一种基于can总线的车辆信息读取设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数据通信领域，尤其涉及一种基于CAN总线的车辆信息读取设备。
【背景技术】
[0002]近年来商用车电控技术发展迅速，不断推出不同的电控单元，如发动机电控单元(E⑶)、变速箱电控单元(T⑶)、仪表控制器(B⑶)、ABS制动控制器等，使得目前缺乏统一的获取车辆信息的读取设备。但这些电控单元均通过CAN总线的方式进行通讯，因此可以从CAN总线传输的数据中可以获取一些车辆行驶信息，如行驶车速、发动机转速、油耗、行驶里程等，也可获取各部分电控单元诊断的故障信息。
[0003]另外，另一种数据传输技术——蓝牙无线传输，也得到了广泛应用，包括各行业，如工业、汽车行业、通讯信息业、医疗设备等。在日常生活中，如移动电话、笔记本电脑、蓝牙耳机等也日趋普遍。蓝牙技术的应用使数据传输变得更加方便高效快捷。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，以方便快捷的获取车辆行驶信息，掌握车辆状况。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案:
[0006]一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，包括MCU、CAN通讯模块、蓝牙模块和OBD诊断接口，所述OBD诊断接口集成有车辆CAN总线，与车辆上的OBD诊断座相连，所述车辆CAN总线经CAN通讯模块、电压转换器与MCU的CAN通讯接口相连，MCU的UART通讯接口通过蓝牙模块与上位机进行无线通信。
[0007]更进一步的，OBD诊断接口还集成上位机串行通讯接口，所述上位机串行通讯接口通过RS232通讯模块与MCU的UART通讯接口相连，提供MCU与上位机的数据通信。
[0008]更进一步的，OBD诊断接口还集成车载电源线，所述车载电源线通过电源转换模块提供本设备供电电源。
[0009]更进一步的，电源转换模块包括24V转5V转换芯片和5V转3.3V转换芯片，所述24V转5V转换芯片将车载电源24V转换为5V电源，向CAN通讯模块供电电源；所述5V转
3.3V转换芯片将24V转5V转换芯片转换后的5V电源转换为3.3V电源，向MCU、RS232通讯模块、加速度传感器和蓝牙模块提供供电电源。
[0010]更进一步的，本设备还包括存储器，所述MCU在蓝牙模块与上位机未建立连接时通过SPI通讯接口将CAN总线模块及加速度传感器的数据保存到存储器中。
[0011]优选的，存储器为T-Flash存储器，提供快速数据存储。
[0012]更进一步的，本设备还包括加速度传感器，MCU通过I2C通讯接口与加速度传感器相连，进行数据传输。
[0013]优选的，加速度传感器为三轴加速度传感器。
[0014]有益效果:本实用新型基于CAN总线以蓝牙技术为数据传输方式的车辆信息读取设备，采用先进的蓝牙技术与上位机进行数据传输，并同时设计了三轴加速度传感器和T-Flash存储器，可用于上位机对驾驶情况进行分析。本设计结构简单、使用方便、便于携带，无论是服务人员还是终端用户都可以通过本设计设备方便快捷的获取车辆行驶信息，掌握车辆状况。
【附图说明】
[0015]图1为本设备的结构框图。
[0016]图2为电源模块电路图。
[0017]图3为本设备硬件连接示意图。
[0018]图4为MCU主循环流程图。
[0019]图5为蓝牙数据传输流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0021]如图1所示，本实用新型设备包括单片机(MCU)、CAN通讯模块、电压转换器、加速度传感器、RS232通讯模块、蓝牙模块、T-Flash存储器、电源转换模块及OBD诊断接口。其中，电源转换模块、CAN通讯模块和RS232串口通讯模块均集成在OBD诊断接口上，可与车辆上的OBD诊断座相连。OBD诊断接口集成车辆车载电源线、CAN总线和上位机串行通讯接口，用于向电源转换模块提供供电电源；向CAN通讯模块提供车辆CAN总线通讯接口 ；并向RS232串口通讯模块提供上位机通讯串行接口，便于进行上位机的程序调试及下载底层程序。
[0022]如图2所示，电源转换模块采用两个电源转换芯片分别是LM25010和LM1117-3.3。其中LM25010是将车载电源24V转换为5V电源，主要是作为LMl117-3.3的输入电压和CAN通讯模块供电电源使用。LM1117-3.3是将5V输入电压转换为3.3V的电压，其作用是为除CAN通讯模块以外的其他模块提供电源电压。
[0023]如图3所示，单片机(MCU)采用ST公司的STM32F303K8的32位微控制器，其包括CAN通讯接口、UART通讯接口、I2C通讯接口及SPI通讯接口。CAN通讯接口用于连接CAN通讯模块，传输CAN总线上的数据。UART通讯接口用于连接蓝牙模块及RS232通讯模块。I2C通讯接口用于MCU与加速度传感器之间的通讯。SPI通讯接口用于MCU将CAN总线及加速度传感器的数据保存到T-Flash存储器中。
[0024]CAN通讯模块采用的是TI公司的SN65HVDA1050A_Q1集成芯片，作为本设备与车辆CAN总线通讯的硬件接口。由于本芯片与单片机通讯接口电压为5V，而单片机的1接口电压为3.3V，不能直接连接，因此需要一个电压转换芯片，将CAN通讯模块与单片机通讯接口的5V电压转换为单片机1接口的3.3V电压，如图3所示，该电压转换芯片采用的TI公司的LSFO102芯片。
[0025]通过CAN通讯模块可从车辆CAN总线上读取车辆行驶信息，比如车速、油门踏板位置、方向盘转角位置、发动机转速、环境温度、发动机水温、发动机载荷等信息；还可以获取车辆故障信息，比如发动机出现的故障、变速箱出现的故障或ABS出现的故障等。
