汽车工况数据usb输出设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种汽车工况数据USB输出设备，其包括微处理器、USB总线协议转换装置、输入/输出控制器和电源装置，微处理器与USB总线协议转换装置、输入/输出控制器均相连，电源装置与微处理器、USB总线协议转换装置相连。该设备能够外接U盘进行工况数据输出存储，从而实现数据交换。
【专利说明】汽车工况数据USB输出设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及监控设备，特别是汽车工况数据实时监控设备。
【背景技术】
[0002]目前，公知的汽车工况监控记录设备，由I/O(输入/输出)控制装置、电源装置、微处理装置组成，可获取汽车工况信息但无法发送实时存储到移动存储设备上，无法实现实时数据输出存储。
【发明内容】
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[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种用于汽车的工况数据USB (Universal Serial Bus,通用串行总线)输出设备,该设备能够外接U盘进行工况数据输出存储，从而实现数据交换。
[0004]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:汽车工况数据USB输出设备，包括微处理器、USB总线协议转换装置、输入/输出控制器和电源装置，微处理器与USB总线协议转换装置、输入/输出控制器均相连，电源装置与微处理器、USB总线协议转换装置相连。
[0005]所述的设备，微处理器外接有闪存。
[0006]所述的设备，电源装置包括5V稳压电源模块和3.3V稳压电源模块，5V稳压电源模块和3.3V稳压电源模块互相连接，5V稳压电源模块与USB总线协议转换装置相连，3.3V稳压电源模块与微处理器相连。
[0007]所述的设备，微处理器、USB总线协议转换装置、输入/输出控制器分别采用型号为 STM32F103、CH376S、MAXM-MAX3232 的芯片。
[0008]所述的设备，闪存采用型号为25032BVSIG的芯片。
[0009]所述的设备，5V稳压电源模块、3.3V稳压电源模块分别米用型号为NSC-LM2596、BCD-AP2121 的芯片。
[0010]本实用新型提供的设备与现有技术相比，其优点主要是:本实用新型能外接USB存储设备实时存储工况数据。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是模块图。
[0012]图2是模块管脚连接图。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型包括I/O控制装置、USB总线协议转换装置和电源装置，它们通过数据线和电源线与内含STM32F103的微处理单元和缓存器的MPU (Microprocessor Unit，微处理器)装置相连，USB控制装置负责与外接USB存储设备进行汽车工况数据的输出。
[0014]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。
[0015]本实用新型提供的汽车外接车载设备数据交换设备，其结构如图1所示，包括I/O控制装置(外接车载设备)、USB存储装置和电源装置，它们通过数据线和电源线与内含微处理单元和缓存器的MPU装置相连。
[0016]所述MPU装置可以加强数据处理能力。该MPU装置可以选用ST公司的STM32F103作为本设备的核心控制单元，该芯片采用流水线处理技术，提高了指令执行效率；集成JTAG (Joint Test Act1n Group,联合测试行为组织标准端口)，支持在线编程；采用低电压供电(2.5?3.6V)，因为工程汽车车载电源为24V，必须经过电源转换装置才能转换为系统各装置所需的电压。该MPU装置具备多种总线接口，UART (Universal AsynchronousReceiver/Transmitter,通用异步收发传输器)口可实现全双工通信，通信波特率可分别设定，可用于I/O控制器通讯交互。STM32F103芯片通过I2C (Inter-1ntegrated Circuit,内部整合电路)总线，实现外扩两路UART，可同时外接车载设备。
[0017]所述缓存器可以使用256K缓存设计，使MPU装置具有数据的存储、转发能力。该缓存器可采用型号为25032BVSIG的闪存器产品，与MPU之间通过SPI (Serial PeripheralInterface,同步串行外设接口)总线相连。
[0018]所述USB管理控制装置可以采用CH376芯片，与MPU连接，用于存储汽车工况数据，支持USB设备方式和USB主机方式，并且内置了 USB通讯协议的基本固件，内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件，内置了 SD卡的通讯接口固件，内置了FAT16和FAT32以及FAT12文件系统的管理固件，支持常用的USB存储设备(包括U盘/USB硬盘/USB闪存盘/USB读卡器)和SD卡(包括标准容量SD卡和高容量HC-SD卡以及协议兼容的MMC卡和TF卡)。
