一种汽车LIN总线数据的测试系统的制作方法

一种汽车lin总线数据的测试系统
技术领域
1.本发明涉及汽车通信领域，特别涉及一种汽车lin总线数据的测试系统。


背景技术：

2.lin是local interconnect network的缩写，是一种的低成本串行通信协议，可应用于汽车、家电、办公设备等多种领域。在车联网时代，lin在分布式的汽车电子网络系统中的应用更为广泛，如车窗控制器、车灯控制系统、雨刮控制器、座椅控制器、雨量传感器等。目前的一些总线测试工具，大多包含很多复杂的协议和功能，进行捆绑销售，动辄几十万，成本昂贵，并且有些还需要额外的单独供电设备，使得相关带lin总线ecu的研发和测试的成本较高。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中汽车lin总线测试工具成本较高的问题，本发明提供了一种汽车lin总线数据的测试系统。
4.本发明解决技术问题的方案是提供一种汽车lin总线数据的测试系统，所述测试系统通过lin总线连接汽车的控制器系统，并包括pc端上位机和测试工具，所述测试工具与所述pc端上位机之间通过usb数据线连接，所述测试工具和所述汽车的所述控制器系统之间通过lin总线连接；所述测试工具中包括：第一收发模块，通过所述lin总线与所述控制器系统连接，用于和所述控制器系统之间进行lin总线数据的通讯；转换模块，连接所述第一收发模块，用于在所述lin总线数据和usb数据之间进行数据转换；第二收发模块，连接所述转换模块，并且通过所述usb数据线连接所述pc端上位机，用于和所述pc端上位机之间进行所述usb数据的通讯；则所述pc端上位机用于根据所述usb数据对所述控制器系统进行测试，并展示测试结果。
5.优选地，所述第一收发模块具体包括：所述测试工具外部设置lin接口，所述lin接口用于通讯，所述汽车lin总线数据的测试系统包括一个lin主节点ecu以及多个lin从节点ecu，多个lin从节点ecu与所述lin主节点ecu连接。
6.优选地，所述转换模块具体包括：所述第二收发模块内设置第四芯片，在第四芯片中，包括第一电容和第四电阻，第三引脚电性连接第一电容，第一电容电性连接接地端，所述第四引脚电性连接第四电阻，第四电阻电性连接接地端，第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚、第九引脚并联连接3.3v电压，第十引脚、第十一引脚、第十二引脚电性连接接地端，第十三引脚连接复位端。
7.优选地，所述第二收发模块为usb数据处理模块，所述第一收发模块为lin数据接收模块、所述转换模块为usb数据与lin数据转换处理模块，进一步包括逆变器模块和cpu，所述usb数据处理模块、lin数据接收模块、usb数据与lin数据转换处理模块、逆变器模块与cpu电性连接，所述usb数据处理模块和usb数据与lin数据转换处理模块电性连接，所述lin数据接收模块和usb数据与lin数据转换处理模块电性连接。
8.优选地，还包括一供电模块，所述供电模块连接所述控制器系统的供电接口，用于为所述控制器系统供电。
9.优选地，所述供电模块具体包括：所述第一收发模块具体包括：所述第一收发模块内设置第二芯片，所述第二芯片的第一引脚电性连接一第一电阻，第一电阻电性连接峰值电压端，所述峰值电压端用于编程/擦除电压；第二引脚电性连接第二电阻，第二电阻电性连接数据发送端，数据发送端用于发送数据；所述第二芯片的第十二引脚电性连接第三电阻，第三电阻电性连接数据接收端，数据接收端用于接受数据，第十二引脚与第三电阻之间电性连接第五电阻，第五电阻电性连接工作电压端；第十四引脚电性连接第二电容，第二电容电性连接接地端，第十四引脚与第二电容之间电性连接第二峰值电压端，第二峰值电压端用于编程/擦除电压；第十五引脚电性连接接地端；第八引脚电性连接第一保险丝，第八引脚与第一保险丝之间电性连接第三电容，第三电容电性连接接地端，第一保险丝电性连接汽车总线端lin bus端，第一保险丝与lin bus端的连接处电性依次连接24v稳压二极管和15v稳压二极管，24v稳压二极管和15v稳压二极管串联连接，15v稳压二极管电性连接接地端。
10.优选地，所述供电模块输出的供电电压为12v，能为工作电流不超过100ma的所述控制器系统供电。
11.优选地，所述控制器系统中包括多个不同层级的车辆控制器；则所述pc端上位机还包括：设置单元，用于下发设置指令，所述测试工具将所述设置指令转换成所述lin总线数据并发送至所述控制器系统，以将多个所述车辆控制器构建形成一控制器节点树，从而满足所述控制器系统的仿真测试需要。
12.优选地，所述测试系统至多连接16个所述车辆控制器，以形成所述控制器节点树。
13.优选地，所述测试工具中设置测试软件安装包，通过usb接口连接任意所述pc端上位机，将测试工具内的测试软件安装包复制粘贴到任意所述pc端上位机进行安装。
14.与现有技术相比，本发明一种汽车lin总线数据的测试系统操作简单，成本低廉，专业实用，体积小巧且方便携带。
附图说明
15.图1是本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的框架图；
16.图2和图3是本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的测试工具的模块图；
