闭锁保护芯片电路，下图为SIM卡工作状态LED指示电路；

图15为SD卡硬件电路图。其中左图为SD卡插槽电路，右图为引脚上拉电阻电路；

图16为TFT液晶屏模块硬件电路图；

图17为OV2640摄像头模块芯片主电路图；

图18为OV2640摄像头模块稳压电源芯片电路图。上图为稳压芯片RT9193-2.8电路，下图为稳压芯片XC6219B132MR电路；

图19为OV2640摄像头模块插槽及晶振电路图。上图为12Mhz晶振电路，下图为摄像头模块插槽电路图；

图20为USB接口及稳压电源电路图；

图21为USB转串口芯片PL2303主电路图。

具体实施方式

本实用新型是由STM32最小系统、STM32最小系统供电滤波电路、STM32最小系统纽扣电池供电及AD供电电路、JTAG程序调试电路、GPS天线及数据处理电路、GPS供电及数据存储电路、MPU6050模块硬件电路、SIM900A芯片主电路、SIM900A模块串口通信接口电路、SIM900A模块RS232/RS485接口电路、SIM900A模块稳压电源电路、SIM900A模块开关及纽扣电池供电电路、SIM900A模块插针引脚电路、SIM卡插槽电路、SD卡硬件电路、TFT液晶屏模块硬件电路、OV2640摄像头模块芯片主电路、OV2640摄像头模块稳压电源芯片电路、OV2640摄像头模块插槽及晶振电路、USB接口及稳压电源电路、USB转串口芯片PL2303主电路构成；

STM32最小系统：图1中32.768Khz晶振Y2与电容C6、C9构成的振荡电路两端分别与STM32F407ZET6芯片的PC14、PC15引脚相连；8Mhz晶振Y1与电容C7、C8构成的振荡电路两端分别与STM32F407ZET6芯片的PH0、PH1引脚相连；STM32F407ZET6芯片的VDD引脚与3.3V电压端口相连，VSS引脚接地；

STM32最小系统供电滤波电路：图2中左图的零欧电阻一端与数字电路的VCC3.3相连，另一端与模拟电路VCC3.3M相连；图2中右图的电容全部并联，一端与模拟电路VCC3.3M相连，另一端接地；

STM32最小系统纽扣电池供电及AD供电电路：图3中左图纽扣电池电路中1N4148二极管阴极端与STM32F407ZET6芯片的VBAT引脚相连；右图跳线帽P2的1接口与STM32F407ZET6芯片的VREF+相连，2接口与VDD相连；

JTAG程序调试电路：图4为JTAG调试电路，用于调试程序，JTAG芯片TRST引脚与STM32F407ZET6芯片的PB4相连，TDI引脚与STM32F407ZET6芯片的PA15相连，TMS引脚与STM32F407ZET6芯片的PA13相连，TCK引脚与STM32F407ZET6芯片的PA14相连，TDO引脚与STM32F407ZET6芯片的PB3相连；

GPS天线及数据处理电路：图5中GPS_NEO-6芯片TXD引脚与STM32F407ZET6芯片PB11引脚相连，GPS_NEO-6芯片RXD引脚与STM32F407ZET6芯片PB10引脚相连；LED阴极与GPS_NEO-6芯片TIMEPULSE引脚相连；天线J2通过电容C99与电感L3构成的电路与MAX2659芯片的RFIN引脚相连，MAX2659芯片RFOUT引脚通过电容C90与GPS_NEO-6的RF_IN引脚相连，纽扣电池XH414正极与GPS_NEO-6芯片V_BCKP引脚相连；

GPS供电及数据存储电路：GPS_NEO-6芯片的SCL接口和SDA接口分别与图6中上图中AT24C32芯片的SCL接口与SDA接口相连，用于IIC通信。下图中P9为GPS模块外设接口，RT9193-33稳压芯片的输入VIN引脚与P9的5引脚相连，RT9193-33稳压芯片的EN引脚接VCC，RT9193-33稳压芯片的输出引脚VOUT输出稳压后的3.3V电压通过C96、C97两个滤波电容接入到VCC3.3网络中；