[0019]所述1/0控制装置通过芯片引脚外接MPU装置。该1/0控制装置用于和其他外接车载电子设备进行数据交换；控制输入输出数据的传送；检测外围设备的状态。该I/o控制装置由I/o控制器组成，该1/0控制器可以采用MAXIM-MAX3232的收发器，该收发器采用专有的低压差发送器输出级，利用双电荷泵在3.0V至5.5V电源供电时能够实现真正的RS-232 性能，MAXIM-MAX3232 供电电压 5V 或 3.3V。
[0020]所述电源装置用于为整个系统提供工作电源。电源装置可采用一块NSC-LM2596芯片作为5V稳压电源，一块低压差线性稳压器BCD-AP2121产品作为3.3V稳压电源，该产品是米用 BCD 的低噪声低功耗 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)工艺设计生产，具有低压差、低噪声、高电源纹波抑制比、低静态电流等特点，其最大输出电流能力的最小值为150mA，并内置限流保护电路(300mA)。B⑶-AP2121的主要特征包括:静态工作电源电流为25uA ;在输出电流150mA时的输入输出压差小于200mV ;电源纹波抑制比为70dB@lKHz且不需要外接补偿电容，其输出噪声小于30uVrms。
[0021]本实用新型的电路结构及其连接方式如图2所示，Ul为MPU装置核心控制单元STM32F103 ；U2为MPU装置缓存器25032BVSIG ；U3为USB协议转换芯片CH376S ；U4为1/0控制器MAXM-MAX3232 ;U7 芯片为 5V 稳压电源 NSC-LM2596 ;U8 为 3.3V 稳压电源 BCD-AP2121。
[0022]Ul的引脚68、69分别与U3的引脚5、6连接，使U3可向Ul传送汽车USB信号数据。Ul的引脚4与U8的引脚5连接，为3.3V供电输入。Ul的引脚5接地。Ul的引脚30、31、32分别与U2的引脚6、2、5连接，完成数据存储。Ul的引脚78、79、80、83分别与U4的引脚9、10、11、12连接，完成外部数据的交互。
[0023]U2的引脚6、2、5分别与Ul引脚的30、31、32连接，作为数据传输通路，使U2可以与Ul进行数据读写交换。
[0024]U3的引脚10、11分别连接汽车USB总线的USBL(USB低电压端)和USBH(USB高电压端)，用于USB总线信号数据收发。U3的引脚5、6分别与Ul的引脚68、69连接，使U3可向Ul传送汽车USB信号数据。U3的12号引脚接地。U3的引脚28与U7的引脚2连接，为5V供电输入。
[0025]U4的引脚9、10、11、12分别与Ul的引脚78、79、80、83连接，完成外部数据的交互，
U4的引脚16外接车载设备。。
[0026]U7的引脚I与汽车的12V或24V电源正极连接，为汽车12V或24V电源供电输入。U7的引脚3接地。U7的引脚2为5V供电输出，为系统进行电源供电，与U3的引脚28相连。
[0027]U8的引脚I与U7的引脚2连接，为5V供电输入。U8的引脚2接地。U8的引脚5为3.3V电源输出，为系统进行电源供电，与Ul的引脚4相连。
[0028]本实用新型提供的汽车USB总线数据实时监控设备，其工作过程是:给车载终端上电后，便开始各装置的初始化以及开中断，MCU通过I/O控制器获取的汽车实时工作信息(水温、油温、油位、油压、发动机转速、汽车倾斜度、报警值等)，由USB总线协议转换装置实时存储。
【权利要求】
1.汽车工况数据旧8输出设备，其特征在于:包括微处理器、旧8总线协议转换装置、输入/输出控制器和电源装置，微处理器与旧8总线协议转换装置、输入/输出控制器均相连，电源装置与微处理器、旧8总线协议转换装置相连。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:微处理器外接有闪存。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:电源装置包括57稳压电源模块和3.3乂稳压电源模块，稳压电源模块和3.稳压电源模块互相连接，稳压电源模块与…8总线协议转换装置相连，3.旧稳压电源模块与微处理器相连。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:微处理器』38总线协议转换装置、输入/输出控制器分别采用型号为31132？103、?:！13763、嫩X頂-嫩乂3232的芯片。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于:闪存采用型号为250328%%的芯片。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于:57稳压电源模块、3.37稳压电源模块分别采用型号为吧0112596、80)-八?2121的芯片。
【文档编号】G06F13/38GK204129730SQ201420538440
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】钟向群, 邓娟娟 申请人:武汉电动汽车示范运营有限公司