带以太网通信总线的多协议车载诊断盒的制作方法

本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种带以太网通信总线的多协议车载诊断盒。

背景技术：

汽车故障诊断盒主要通过汽车的OBDII接口采集汽车的故障信息，并将汽车的故障信息发送至上位机，通过所述上位机对汽车采集和的故障信息进行故障诊断。

现有的汽车故障采集盒中，主要通过K线、L线甚至是J1850线进行数据的通信，随着汽车电子的复杂化，K线、L线甚至是J1850线越来越难以满足通信的需求。现有技术中，通过采用以太网收发电路进行数据收发，并通过在单片机上实现TCP/IP协议，实现相对难度大，系统稳定性不高。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种带以太网通信总线的多协议车载诊断盒。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的带以太网通信总线的多协议车载诊断盒，所述带以太网通信总线的多协议车载诊断盒包括：

继电器控制开关模块、以太网总线电路和单片机；

所述继电器控制开关模块分别与所述以太网总线电路及单片机连接，所述单片机还分别与以太网总线电路及蓝牙模块连接；

所述继电器控制开关模块用于对所述以太网总线电路进行开断控制，所述单片机通过所述以太网总线电路总线采集汽车数据；

所述以太网总线电路包括以太网控制器模块及以太网接口模块，所述以太网控制器模块与所述以太网接口模块连接；所述以太网总线电路与汽车 OBDII接口进行通信，并通过以太网协议读取汽车数据，通过SPI总线将所述汽车数据发送至单片机，所述单片机将所述汽车数据通过所述蓝牙模块传输到诊断主机。

根据本实用新型一个实施例，所述以太网控制器模块包括以太网集成电路U21及其外围电路，所述外围电路包括晶振Y3、电容C82、电容C83和电阻 R103；

所述晶振Y3的第一输出端与所述以太网控制器模块第一晶振端连接，所述晶振Y3的第二输出端与所述以太网控制器模块第二晶振端连接；

所述电容C82的一端与所述晶振Y3的所述第一输出端连接，所述电容 C82的另一端与参考地连接；

所述电容C83的一端与所述晶振Y3的第二输出端连接，所述电容C83的另一端与参考地连接。

根据本实用新型一个实施例，所述以太网接口模块包括以太网连接器 U22、第一电平信号稳定电路、第二电平信号稳定电路和第三电平信号稳定电路；

所述第一电平信号稳定电路包括电阻R114、电阻R115、电阻R116和电容 C90；所述电阻R114、电阻R115和电阻R116的一端与电源连接，所述电阻R114 的另一端与所述以太网连接器U22第一数据发送端TD-连接；所述电阻R115 的另一端与所述以太网连接器U22第二数据发送端TD+连接；所述电阻R116 的另一端与所述以太网连接器U22公共发送端TCT连接；所述电容C90的另一端与参考地连接；

所述第二电平信号稳定电路包括电阻R121、电阻R122和电容C94；所述电阻R121的一端与所述以太网连接器U22第一数据接收端RD-连接,所述电阻 R121的另一端与所述以太网连接器U22公共接收端RCT连接；所述电阻R122 的一端与所述以太网连接器U22第二数据接收端RD+连接,所述电阻R122的另一端与所述以太网连接器U22公共接收端RCT连接；所述电容C94一端与所述以太网连接器U22公共接收端RCT连接，所述电容C94另一端与参考地连接；

所述第三电平信号稳定电路包括电阻R118、电阻R120和电容C93；所述电阻R118的一端与所述以太网连接器U22第三数据接收端RX+连接,所述电阻 R118的另一端与所述以太网连接器U22第二公共发送接收端RCT2连接；所述电阻R120的一端与所述以太网连接器U22第四数据接收端RX-连接,所述电阻 R120的另一端与所述以太网连接器U22第二公共发送接收端RCT2连接；所述电容C93一端与所述以太网连接器U22第二公共发送接收端RCT2连接，所述电容C93另一端与参考地连接；