MPU6050模块硬件电路：如图7为MPU6050模块硬件电路图，上图中U2为3.3V稳压电路，RT9193-33为3.3V线性稳压芯片，VIN引脚与P1的6引脚相连，VOUT引脚与VCC3.3网络相连；P1为MPU6050模块外设接口，IIC SDA引脚与STM32F407ZET6芯片PC1相连，IIC SCL引脚与STM32F407ZET6芯片PC0引脚相连，该模块与STM32F407ZET6芯片通过IIC总线相连；采用IIC通信协议；

SIM900A芯片主电路：图8为SIM900A模块主电路图，麦克风接口MIC1及MIC2通过耦合电容C59~C71与SIM900A芯片相连；其中，MIC1引脚1、2与SIM900A的MICP引脚相连，MIC1引脚3与SIM900A的MICN引脚相连，MIC2引脚1、2与SIM900A的SPP引脚相连，MIC2引脚3与SIM900A的SPN引脚相连；纽扣电池BAT1的负极接地，正极与SIM900A的VRTC引脚相连，开关KEY1的一端与SIM900A的PWRKEY相连， SMA天线通过C40、C43以及R29组成的电路与SIM900A的引脚RF相连，NET_STA1为LED指示灯用于指示当前工作状态，通过电阻R31与SIM900A 的netLED引脚相连；

SIM900A模块串口通信接口电路：图9为串口通信电路，芯片SP3232引脚1、3通过电容C37相连，引脚2、6分别通过电容C39、C44接地，引脚4、5通过电容C41相连；芯片SP3232引脚7、8、13、14分别与RS232 COM的8、7、3、2引脚相连；芯片SP3232的引脚15接地，引脚16通过滤波电容C36与VCC BAT相连；芯片SP3232引脚9通过电阻R48与图8中SIM900A芯片主电路引脚RTS相连；芯片SP3232引脚10通过电阻R47与图8中SIM900A芯片主电路引脚CTS相连；芯片SP3232引脚11、12分别与图1中STM32F407ZET6芯片的引脚PA2、PA3引脚相连；

SIM900A模块RS232/RS485接口电路：图10为SIM900A模块RS232/RS485接口电路图，P10为插针，引脚1通过三极管电路S8050与SIM900A芯片主电路的TXD引脚相连，引脚2通过二极管电路与SIM900A芯片主电路的RXD引脚相连，引脚3、4与图1中STM32F407ZET6芯片的引脚PA2、PA3引脚相连，引脚5、6分别通过电阻R44和R45与SIM900A芯片主电路的DBG TXD引脚和DBG RXD引脚相连；

SIM900A模块稳压电源电路：图11为SIM900A模块稳压电源电路图。图中稳压芯片MP2303的引脚1与引脚3通过电容C52电感L1以及二极管D8构成的电路相连，引脚2通过电容C50与VCC IN网络相连，引脚4悬空，引脚5与电阻R56、电阻R57构成的分压电路中点相连，引脚6通过电容C55电阻R55接地，引脚7与R49、R51构成的分压电路中点相连；引脚8通过电容8接地；圆心插头DC_IN引脚2、3接地，引脚1通过二极管D7接入VCC INX网络；

SIM900A模块开关及纽扣电池供电电路：图12为SIM900A模块开关及纽扣电池供电电路图。K2为开关按键电路，当开关按下时，K2的引脚2和引脚3相连，电路接通。P7为插针，引脚1与VCC BAT网络相连，引脚2接地；在右图中D9为稳压二极管，负极接VCC BAT，正极接地，滤波电容C69一端接VCC BAT，一端接地；

SIM900A模块插针引脚电路：图13为SIM900A模块插针引脚电路图。其中P3、P4、P5为插针，分别于图示中的网络相连接；

SIM卡插槽电路：图14为SIM卡插槽电路图。U9为SIM卡插槽引脚1与SIM900A芯片的SIM_DATA引脚相连；引脚2悬空；引脚3接地；引脚4与SIM900A芯片的SIM CLK引脚相连，引脚5与SIM900A的SIM RST引脚相连，引脚6与SIM900A的SIM VDD相连；U10为SMF05C静电和闭锁保护芯片，引脚1与SIM900A芯片的SIM_DATA引脚相连，引脚2悬空，引脚3接地，引脚4与SIM900A芯片的SIM CLK引脚相连，引脚5与SIM900A的SIM RST引脚相连，引脚6与SIM900A的SIM VDD相连；