17.图3是本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的测试工具的模块图；
18.图4是本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的测试工具的网络拓扑结构图；
19.图5是本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的测试工具的usb数据处理模块的电路图；
20.图6是本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的测试工具的lin数据接收模块的电路图；
21.图7是本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的测试工具的usb数据与lin数据转换处理模块的芯片图；
22.图8是本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的测试工具的逆变器模块的芯片图。
23.在本申请中，引脚3
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第一引脚、引脚4
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第二引脚、引脚29
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第三引脚、引脚32
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第四引脚、引脚25
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第五引脚、引脚16
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第六引脚、引脚30
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第七引脚、引脚6
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第八引脚、引脚31
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第九引脚、引脚0
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第十引脚、引脚2
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第十一引脚、引脚1
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第十二引脚、引脚9
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第十三引脚、引脚7
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第十四引脚、引脚5
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第十五引脚；电阻r14
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第一电阻、电阻r15
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第二电阻、电阻r4
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第四电阻、电阻r16
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第三电阻、电阻r
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第五电阻；电容c5
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第一电容、电容c10
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第二电容、电容c11
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第三电容；保险丝l2
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第一保险丝；芯片u
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第四芯片、芯片u1
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第一芯片、芯片u2
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第二芯片、芯片u3
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第三芯片。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.请参阅图1，本发明一种汽车lin总线数据的测试系统用于汽车lin总线数据的发送和接收，所述测试系统通过lin总线连接汽车的控制器系统ecu，包括pc端上位机11和测试工具12，所述测试工具12与所述pc端上位机11之间通过usb数据线连接，所述测试工具12和所述汽车的所述控制器系统ecu之间通过lin总线连接；通过测试工具12配合对应的pc端上位机11上的测试软件，从而实现对应数据的解析和处理。
26.请参阅图2和图3，所述测试工具12中包括：
27.第一收发模块123，通过所述lin总线与所述控制器系统ecu连接，用于和所述控制器系统ecu之间进行lin总线数据的通讯；
28.转换模块122，连接所述第一收发模块123，用于在所述lin总线数据和usb数据之间进行数据转换；
29.第二收发模块121，连接所述转换模块122，并且通过所述usb数据线连接所述pc端上位机11，用于和所述pc端上位机11之间进行所述usb数据的通讯；
30.则所述pc端上位机11用于根据所述usb数据对所述控制器系统ecu进行测试，并展示测试结果。
31.还包括一供电模块124，所述供电模块124连接所述控制器系统ecu的供电接口，用于为所述控制器系统ecu供电。所述供电模块124输出的供电电压为12v，能为工作电流不超过100ma的所述控制器系统ecu供电。
32.所述pc端上位机11为电脑端，内部安装有测试软件，所述pc端上位机11用于操作软件界面；
33.请参阅图4，所述控制器系统ecu中包括多个不同层级的车辆控制器；
34.则所述pc端上位机11还包括：
35.设置单元，用于下发设置指令，所述测试工具12将所述设置指令转换成所述lin总线数据并发送至所述控制器系统ecu，以将多个所述车辆控制器构建形成一控制器节点树，从而满足所述控制器系统ecu的仿真测试需要。
36.所述测试系统至多连接16个所述车辆控制器，以形成所述控制器节点树。
37.所述测试工具12为一盒体，外部设置usb接口、电压输出端、lin接口和地线接口，所述usb接口与pc端上位机11连接，所述电压输出端、lin接口和地线接口与ecu13连接。所
述usb接口为usb2.0接口，通过usb数据线来给测试工具12供电，同时也用来和安装有对应的测试软件的pc端上位机11连接，进行数据交换和通讯。所述电压输出端为12v电源输出接口；所述lin接口为lin总线通讯接口，通过lin信号总线，用来与带有lin总线协议接口的待测ecu进行数据交互通讯和相关功能的控制。
38.在本发明中，所述第二收发模块121为usb数据处理模块121，所述第一收发模块123为lin数据接收模块123、所述转换模块122为usb数据与lin数据转换处理模块122，进一步包括逆变器模块125和cpu124，所述usb数据处理模块121、lin数据接收模块123、usb数据与lin数据转换处理模块122、逆变器模块125与cpu124电性连接，所述usb数据处理模块121和usb数据与lin数据转换处理模块122电性连接，所述lin数据接收模块123和usb数据与lin数据转换处理模块122电性连接。
39.所述usb数据处理模块121连接所述usb接口，通过usb接口与pc端上位机连接，所述usb数据处理模块用于接收和发送数据，实现电脑通讯数据与lin总线数据的交互通讯和控制功能；
40.所述lin数据接收模块123连接所述lin接口，通过lin接口接收ecu传输的数据；
41.所述usb数据与lin数据转换处理模块122用于将usb数据和lin数据进行互相转换，以及数据的接收和发送等处理。
42.所述ecu为electronic control unit，电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等，从用途上讲是汽车专用微机控制器，和普通的电脑一样，由微处理器(cpu)、存储器(rom、ram)、输入/输出接口(i/o)、模数转换器(a/d)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
43.所述测试工具12外部设置lin接口，所述lin接口用于通讯，所述汽车lin总线数据的测试系统包括一个lin主节点ecu以及多个lin从节点ecu，多个lin从节点ecu与所述lin主节点ecu连接。由于lin总线协议的物理连接传输只需要一根导线，在一个lin网络拓扑结构网络中，只能有一个lin通讯主节点，综合实际开发测试的实用性、便携性和成本等方面的因素，只需保留一路lin总线接口即可。
44.请参阅图5，所述测试工具12的usb数据接收模块121中，所述usb数据接收模块121内设置第四芯片u，所述芯片u的型号为usb3300，在第四芯片u中，包括第一电容c5和第四电阻r4，第三引脚29电性连接第一电容c5，第一电容c5电性连接接地端，所述第四引脚32电性连接第四电阻r4，第四电阻r4电性连接接地端，第五引脚25、第六引脚16、第七引脚30、第八引脚6、第九引脚31并联连接3.3v电压，第十引脚0、第十一引脚2、第十二引脚1电性连接接地端，第十三引脚9连接复位端。
