一种信号转换装置及车辆诊断系统的制作方法

本技术涉及汽车故障检测，特别涉及一种信号转换装置及车辆诊断系统。

背景技术：

1、汽车总线技术是汽车ecu与各控制器之间和各执行器之间信息传递的通道。其优点是可以极大的简化通讯线束，降低成本，减少各单元之间的故障率。汽车总线技术采用特定的纠错编码，使通信更可靠，汽车控制单元之间的布线变得更容易。

2、目前普通的can(controller area network)总线的速率多在1m以内，随着汽车控制要求越来越高，目前普通的can总线速率已不能满足高数据流要求，尤其未来更多的ecu搭载新的系统终端会导致总线负载率持续增加导致网络拥堵。因此，一些汽车厂家近年推出了可以高达5m-10m可变速率的高速总线，即canfd(can with flexible data rate)。由于canfd具有明显的优势，已成为下一代汽车的主流总线技术而被广泛采用。

3、然而，目前的汽车诊断设备还是采用传统的can总线方式，针对旧汽车产品，目前的汽车诊断设备仍然可以正常进行检测维修，而对于新生汽车产品，目前的汽车诊断设备则无法满足其检测维修。

技术实现思路

1、为解决传统的汽车诊断设备无法满足新生汽车产品的检测维修的问题，本实用新型提供了一种信号转换装置及车辆诊断系统。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种信号转换装置，所述信号转换装置包括微控制器、can驱动器和canfd驱动器，所述微控制器分别与所述can驱动器和所述canfd驱动器连接；所述can驱动器用于与外部设备进行数据交互，所述canfd驱动器用于与canfd汽车总线进行数据交互，所述微控制器兼容can总线和canfd总线。

3、在其中一个实施例中，所述can驱动器包括can电路模块，所述微控制器包括控制电路模块，所述canfd驱动器包括canfd电路模块；所述can电路模块接收外部设备发送的第一can通信数据，以及将所述第一can通信数据转换为第一逻辑电平，并将所述第一逻辑电平发送给所述控制电路模块；以及接收所述控制电路模块发送的第二逻辑电平，以及将所述第二逻辑电平转换为第二can通信数据，并将所述第二can通信数据发送给外部设备；所述控制电路模块接收所述第一逻辑电平，并将所述第一逻辑电平发送给所述canfd电路模块；以及接收所述canfd电路模块发送的第二逻辑电平，并将所述第二逻辑电平发送给所述can电路模块；所述canfd电路模块接收所述第一逻辑电平，以及将所述第一逻辑电平转换为第一canfd通信数据，并将所述第一canfd通信数据发送给canfd汽车总线；以及接收canfd汽车总线发送的第二canfd通信数据，以及将所述第二canfd通信数据转换为所述第二逻辑电平，并将所述第二逻辑电平发送给所述控制电路模块。

4、在其中一个实施例中，所述第一can通信数据包括第一消息帧及第一标识符范围，所述第一消息帧包含第一标识符，所述can电路模块将所述第一标识符范围内的第一消息帧转换为所述第一逻辑电平；所述第二canfd通信数据包括第二消息帧及第二标识符范围，所述第二消息帧包含第二标识符，所述canfd电路模块将所述第二标识符范围内的第二消息帧转换为所述第二逻辑电平。

5、在其中一个实施例中，所述can电路模块包括第一芯片、第一电阻、第一电容及第一电源；所述第一芯片的第一引脚与所述第一电阻的一端、所述控制电路模块电性连接，所述第一电阻的另一端接所述第一电源；所述第一芯片的第二引脚接地；所述第一芯片的第三引脚与所述第一电容的一端、所述第一电源电性连接，所述第一电容的另一端接地；所述第一芯片的第四引脚与所述控制电路模块电性连接；所述第一芯片的第六引脚、第七引脚均与外部设备电性连接。

6、在其中一个实施例中，所述控制电路模块包括第二芯片、调试器电路、晶振电路、复位电路及第二电源；所述第二芯片的第五引脚和第六引脚均与所述晶振电路电性连接；所述第二芯片的第七引脚与所述复位电路电性连接；所述第二芯片的第二十六引脚、第二十七引脚均与所述can电路模块电性连接；所述第二芯片的第三十五引脚接地、第三十六引脚接所述第二电源；所述第二芯片的第三十七引脚和第三十八引脚均与所述调试器电路电性连接；所述第二芯片的第四十三引脚和第四十四引脚均与所述canfd电路模块电性连接；所述第二芯片的第四十七引脚接地、第四十八引脚接所述第二电源。

7、在其中一个实施例中，所述canfd电路模块包括第三芯片、第二电阻、第二电容及第三电源；所述第三芯片的第一引脚与所述第二电阻的一端、所述控制电路模块电性连接，所述第二电阻的另一端接所述第三电源；所述第三芯片的第二引脚接地；所述第三芯片的第三引脚与所述第二电容的一端、所述第三电源电性连接，所述第二电容的另一端接地；所述第三芯片的第四引脚与所述控制电路模块电性连接；所述第三芯片的第六引脚、第七引脚均与canfd汽车总线电性连接。

