一种车用数据采集记录装置的制作方法

本实用新型属于信息通信技术应用领域，涉及一种车用数据采集记录装置，尤其适用于新能源汽车的车辆信息管理系统。

背景技术：

数据采集应用非常广泛，在车辆信息管理系统中需要对传感器数据、总线数据进行采集记录，下载后用于分析。因此，很有必要开发一种车用数据采集记录装置。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种车用数据采集记录装置，用于定时采集并保存传感器数据和can总线数据，并适时将所述数据下载到服务器，其特征在于，该车用数据采集记录装置包括以下硬件电路部分：微控制器、电源供电电路、usb接口电路、can驱动电路、pt1000温度信号调理采集电路、电流信号调理采集电路、脉冲输入调理采集电路、nandflash存储电路、铁电存储电路、实时时钟电路和看门狗电路，其中

所述微控制器用于对所述电源供电电路、usb接口电路、can驱动电路、pt1000温度信号调理采集电路、电流信号调理采集电路、脉冲输入调理采集电路、nandflash存储电路、铁电存储电路、实时时钟电路和看门狗电路进行控制；

所述电源供电电路用于提供所述微控制器、usb接口电路、can驱动电路、pt1000温度信号调理采集电路、电流信号调理采集电路、脉冲输入调理采集电路、nandflash存储电路、铁电存储电路、实时时钟电路和看门狗电路正常工作所需的电源；

所述usb接口电路用于与服务器进行连接，实现所述车用数据采集记录装置与服务器之间的通信接口；

所述can驱动电路用于与can总线进行连接，实现所述车用数据采集记录装置与can总线之间的通信接口；

所述pt1000温度信号调理采集电路用于对外连接温度传感器，给温度传感器提供工作电压，并将来自温度传感器的温度信号放大后进行ad转换，通过spi接口由微控制器采集；

所述电流信号调理采集电路用于对外连接压力传感器，将来自压力传感器的电流信号进行电流-电压变换后进行ad转换，通过spi接口由微控制器采集；

所述脉冲输入调理采集电路用于对外连接里程传感器，将来自里程传感器的脉冲输入信号进行滤波、隔离，进入微控制器的输入端；

所述nandflash存储电路用于存储采集到的传感器数据和can总线数据；

所述铁电存储电路用于存储各项运行参数数据，并用于缓存其它数据；

所述实时时钟电路用于生成系统时间，从而用于数据记录的时标；

所述看门狗电路用于系统监控，当异常出现时通过复位使系统恢复正常的工作状态。

优选地，所述车用数据采集记录装置还包括软件部分，该软件部分包括上位机软件和单片机嵌入式软件，所述上位机软件包括驱动程序和数据下载软件，所述单片机嵌入式软件用于完成所述硬件电路部分的控制和数据处理。

优选地，所述车用数据采集记录装置还包括壳体，该壳体用于所述硬件电路部分的安装和保护。

优选地，所述can驱动电路还包括隔离芯片，该隔离芯片用于隔离can驱动电路两边的信号，提高抗干扰能力。

优选地，所述实时时钟电路还通过备用电池来保持其时钟。

优选地，所述微控制器采用单片机freescale公司的mc9s12xep100单片机实现，该单片机的并行总线接口与所述usb接口电路、nandflash存储电路和铁电存储电路连接，该单片机的spi接口与所述pt1000温度信号调理采集电路及电流信号调理采集电路的ad转换器连接，该单片机的i2c接口与所述实时时钟电路连接。

本实用新型提供的车用数据采集记录装置能够定时采集传感器信号和can总线上的数据，保存到flash存储器，需要数据时从usb接口下载到服务器，如pc机，供pc机进行数据分析，为车辆的故障分析和维护提供支持。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的车用数据采集记录装置的硬件电路结构示意图。

具体实施方式

数据采集应用非常广泛，在车辆信息管理系统中需要对传感器数据、总线数据进行采集记录，下载后用于分析。本实用新型提供的车用数据采集记录装置主要功能是定时采集传感器信号和can总线的数据，保存到flash存储器，需要数据时从usb接口下载到服务器，如pc机，用于数据分析。该车用数据采集记录装置包括硬件电路、软件和壳体三部分。