根据本实用新型一个实施例，所述蓝牙模块包括蓝牙主控电路及其外围电路；所述外围电路包括：

无线收发电路，所述无线收发电路对输入输出信号进行收发以及信号阻抗匹配；

指示灯控制电路，所述指示灯控制电路对所述蓝牙主控电路的工作状态进行中指示；

电源供电电路，所述电源供电电路将所述多协议车载诊断盒的供电电源转换为所述蓝牙模块的供电电源；

外置存储器，在所述单片机的控制指令下，所述蓝牙模块对所述汽车数据进行存储。

根据本实用新型一个实施例，所述无线收发电路包括电感L2、电容C26、电感L3、电容C27、电容C28和天线ANT1；

所述电容C28的一端与参考地连接，所述电容C28的另一端分别与所述电感L3的一端及天线ANT1的一端连接，所述电感L3的另一端与分别与所述电容C27一端、电容C26一端及电感L2的一端连接，所述电容C27另一端、电容 C26的另一端分别与参考地连接，所述电感L2的另一端所述蓝牙主控电路的射频信号输入输出端连接。

根据本实用新型一个实施例，所述指示灯控制电路包括电阻R15、电阻 R17、三极管Q1、发光二极管LED1和发光二极管LED2和电阻R14；

所述电阻R15一端与蓝牙供电电源连接，所述电阻R15的另一端分别与所述电阻R17的一端、发光二极管LED1的阴极连接，所述电阻R17的另一端与三极管Q1的基极连接，所述发光二极管LED1的阳极与电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与蓝牙供电电源连接，所述三极管Q1的发射极与参考地连接，所述三极管Q1的集电极与所述发光二极管LED2的阴极连接，所述发光二极管LED2的阳极与LED1的阳极连接。

根据本实用新型一个实施例，所述电源供电电路包括，电源控制芯片及其外围电路，所述电源控制芯片与所述单片机连接，所述电源控制芯片为所述蓝牙模块提供供电电源，并在所述单片机的控制下进行所述供电电源的开断。

根据本实用新型一个实施例，还包括ISO协议电路，所述ISO协议电路与所述蓝牙主控电路连接，用于与苹果设备进行蓝牙通信。

本实用新型实施例通过继电器控制开关模块、以太网总线电路和单片机实现汽车故障采集盒的汽车数据的采集，通过在所述以太网总线电路上实现以太网通信协议，从而对汽车进行数据采集，并将采集后的数据通过SPI总线传输至单片机，电路结构简单，集成化高，由于采用以太网通信协议与单片机分离的方式进行设计，使得单片机可以更加专注于处理采集后的汽车数据，而无需实现复杂的以太网通信协议，增加系统的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的多协议车载诊断盒结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的以太网控制器模块电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的以太网接口模块电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的蓝牙模块电路结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的蓝牙模块指示灯电路结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的蓝牙模块供电电路结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的蓝牙模块外部存储器电路结构示意图

图8为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的蓝牙模块的ISO协议芯片电路结构示意图。

附图标记：

继电器控制开关模块10；

以太网总线电路20；

单片机30；

蓝牙模块40；

诊断主机50。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的多协议车载诊断盒结构示意图。

本实用新型实施例提供的一种带以太网通信总线的多协议车载诊断盒，包括：继电器控制开关模块10、以太网总线电路20、蓝牙模块40和单片机30；所述继电器控制开关模块10分别与所述以太网总线电路20及单片机30连接，所述单片机30还分别与以太网总线电路及蓝牙模块20连接；所述继电器控制开关模块10用于对所述以太网总线电路20进行开断控制，所述单片机30通过所述以太网总线电路20总线采集汽车数据；所述以太网总线电路20包括以太网控制器模块及以太网接口模块，所述以太网控制器模块与所述以太网接口模块连接；所述以太网总线电路20与汽车OBDII接口进行通信，并通过以太网协议读取汽车数据，通过SPI总线将所述汽车数据发送至单片机30，所述单片机将所述汽车数据通过所述蓝牙模块传输到诊断主机50。

具体的，在本实用新型实施例中，所述以太网总线电路20与汽车OBDII 接口进行以太网通信，从而通过以太网协议获取汽车发送过来的数据，并将获取的数据进行以太网协议解包，进而获取到有效的汽车数据，并将所述有效的汽车数据通过SPI总线的方式发送至所述单片机30，所述单片机30接收所述汽车数据，并将所述汽车数据通过所述蓝牙模块传输到诊断主机50。所述蓝牙模块与所述单片机之间通过uart串口进行数据传输。