45.请参阅图6，所述测试工具12的lin数据接收模块123内设置第二芯片u2，第二芯片u2的型号为tle72593，第一引脚3电性连接第一电阻r14，第一电阻r14电性连接峰值电压端，所述峰值电压端用于编程/擦除电压；
46.第二引脚4电性连接第二电阻r15，第二电阻r15电性连接数据发送端，数据发送端用于发送数据；
47.第十二引脚1电性连接第三电阻r16，第三电阻r16电性连接数据接收端，数据接收端用于接受数据，第十二引脚1与第三电阻r16之间电性连接第五电阻r，第五电阻r电性连接工作电压端；
48.第十四引脚7电性连接第二电容c10，第二电容c10电性连接接地端，第十四引脚7与第二电容c10之间电性连接第二峰值电压端，第二峰值电压端用于编程/擦除电压；第十五引脚5电性连接接地端；
49.第八引脚6电性连接第一保险丝l2，第八引脚6与第一保险丝l2之间电性连接第三电容c11，第三电容c11电性连接接地端，第一保险丝l2电性连接汽车总线端lin bus端，第一保险丝l2与lin bus端的连接处电性依次连接24v稳压二极管和15v稳压二极管，24v稳压二极管和15v稳压二极管串联连接，15v稳压二极管电性连接接地端。
50.请参阅图7，所述usb数据与lin数据转换处理模块122内的芯片为第一芯片u1，所述第一芯片u1有20个引脚，包括引脚vs、引脚rst、引脚vdd、引脚clk、引脚usb_data1、引脚usb_xtp、引脚usb_dir、引脚usb_stp、引脚usb_clk、引脚lrxd、引脚ltxd、引脚tms、引脚gnd，和8个usb_data引脚。引脚usb_xtp、引脚usb_dir、引脚usb_stp、引脚usb_clk和8个usb_data引脚用于连接usb数据处理模块121。
51.请参阅图8，本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的测试工具内的逆变器模块内设置第三芯片u3，用于将5v电压转换成12v电压，在测试工具12的电压输出端输出12v的直流电。所述芯片u3有8个引脚，包括引脚vcc、引脚omp、引脚gnd、引脚tcap、引脚ipk、引脚idc、引脚iswc、引脚iswe。所述逆变器模块为5v转12v电源模块，能为电流不能超过100ma小功率ecu提供电源，不需要再额外携带电源设备。如果是大功率ecu，如带有大功率电机或led负载的ecu需要测试时，可以外接电源，使用的时候，只需将lin总线数据测试工具和被测ecu共gnd地线即可。
52.本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的pc端上位机的软件界面图中，包括数据解析显示模块和设置模块，所述设置模块用于输入设置参数，所述数据解析显示模块用于显示lin总线数据以及做出数据解析。
53.所述测试工具12配有对应的pc端上位机11和测试软件，能够进行对应lin网络数据的通讯波特率、主从节点属性等配置设置，并且能实时显示总线通信数据的状态，对lin总线数据进行正常报文的可视化解析和异常状况的警示提醒。
54.本发明一种汽车lin总线数据的测试系统通过lin总线数据测试工具12对ecu进行lin数据的交互控制和测试，其中pc端上位机11作为人机交互和显示的设备，lin总线数据测试工具12通过pc端上位机11的设置与ecu节点组成一个完整的lin总线通讯网络，进行虚拟仿真、半实物仿真测试，其中lin总线数据测试工具12和ecu节点，在满足lin网络拓扑原则的情况下，都可以分别作为lin主节点和lin从节点使用。总的节点(包含主节点所有的从节点)数量不能超过16个。
55.ecu通过lin总线与lin总线数据测试工具12相连，经过所述lin数据接收模块123传输到所述usb数据和lin数据转换处理模块122中，实现将lin数据转换为usb数据，然后通过与所述usb数据处理模块121相连接的usb数据线将数据传输到pc端上位机11的电脑里，电脑通过pc交互控制上位机对数据进行解析，将最终的数据保存或显示在pc端上位机11的电脑屏幕上，就完成了从ecu到lin总线数据测试工具的通讯和在电脑上的显示流程；要想完成从lin总线数据测试工具12到ecu的通讯和在电脑上的显示流程，其中的过程也是一样的，只是把方向互换即可。这两个流程合起来就是整个lin总线数据测试工具12的数据通讯测试的工作流程。
56.作为一种变形，本发明一种汽车lin总线数据的测试系统的测试工具12中可以设置测试软件安装包，通过usb接口连接任意pc端上位机11，将测试工具12内的测试软件安装包复制粘贴到pc端上位机11进行安装，所述pc端上位机11可以为笔记本电脑或者平板电脑等便于携带和更换的电脑设备，使lin总线数据测试工作更加方便。
57.在汽车电子产品中，软件调试、功能标定、修改及更新程序是必不可少的一部分，有时装车的产品也可能会进行程序更新。所述的测试工具12，可以为小功率被测ecu控制器和程序烧录设备提供电源，不需要再额外携带相对笨重的电源设备了。
58.与现有技术相比，本发明一种汽车lin总线数据的测试系统操作简单，成本低廉，专业实用，体积小巧且方便携带。
59.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。