如图1所示，该车用数据采集记录装置的硬件电路部分包括微控制器、电源供电电路、usb接口电路、can驱动电路、pt1000温度信号调理采集电路、电流信号调理采集电路、脉冲输入调理采集电路、nandflash存储电路、铁电存储电路、实时时钟电路和看门狗电路。

微控制器：对各功能电路进行控制。

电源供电电路：提供各功能电路正常工作所需的电源。

usb接口电路：与服务器例如pc机进行连接，实现所述车用数据采集记录装置与服务器之间的通信接口。其能够完成pc机和微控制器之间的通信，将pc机来的命令、数据发送到微控制器，将微控制器的数据上传到pc机。

can驱动电路：与can总线进行连接，实现所述车用数据采集记录装置与can总线之间的通信接口。其将微控制器的can接口信号转换成标准can总线信号，并采用隔离芯片将信号隔离，提高抗干扰能力。

pt1000温度信号调理采集电路：对外连接温度传感器，给温度传感器提供工作电压，并将来自温度传感器的温度信号放大后进行ad转换，通过spi接口由微控制器采集。

电流信号调理采集电路：对外连接压力传感器，将来自压力传感器的电流信号进行电流-电压变换后进行ad转换，通过spi接口由微控制器采集。

脉冲输入调理采集电路：对外连接里程传感器，将来自里程传感器的脉冲输入信号进行滤波、隔离，进入微控制器的输入端。

nandflash存储电路：存储采集到的传感器数据和can总线数据。

铁电存储电路：存储各项运行参数数据，并用于缓存其它数据。

实时时钟电路：用于生成系统时间，从而用于数据记录的时标。在一优选实施方式中，实时时钟电路还通过备用电池来保持其时钟。

看门狗电路：用于系统监控，当异常出现时通过复位使系统恢复正常的工作状态。

在一优选实施方式中，所述微控制器采用单片机freescale公司的mc9s12xep100单片机实现，该单片机的并行总线接口与所述usb接口电路、nandflash存储电路和铁电存储电路连接，该单片机的spi接口与所述pt1000温度信号调理采集电路及电流信号调理采集电路的ad转换器连接，该单片机的i2c接口与所述实时时钟电路连接。

该车用数据采集记录装置的软件部分包括上位机软件和单片机嵌入式软件两部分。上位机软件主要包括驱动程序和数据下载软件，数据下载软件用于数据到pc机的下载，下载下来的数据保存到文件内，用于数据分析。单片机嵌入式软件主要完成各模块的控制和数据处理。

该车用数据采集记录装置的壳体部分用于电路板的安装和保护，由铝合金材料加工而成。壳体最大外形尺寸：长：258mm；宽：145mm；高65mm。

在优选实施方式中，该车用数据采集记录装置的主要参数如下。

温度信号采集：12路，pt1000温度传感器

压力信号采集：4路，4～20ma信号

脉冲信号采集：1路，信号0～24v。

can通讯总线：2路，满足can2.0a/b协议。

flash存储器：512m字节。

铁电存储器：128k字节。

数据下载接口：全速usb，兼容usb2.0。

系统时钟：实时时钟+备用电池。

系统监控：独立看门狗。

本实用新型提供的车用数据采集记录装置能够采集传感器信号、接收总线数据并保存这些数据，在需要数据时可以从usb接口下载数据到pc机，通过分析数据可以查找车辆故障原因，为设备的维护提供很好的支持。

最后应当说明的是：以上实施实例仅阐述了本案的一种技术方案，虽然本文通过附图等对本方案进行了详细说明，但所属领域的普通技术人员应当理解：通过对本案的一些具体实施方式进行修改或对其部分技术特征进行等同替换，而不脱离本技术方案的设计思路，由此产生的类似方案依然属于本案请求保护范围当中。