SD卡硬件电路：图15为SD卡硬件电路图。图中左图为SD卡插槽电路，SD插槽的CD/DATA3引脚与STM32F407ZET6的PA3引脚相连，CMD引脚与STM32F407ZET6的PA7引脚相连，CLK引脚与STM32F407ZET6的PA5引脚相连，DATA0引脚与STM32F407ZET6的PA6引脚相连，VSS引脚接地，VDD引脚接VCC3.3，VSS引脚通过电容C54接VCC3.3；右图为与STM32F407ZET6的引脚的上拉电阻电路，其电阻R50、R52、R53、R54一端接VCC3.3，另一端分别与STM32F407ZET6的PA3、PA7、PA5、PA6引脚相连；

TFT液晶屏模块硬件电路：图16为TFT液晶屏模块硬件电路图。图中TFT_LCD为液晶屏插座，数据引脚DB1~DB16分别与STM32F407ZET6的PB0~PB16引脚相连，LCD_CS引脚与PC9相连，WR引脚与PC7引脚相连，RS引脚与PC8相连，RD引脚与PC6引脚相连；TFT_LCD的GND引脚接地，T_PEN引脚通过R59、R60、C75构成的滤波电路与TM32F407ZET6的PC1引脚相连，MISO引脚与PC2相连，T_CS引脚与PC13引脚相连，CLK引脚与PC0引脚相连，MOSI引脚与PC3引脚相连；

OV2640摄像头模块芯片主电路：图17为OV2640摄像头模块芯片主电路图。OV2640芯片中Y1-Y9引脚以及SIO_C、SIO_D、PCLK、HREF、VSYNC、XVCLK、PWDN、RESETB引脚与图19中OV2640摄像头模块插槽及晶振电路中P8的2x9插座相连；DOVDD、EVDD引脚通过滤波电容C76、C77、C78与VCC2.8网络相连，DVDD引脚通过滤波电容C85、C86与VCC1.3网络相连；SVDD、AVDD引脚通过C87、C88、C89与VCC2.8A网络相连；SGND、ADNG、EGND、DOGND、DGND引脚接地，VREFN、VREFH引脚通过电容C93、C98接地；

OV2640摄像头模块稳压电源芯片电路：图18为OV2640摄像头模块稳压电源芯片电路图，上图中RT9193-2.8芯片引脚1、3接VCC3.3网络，引脚2接地，引脚5输出稳压后的直流电压接入到VCC1.3网络中；下图中XC6219B132MR芯片引脚1、3接VCC3.3网络，引脚2接地，引脚4通过滤波电容C101接地，引脚5通过电容C91、电容C92与电阻R67接入VCC2.8和VCC2.8A网络；

OV2640摄像头模块插槽及晶振电路：图19为OV2640摄像头模块插槽及晶振电路图。上图为12MHZ晶振插座电路，晶振插座引脚2接地，引脚4通过滤波电容C81接VCC3.3网络，引脚3接OV2640芯片XVCLK引脚；下图为摄像头模块插槽电路，摄像头模块插槽P8的1引脚接地，2引脚接VCC，3-17引脚分别与STM32F407ZET6的PE8、PE12、PE9、PE11、PE0、PE15、PE2、PE1、PE4、PE3、PE6、PE5、PE10、PE7、PE14引脚相连；

USB接口及稳压电源电路：图20为USB接口及稳压电源电路图。USB 1、USB2为USB接口插座，引脚1接VCC，引脚2接GND，USB1中D-通过R27与STM32F407ZET6的PA11引脚相连，D+通过电阻R28与STM32F407ZET6的PA12引脚相连；USB2中D-引脚通过R32与PL2303的DM引脚相连，D+通过电阻R33与PL2303的DP引脚相连；BUTTON为开关按键，引脚3、4与VCC相连，引脚5与VOUT2的插针相连，引脚2通过滤波电容C49、C47与稳压芯片AMS1117-3.3的输入端引脚3相连，AMS1117的引脚2、4作为电压的输出段接到VCC3.3网络中；