[0026]加速度传感器采用的是FREESCALE公司的MMA8451Q的三轴加速度传感器，该传感器可以提供车辆向前行驶、上下坡及转弯加速度情况，结合CAN总线上的车辆行驶数据可以为上位机软件程序分析驾驶特性提供重要信息。
[0027]RS232通讯模块采用的是TI公司的SN65C3221-Q1 RS232串口收发器，其主要作用是为单片机进行上位机的程序调试及下载底层程序提供通讯接口。
[0028]上述24V电源电压、CAN通讯模块输入信号及RS232串口通讯模块输入信号都是通过OBD诊断接口弓I入本设备。
[0029]蓝牙模块内部包括蓝牙天线、无线射频单元、基带链路控制单元、链路管理单元、串口通讯单元、指令处理单元、语音数据传输接口等。蓝牙模块作用是与上位机建立配对连接，将本设计从车辆CAN总线采集到的车速、油门踏板位置、方向盘转角位置、发动机转速、环境温度、发动机水温、发动机载荷等信息及故障信息，还有加速度传感器的信息通过蓝牙模块无线传输的方式，上传到上位机，以便上位机软件程序对驾驶习惯、驾驶路况等驾驶特性进行分析，以及车辆故障的警示。
[0030]如图3所示，T-Flash存储器是用来保存上述CAN总线信息及加速度传感器信息的数据。当本设备与上位机未连接时，采集的数据可保存于该T-Flash存储器中，以便连接上位机时进行数据分析。
[0031]本实用新型设备软件设计主要包括主程序、中断程序和蓝牙HCI接口程序。如图
4、5所示，主程序主要完成硬件及软件初始化和数据传输模式的判断，从而进入蓝牙数据传输模式或TF数据传输模式。中断程序分为多个中断类型程序，如CAN总线通讯中断程序、RS232串口通讯中断程序、蓝牙通讯中断程序、I2C总线通讯中断程序及SPI总线通讯中断程序。蓝牙HCI接口程序包括多个子程序集，主要有蓝牙HCI指令接口子程序集、蓝牙HCI事件接口子程序集、蓝牙HCI数据接口子程序集和蓝牙HCI状态机程序。
[0032]以上所述所选用的芯片及连接方式仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进(如本领域所用的芯片替换)和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，其特征在于:包括MCU、CAN通讯模块、蓝牙模块和OBD诊断接口，所述OBD诊断接口集成有车辆CAN总线，与车辆上的OBD诊断座相连，所述车辆CAN总线经CAN通讯模块、电压转换器与MCU的CAN通讯接口相连，MCU的UART通讯接口通过蓝牙模块与上位机进行无线通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，其特征在于:所述OBD诊断接口还集成上位机串行通讯接口，所述上位机串行通讯接口通过RS232通讯模块与MCU的UART通讯接口相连，提供MCU与上位机的数据通信。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，其特征在于:所述OBD诊断接口还集成车载电源线，所述车载电源线通过电源转换模块提供本设备供电电源。
4.根据权利要求3所述的一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，其特征在于:所述电源转换模块包括24V转5V转换芯片和5V转3.3V转换芯片，所述24V转5V转换芯片将车载电源24V转换为5V电源，向CAN通讯模块供电电源；所述5V转3.3V转换芯片将24V转5V转换芯片转换后的5V电源转换为3.3V电源，向MCU、RS232通讯模块、加速度传感器和蓝牙模块提供供电电源。
5.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，其特征在于:还包括存储器，所述MCU在蓝牙模块与上位机未建立连接时通过SPI通讯接口将CAN总线模块及加速度传感器的数据保存到存储器中。
6.根据权利要求5所述的一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，其特征在于:所述存储器为T-Flash存储器。
7.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，其特征在于:还包括加速度传感器，所述MCU通过I2C通讯接口与加速度传感器相连，进行数据传输。
8.根据权利要求7所述的一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，其特征在于:所述加速度传感器为三轴加速度传感器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于CAN总线的车辆信息读取设备，包括MCU、CAN通讯模块、电压转换器、RS232通讯模块、加速度传感器、电源转换模块、蓝牙模块、OBD诊断接口和存储器。OBD诊断接口集成车辆CAN总线，OBD诊断接口中车辆CAN总线通过CAN通讯模块经过电压转换器与MCU的CAN通讯接口相连，经过MCU的数据转换，然后 MCU的UART通讯接口通过蓝牙模块与上位机进行无线通信。OBD诊断接口集成串行通讯接口，通过RS232通讯模块与MCU的UART通讯接口相连，提供MCU与上位机的数据通信。本实用新型能方便快捷的获取车辆行驶信息，掌握车辆状况。
【IPC分类】G05B23-02
【公开号】CN204423142
【申请号】CN201520063042
【发明人】王柯, 李毅, 刘永春, 刘海涛, 刘东升
【申请人】中国重汽集团济南动力有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月29日