本实用新型实施例通过继电器控制开关模块10、以太网总线电路20和单片机30实现汽车故障采集盒的汽车数据的采集，通过在所述以太网总线电路 20上实现以太网总线电路20实现太网通信协议(包括TCP/IP协议)，从而对汽车进行数据采集，并将采集后的数据通过SPI总线传输至单片机30，电路结构简单，集成化高，由于采用以太网通信协议与单片机30分离的方式进行设计，使得单片机30可以更加专注于处理采集后的汽车数据，而无需实现复杂的以太网通信协议，增加系统的稳定性。

参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的以太网控制器模块电路结构示意图；

进一步地，在本实用新型一个实施例中，所述以太网控制器模块包括以太网集成电路U21及其外围电路，所述外围电路包括晶振Y3、电容C82、电容C83和电阻R103；所述晶振Y3的第一输出端(1)与所述以太网控制器模块第一晶振端XO连接，所述晶振Y3的第二输出端(3)与所述以太网控制器模块第二晶振端XI连接；所述电容C82的一端与所述晶振Y3的第一输出端(1) 连接，所述电容C82的另一端与参考地连接；所述电容C83的一端与所述晶振 Y3的第二输出端(3)连接，所述电容C83的另一端与参考地连接。

本实用新型实施例中，通过晶振Y3、电容C82、电容C83和电阻R103给所述太网集成电路U21提供稳定晶振时钟。

参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的以太网接口模块电路结构示意图。

进一步地，在本实用新型一个实施例中，所述以太网接口模块包括：以太网连接器U22、第一电平信号稳定电路、第二电平信号稳定电路和第三电平信号稳定电路；所述第一电平信号稳定电路包括电阻R114、电阻R115、电阻R116和电容C90；所述电阻R114、电阻R115和电阻R116的一端与电源+3.3V 连接，所述电阻R114的另一端与所述以太网连接器U22第一数据发送端TD- 连接；所述电阻R115的另一端与所述以太网连接器U22第二数据发送端TD+ 连接；所述电阻R116的另一端与所述以太网连接器U22公共发送端TCT连接；所述电容C90的另一端与参考地连接。

所述第二电平信号稳定电路包括电阻R121、电阻R122和电容C94；所述电阻R121的一端与所述以太网连接器U22第一数据接收端RD-连接,所述电阻 R121的另一端与所述以太网连接器U22公共接收端RCT连接；所述电阻R122 的一端与所述以太网连接器U22第二数据接收端RD+连接,所述电阻R122的另一端与所述以太网连接器U22公共接收端RCT连接；所述电容C94一端与所述以太网连接器U22公共接收端RCT连接，所述电容C94另一端与参考地连接。

所述第三电平信号稳定电路包括电阻R118、电阻R120和电容C93；所述电阻R118的一端与所述以太网连接器U22第三数据接收端RX+连接,所述电阻R118的另一端与所述以太网连接器U22第二公共发送接收端RCT2连接；所述电阻R120的一端与所述以太网连接器U22第四数据接收端RX-连接,所述电阻R120的另一端与所述以太网连接器U22第二公共发送接收端RCT2连接；所述电容C93一端与所述以太网连接器U22第二公共发送接收端RCT2连接，所述电容C93另一端与参考地连接。

所述第一电平信号稳定电路用于输入输出的信号的稳定。所述第二电平信号稳定电路用于输入输出的信号的稳定。所述第三电平信号稳定电路用于输入输出的信号的稳定。

具体的，由于以太网通信过程中，数据通过连接线进行远距离传输的过程中，往往会在传输线上出现各种干扰，电磁干扰。特别是电路中的共模干扰，在本实用新型提供的技术方案中，通过所述第一电平信号稳定电路、第二电平信号稳定电路和第三电平信号稳定电路，从而将所述以太网接口模块上的共模信号滤除，避免干扰信号进入到所述太网集成电路U21内，增加电路的稳定性。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，所述蓝牙模块40与所述单片机 30连接；所述蓝牙模块40包括蓝牙主控电路及其外围电路，所述外围电路包括：无线收发电路、指示灯控制电路、电源供电电路和外置存储器；所述无线收发电路对输入输出信号进行收发以及信号阻抗匹配；所述指示灯控制电路对所述蓝牙主控电路的工作状态进行中指示；所述电源供电电路将所述多协议车载诊断盒的供电电源转换为所述蓝牙模块40的供电电源；外置存储器在所述单片机30的控制指令下，所述蓝牙模块40对所述汽车数据进行存储。