USB转串口芯片PL2303主电路：图21为USB转串口芯片PL2303主电路图。图中PL2303芯片的TXD引脚与STM32F407ZET6的PA9引脚相连，RXD引脚与STM32F407ZET6的PA10引脚相连；DTR_N引脚与电阻R17、R16相连，引脚RTS_N与电阻R19相连，引脚VDD_232通过C17接地，引脚GND接地，VDD接VCC5，引脚VDD_3V3通过电容C21接地，引脚GND_3V3、PLL_TEST、GND_PLL接地；引脚VDD_PLL、LD_MODE、TRI_MODE、VDD、RESET与VCC5相连，引脚OSC1、OSC2与有Y3、C18、C19构成的晶振电路相连。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

本实用新型包括用于检测是否发生车祸的加速度模块，接收与处理数据的中央处理器，与中央处理器相连的摄像头，与中央处理器相连的SD存储模块，与中央处理器相连的能实时记录汽车位置的GPS模块，与中央处理器相连的用于无线传输数据的GPRS模块，以及给上述模块供电的电源模块，特定的APP移动终端。

工作原理：用户将个人信息和车辆信息通过按键输入，并通过GPRS绑定特定的手机。汽车启动后，该装置开始运行，加速度模块在实时监测汽车的加速度。一旦当高速公路上的车祸发生时，即汽车的加速度超过了规定的阈值，则中央处理器会自动控制SD储存设备，将摄像头的实时数据存入SD卡中。同时，中央处理器还会使GPS通过GPRS将汽车当前的坐标发送给特定APP，这样使用APP的人其能够在第一时间知道车祸发生的位置，从而使伤者被救助的几率大大增加。

本实用新型有以下几个部分组成：

STM32最小系统模块，用于与外围模块进行通信并且实时处理数据。加速度测量模块，用于实时检测车辆三轴加速度。GPS模块，用于检测车辆当前锁在的经度和纬度。SD 卡模块

（1）实时测量汽车加速度的加速度模块MPU6050

MPU6050内部整合了3轴陀螺仪和3轴加速度传感器，并且含有一个第二ⅡＣ接口，可用于连接外部磁力传感器，并利用自带的数字运动处理器硬件加速引擎，通过主ⅡＣ接口，向应用端输出完整的9轴融合演算数据，这样一来非常方便的实现姿态解算，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，同时大大降低了开发难度。

（2）储存视频的SD存储模块，方便警方取证。

（3）实时测定汽车方位的GPS模块U-BLOX NEO-6M。

模块核心采用UBLOX公司的NEO-V23模组，体积小巧，性能优异。具有50个通道追踪灵敏度达-161dBm,测量出输出频率最高可达5Hz。模块自带陶瓷天线及MAXIM公司20.5dB高增益LNA芯片，搜星能力强，且自带可充电后备电池，可以掉电保持星历数据。模块可通过串口进行各种参数设置，保存在EEPROM，使用方便。

（4）接收SD卡存储的数据和GPS模块的汽车方位数据并发送给GPRS无线通信模块的中央处理器STM32F103RCT6；

处理器以STM32F103RCT6芯片为核心配套2.4寸彩色TFT屏模块，板载UART、USB、ADC电压调节、按键、JTAG接口、彩屏接口、流水灯、SD卡接口、IO引出口等多种硬件资源。

（5）接收到中央处理器命令的将数据发送给特定APP的通过GPRS模块SIM900A；

SIM900A为SIMCOM公司的工业级双频GSM/GPRS模块，其工作频段为双频：900/1800Mhz，可以低功耗实现语音、SMS（短信、彩信）、数据和传真信息的传输。它支持RS232串口和LVTTL串口（即支持3.3V/5V系统），并带硬件流控制，支持5V~24V的超宽工作范围，使得本模块可以非常方便的与STM32系列产品进行连接，从而停工包括语音、短信和GORS数据传输功能。