8、在其中一个实施例中，所述第一芯片为tja1050芯片、sit1050芯片、mcp2551芯片中的任一种。

9、在其中一个实施例中，所述第二芯片为stm32g491芯片、stm32g471芯片、gd32c103芯片中的任一种。

10、在其中一个实施例中，所述第三芯片为tja1051芯片、sit1051芯片、mcp2561芯片中的任一种。

11、本实用新型为解决上述技术问题还提供了一种车辆诊断系统，所述车辆诊断系统包括外部设备、车辆及上述的信号转换装置，所述车辆包括canfd汽车总线，所述信号转换装置分别连接所述外部设备和所述canfd汽车总线。

12、与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种信号转换装置及车辆诊断系统，具有以下优点：

13、1.本实用新型实施例提供的信号转换装置中，微控制器分别与can驱动器和canfd驱动器连接，其中，can驱动器用于与外部设备进行数据交互，canfd驱动器用于与canfd汽车总线进行数据交互，微控制器兼容can总线和canfd总线。通过一个兼容普通can总线与可变速canfd高速总线的微控制器，配以can驱动器和canfd驱动器，实现普通can总线信号与canfd总线信号的双向转换，能够为市面上不支持canfd总线的设备提供信号转接，解决了传统的汽车诊断设备无法满足新生汽车产品的检测维修的问题，使得不支持canfd信号的设备也可以与canfd汽车总线的车辆进行数据交互，很好地解决了can总线信号兼容问题，从而拓展了已有产品的应用范围。

14、此外，通过这样的设置方式，无需改变canfd汽车总线的车辆的原有配置，仅需通过该信号转换装置将外部设备和canfd汽车总线连接起来，即可对车辆正常进行检测维修，方便快捷，具有极大的实用性。

15、2.本实用新型实施例提供的信号转换装置中，can驱动器包括can电路模块，微控制器包括控制电路模块，canfd驱动器包括canfd电路模块，通过can电路模块将外部设备发送的can通信数据转换为控制电路模块可读的逻辑电平，控制电路模块存储该逻辑电平并经由canfd电路模块转换为canfd通信数据并发送给canfd汽车总线；随后canfd电路模块将canfd汽车总线反馈的canfd通信数据转为控制电路模块可读的逻辑电平，控制电路模块存储该逻辑电平并经由can电路模块转换为can通信数据并发送给外部设备，以此来达到普通can总线信号与canfd总线信号的双向转换的目的。

16、3.本实用新型实施例提供的信号转换装置中，第一can通信数据包括第一消息帧及第一标识符范围，第一消息帧包含第一标识符，can电路模块将第一标识符范围内的第一消息帧转换为第一逻辑电平；第二canfd通信数据包括第二消息帧及第二标识符范围，第二消息帧包含第二标识符，canfd电路模块将第二标识符范围内的第二消息帧转换为第二逻辑电平。通过这样的实施方式，使得该信号转换装置根据第一标识符范围对can通信数据进行过滤，以及根据第二标识符范围对canfd通信数据进行过滤，进而只转发感兴趣的消息帧，能够提高信号转换装置的工作效率。

17、4.本实用新型实施例提供的信号转换装置中，第一芯片的第一引脚与第一电阻的一端、控制电路模块电性连接，第一电阻的另一端接第一电源；第一芯片的第二引脚接地；第一芯片的第三引脚与第一电容的一端、第一电源电性连接，第一电容的另一端接地；第一芯片的第四引脚与控制电路模块电性连接；第一芯片的第六引脚、第七引脚均与外部设备电性连接。通过这样的设置，能够保证can电路模块的输出信号的稳定性，即保证can电路模块与控制电路模块电性连接的稳定性。此外，还能够保证第一电源的稳定性。

18、5.本实用新型实施例提供的信号转换装置中，第二芯片的第五引脚和第六引脚均与晶振电路电性连接；第二芯片的第七引脚与复位电路电性连接；第二芯片的第二十六引脚、第二十七引脚均与can电路模块电性连接；第二芯片的第三十五引脚接地、第三十六引脚接第二电源；第二芯片的第三十七引脚和第三十八引脚均与调试器电路电性连接；第二芯片的第四十三引脚和第四十四引脚均与canfd电路模块电性连接；第二芯片的第四十七引脚接地、第四十八引脚接第二电源。通过第五引脚和第六引脚与晶振电路电性连接，能够为控制电路模块工作提供时钟震荡信号，保证控制电路模块稳定可靠工作。通过第七引脚与复位电路电性连接，能够提供上电时刻瞬时低电平复位信号，保证控制电路模块上电复位。通过第三十七引脚和第三十八引脚与调试器电路电性连接，能够外接调试器对控制电路模块进行调试开发。

19、6.本实用新型实施例提供的信号转换装置中，第三芯片的第一引脚与第二电阻的一端、控制电路模块电性连接，第二电阻的另一端接第三电源；第三芯片的第二引脚接地；第三芯片的第三引脚与第二电容的一端、第三电源电性连接，第二电容的另一端接地；第三芯片的第四引脚与控制电路模块电性连接；第三芯片的第六引脚、第七引脚均与canfd汽车总线电性连接。通过这样的设置，能够保证canfd电路模块的输出信号的稳定性，即保证canfd电路模块与控制电路模块电性连接的稳定性。此外，还能够保证第三电源的稳定性。

20、7.本实用新型实施例提供的车辆诊断系统的作用与上述信号转换装置作用相同，在此不再赘述。