具体的，由于蓝牙天线的输出阻抗与所述蓝牙主控电路无线接收输入接口的可能存不匹配，当所述蓝牙天线的输出阻抗与所述蓝牙主控电路无线接收输入接口的阻抗没有匹配时，存在微波信号的反射，从而影响无线通信的通信质量。在本实用新型实施例中，通过所述无线收发电路对输入输出信号进行收发以及信号阻抗匹配，从而减少信号的反射，保证无线通信的通信质量。

参阅图4，图4为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的多协议车载诊断盒的蓝牙模块电路结构示意图。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，所述无线收发电路包括电感L2、电容C26、电感L3、电容C27、电容C28和天线ANT1；所述电容C28的一端与参考地连接，所述电容C28的另一端分别与所述电感L3的一端及天线ANT1 的一端连接，所述电感L3的另一端与分别与所述电容C27一端、电容C26一端及电感L2的一端连接，所述电容C27另一端、电容C26的另一端分别与参考地连接，所述电感L2的另一端所述蓝牙主控电路的射频信号输入输出端连接。

具体的，所述电感L3、电容C27、电容C28构成输入输出阻抗匹配电路，对输入输出阻抗进行匹配。减少信号的反射，保证无线通信质量。

在本实用新型的一些其他实施例中，所述电容C27和电容C28可采用低阻值电阻。例如，当天线输入阻抗与所述蓝牙主控电路无线接收输入接口的阻抗相差较小时。

所述电容C26和电感L2组成滤波电路，对输入输入信号进行滤波，从而将部分杂波滤除。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，所述指示灯控制电路包括电阻R15、电阻R17、三极管Q1、发光二极管LED1和发光二极管LED2和电阻R14；所述电阻R15一端与蓝牙供电电源BT_3.3V连接，所述电阻R15的另一端分别与所述电阻R17的一端、发光二极管LED1的阴极连接，所述电阻R17的另一端与三极管Q1的基极连接，所述发光二极管LED1的阳极与电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与蓝牙供电电源BT_3.3V连接，所述三极管Q1的发射极与参考地连接，所述三极管Q1的集电极与所述发光二极管LED2的阴极连接，所述发光二极管LED2的阳极与LED1的阳极连接。

参阅图5，图5为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的多协议车载诊断盒的蓝牙模块指示灯电路结构示意图。

具体的，所述发光二极管LED2用于上电指示，当所述蓝牙供电电源 BT_3.3V上电时，所述蓝牙供电电源BT_3.3V通过所述电阻R15和电阻R17使所述三极管Q2导通，所述二极管LED2的阴极与参考地连接。此时，所述二极管LED2导通，并发光。从而对电源上电进行指示。

所述发光二极管LED1在所述蓝牙主控电路的控制下进行发光驱动。当所述蓝牙主控电路正常工作时，所述蓝牙主控电路的LED驱动端(LED1)输出 LED驱动电平信号。对所述发光二极管LED1进行发光驱动。例如，驱动所述发光二极管LED1闪烁。从而对所述蓝牙主控电路的工作状态进行指示。

参阅图6，图6为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的蓝牙模块供电电路结构示意图。在本实用新型一个实施例中，所述电源供电电路包括电源控制芯片U8及其外围电路，所述电源控制芯片U8与所述单片机30 连接，所述电源控制芯片为所述蓝牙模块40提供供电电源，并在所述单片机 30的控制下进行所述供电电源的开断。

参阅图7和图8；图7为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的蓝牙模块外置存储器电路结构示意图；图8为本实用新型实施例提供的带以太网通信总线的蓝牙模块的苹果手机ISO协议芯片电路结构示意图。

进一步的，在本实用新型一个实施例中，还包括ISO协议电路，所述ISO 协议电路与所述蓝牙主控电路连接，用于与苹果设备进行蓝牙通信。具体的，所述ISO协议电路包括集成电路U7及其外围电路。ISO协议电路支持与苹果设备的蓝牙无线通信。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。