（6）为上述模块提供驱动的电源模块，其自身不仅有充电电池，还能与汽车电源相连而给自身电池充电和整个电路供电；

（7）安装于手机等移动终端的特定APP，能实时接收GPRS信号，并内嵌商业地图，能够将车祸位置显示出来，方便使用人员报警，叫救护车等一系列操作。

参见图1，图20以及图21所示，基于STM32的高速车祸自动报警系统采用意法公司的STM32F407ZET6作为主控芯片，主控芯片上的引脚PA9和PA10与串口下载电路PL2303的TXD和RXD引脚相连，作为程序下载以及USB转RS232通信协议之用。USB接口以及VOUT1，VOUT2接口可以输入外部电压供给设备运行，接入的外部电压范围为5V~12V，通过稳压芯片AMS1117转换为稳定的3.3V电压供给主处理器芯片以及外部设备运行，电容C48、C49作为滤波电容能够滤除输入输出的低频噪声，起到高通滤波作用，C46、C47作为滤波电容能够滤除输入输出的高频噪声，起到低通滤波作用。图2、3为STM32F407ZET6的相关电源电路，图2中电阻为零欧电阻，为了防止数字电路带来的高频噪声对模拟电路带来影响，模拟电路电源和数字电路电源分开设计。图3左图为纽扣电池供电电路，采用二极管进行限幅，用于主控芯片在掉电情况下保持数据不丢失，右图为跳线帽连接电路，用于连接AD端口参考电压引脚和VDD供电电压引脚。图4为JTAG调试电路，用于调试程序，JTAG芯片TRST引脚与主处理器PB4相连，TDI引脚与PA15相连，TMS引脚与PA13相连，TCK引脚与PA14相连，TDO引脚与PB3相连。

如图5，6所示为GPS模块硬件电路图，图5中P9为GPS模块外设接口，GPS TXD引脚与主控芯片PB11引脚相连，GPS RXD引脚与主控芯片PB10引脚相连，GPS模块与主控芯片采用串口通信方式通信，在GPS模块电路中J2为信号收发天线，用于GPS模块与卫星进行通信，XH414为纽扣电池防止掉电后数据丢失。图6中24C32芯片为EEPROM存储芯片，用于存储GPS配置参数，防止掉电后数据丢失。

如图7为MPU6050模块硬件电路图，U2为3.3V稳压电路，RT9193-33为3.3V线性稳压芯片。P1为MPU6050模块外设接口，IIC SDA引脚与主控芯片PC1相连，IIC SCL引脚与主控芯片PC0引脚相连，该模块与主控芯片通过IIC总线相连，采用IIC通信协议。

如图8，9，10，11，12，13，14为SIM900A模块硬件电路图，图8为SIM900A芯片主电路，NET_STA1为LED指示灯用于指示当前工作状态。图10中P10为SIM900A模块RS232串行通信接口，USART TX与主控芯片PA3引脚相连，USART RX与主控芯片PA2引脚相连，该模块与主控芯片采用串口通信方式通信。图11中MP2303为3.3V线性稳压芯片，输出3.3V直流电压供给整个模块工作，DC_IN为圆形插头可以接外部电源作为MP2303的输入。图12中左图为电源开关，中图和右图为纽扣电池供电相关电路，P7为电池电压输出接口，D9为稳压二极管能够限制输入电压防止电池反接，电容C69能够对电池电压进行滤波。图13为SIM900A模块插针引脚，用于外接设备与SIM900A进行通信。图14为SIM卡插槽电路。

图15为SD 卡模块硬件电路图，图中SD_CARD为 SD 卡的卡座，其中CD/DATA3引脚与主控芯片PA3引脚相连，CMD引脚与主控芯片PA7引脚相连，CLK引脚与主控芯片PA5引脚相连，DATA0引脚与主控芯片PA6引脚相连。SD卡与主控芯片采用SPI通信协议进行通信。

图16为TFT液晶屏模块硬件电路图，图中TFT_LCD为TFT液晶屏插座，其中的DB1~DB16引脚作为并行数据传输引脚与主控芯片的PB0~PB15引脚相连，LCD CS引脚与主控芯片PC9引脚相连，LCD WR引脚与主控芯片PC7引脚相连，LCD RS引脚与主控芯片PC8引脚相连，LCD RD引脚与主控芯片PC6引脚相连，BL引脚与主控芯片PC10引脚相连，上述五个引脚为TFT的控制引脚。CLK引脚与主控芯片PC0引脚相连，MISO引脚与主控芯片PC2引脚相连，MOSI引脚与主控芯片PC3引脚相连，T_CS引脚与主控芯片PC13引脚相连，T_PEN引脚通过电阻R59，R60以及电容C75构成的滤波电路与主控芯片PC1相连。TFT液晶屏通过以上五个引脚采用SPI通信协议向主控芯片反馈触摸位点AD采样信息。

图17，18，19为OV2640摄像头模块硬件电路图，图17为图像传感器芯片OV2640外围电路，图18为线性稳压电路，分别提供1.3V和2.8V电压供给OV2640芯片正常工作。图19中P8为OV2640摄像头外设接口，OV D0~OV D7引脚作为摄像头并行数据总线分别与主控芯片PE0~PE7引脚相连，OV SCL引脚与主控芯片PE8引脚相连，OV SDA引脚与主控芯片PE9引脚相连，OV PCLK引脚与主控芯片PE10引脚相连，OV HREF引脚与主控芯片PE11引脚相连，OV VSYNC引脚与主控芯片PE12引脚相连，OV PWDN引脚与主控芯片PE14引脚相连，OV RESET引脚与主控芯片PE15引脚相连。以上七个引脚作为摄像头的控制引脚。Y4为12Mhz有源晶振，作为OV2640的XVCLK输入。

下面举例说明基于STM32的高速车祸自动报警系统的工作过程：自动报警系统上电后，系统各模块开始初始化，初始化后液晶触摸屏显示对话，提示驾驶员输入个人信息以及APP接收端IP地址，驾驶员通过液晶触摸屏输入相关信息后点击确定，自动报警系统正式开始运行。车辆启动后正常运行，自动报警系统通过GPS采集当前车辆位置信息，通过MPU6050采集当前车辆加速度以及姿态信息，与此同时OV2640摄像头模块采集行车视频，并且通过主控芯片存入SD卡，此时系统不发送任何信息至APP客户端。当车祸发生时，MPU6050模块采集到当前加速度超过程序预设的加速度阈值，或者车辆发生翻车时，MPU6050模块采集到的姿态信息经过主控芯片解算判断车辆发生翻车，这时主控芯片与SIM900A模块通信，通过GPRS发送车祸信息至APP客户端（信息包含驾驶员个人信息，以及当前车祸现场所在位置），APP客户端接收信息后，接收端客户采取相应行动对驾驶员展开救援。

本实用新型几个部分组成中：

（1）实时测量汽车加速度的加速度模块MPU6050

MPU6050内部整合了3轴陀螺仪和3轴加速度传感器，并且含有一个第二ⅡＣ接口，可用于连接外部磁力传感器，并利用自带的数字运动处理器硬件加速引擎，通过主ⅡＣ接口，向应用端输出完整的9轴融合演算数据，这样一来非常方便的实现姿态解算，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，同时大大降低了开发难度。

（2）储存视频的SD存储模块，方便警方取证。

（3）实时测定汽车方位的GPS模块U-BLOX NEO-6M。

模块核心采用UBLOX公司的NEO-V23模组，体积小巧，性能优异。具有50个通道追踪灵敏度达-161dBm,测量出输出频率最高可达5Hz。模块自带陶瓷天线及MAXIM公司20.5dB高增益LNA芯片，搜星能力强，且自带可充电后备电池，可以掉电保持星历数据。模块可通过串口进行各种参数设置，保存在EEPROM，使用方便。

（4）接收SD卡存储的数据和GPS模块的汽车方位数据并发送给GPRS无线通信模块的中央处理器STM32F103RCT6；

处理器以STM32F103RCT6芯片为核心配套2.4寸彩色TFT屏模块，板载UART、USB、ADC电压调节、按键、JTAG接口、彩屏接口、流水灯、SD卡接口、IO引出口等多种硬件资源。

（5）接收到中央处理器命令的将数据发送给特定APP的通过GPRS模块SIM900A；

SIM900A为SIMCOM公司的工业级双频GSM/GPRS模块，其工作频段为双频：900/1800Mhz，可以低功耗实现语音、SMS（短信、彩信）、数据和传真信息的传输。它支持RS232串口和LVTTL串口（即支持3.3V/5V系统），并带硬件流控制，支持5V~24V的超宽工作范围，使得本模块可以非常方便的与STM32系列产品进行连接，从而停工包括语音、短信和GORS数据传输功能。

（6）为上述模块提供驱动的电源模块，其自身不仅有充电电池，还能与汽车电源相连而给自身电池充电和整个电路供电。

（7）安装于手机等移动终端的特定APP，能实时接收GPRS信号，并内嵌商业地图，能够将车祸位置显示出来，方便使用人员报警，叫救护车等一系列操作。