一种CAN通讯协议的OBD数据采集器的制作方法

一种can通讯协议的obd数据采集器
技术领域
1.本实用新型属于车载系统技术领域，具体涉及一种can通讯协议的obd数据采集器。


背景技术：

2.随着发动机热管理系统的不断发展，obd系统也越来越被人所熟知，因为热管理系统需要采集许多数据，而车辆数据收集的一个重要系统就是obd系统（on
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board diagnostics，车载自动诊断系统）。
3.obd系统是美国汽车工程师协会（sae）提出的汽车自诊断系统的标准规范。最初是政府为了监测汽车尾气排放用而强制执行的，obd系统监测多个系统和部件，包括发动机、催化转化器、颗粒捕集器、氧传感器、排放控制系统、燃油系统等。虽然obd系统能检测到多项车辆状态参数，但普通用户只能通过购买的obd接口模块及配套的上位机软件读取数据并不能直接应用这些数据，所以目前缺乏一种能够获取obd系统数据的工具。
4.公布号 cn107993436a公开了一种基于obd的路况预测方法及系统，涉及物联网领域。该方法包括：通过obd设备获取多个车辆的点火数据和熄火数据；根据全部车辆的点火数据和熄火数据得到选定路段在预设时间间隔内的第一路况信息；根据第一路况信息，得到下一预设时间间隔内的第二路况信息。本发明提供的一种基于obd的路况预测方法及系统，能够精确地基于每一辆车的行驶路线情况，对选定路段的路况进行精确分析，具有预测结果及时准确的优点。其并没有解决obd系统数据不能被用户直接获取及应用的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种can通讯协议的obd数据采集器，解决了obd系统数据不能被用户直接获取及应用的问题，可以结合obdⅱ接口模块实现了对乘用车ecu数据的采集、配置及应用，让整车试验变得更加方便易操作，用户后续可以根据控制系统的需求自己去定义can发送数据帧的id，数据类型，字节内容等，使得编写程序更加有灵活性而不受其他外界因素所困扰。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种can通讯协议的obd数据采集器，包括与乘用车上的obd接口端相连的obdⅱ接口模块，所述obdⅱ接口模块用于接收诊断口的原始数据的obdⅱ接口模块；
8.与obdⅱ接口模块连接的obd数据采集模块，所述的obd数据采集模块包括电源转换电路，还包括有依次连接232电平转ttl电平电路、stm32f103x系统电路和can收发电路，以及与stm32f103x系统模块连接的程序下载电路；
9.所述的电源转换电路一端与obdⅱ接口模块连接用来获取obd接口端的12vdc电源，另一端分别与232电平转ttl电平电路、stm32f103x系统电路、程序下载电路和can收发电路连接用于满足不同电路对电压等级的不同需求；所述的232电平转ttl电平电路将接收到的232电平通过转换电路转为ttl电平；所述的stm32f103x系统电路将接收到的ttl电平
信号转为can通讯协议发送给can收发电路。
10.具体的，所述的obdⅱ接口模块内设置有用于转换电平的ttl电平转232电平电路，所述的ttl电平转232电平电路与232电平转ttl电平电路连接。
11.具体的，所述的stm32f103x系统电路采用stm32f103x芯片。
12.具体的，所述的232电平转ttl电平电路采用max3232芯片。
13.具体的，所述的can收发电路采用tja1050t芯片。
14.具体的，所述的程序下载电路采用header5芯片。
15.购买的obdⅱ接口模块从汽车诊断口获取数据但它发出的数据只能在它配套的上位机上读取，所以数据状态、数据内容和数据类型都已经固定了，无法根据用户自己的需求去配置。obdⅱ接口模块发出的数据类型是一个字符串，字符串的格式类似于：ab=111,222,333,........,n 1，等号“=”后面的数据则代表了汽车各个状态的变量，比如转速，车速，扭矩，进气温度，电瓶电压，档位等等，所以我们需要将这些变量从字符串中单个一一提取出来，然后将这些提取出来的变量去定义各代了什么含义也就是和汽车的各个状态变量对应起来，这一步作用就是分解原始数据提取并定义变量；然后将定义好的变量设置数据类型，比如uint8、uint16、float、double、single等，数据类型的选择需要根据每一个变量的实际情况去确定，有些变量表示的数据范围和数值较小那么只需要uint8的数据类型，而有些变量表达的数据内容较大则需要uint16甚至double等的数据类型，而且还要根据变量的实际情况去设置偏移量，下一步就是定义can发送的帧数据，需要定义帧数据长度、帧传输时间间隔、帧数据内容定义、帧id等。提取的变量可以根据后续控制系统程序的需求在数据帧中设置占几个字节或几位，以及在数据帧中的字节位置。
16.本实用新型的有益效果是：解决了obd系统数据不能被用户直接获取及应用的问题，可以结合obdⅱ接口模块实现了对乘用车ecu数据的采集、配置及应用，让整车试验变得更加方便易操作。用户后续可以根据控制系统的需求自己去定义can发送数据帧的id，数据类型，字节内容等，使得编写程序更加有灵活性而不受其他外界因素所困扰。
附图说明
17.图1是本实用新型的系统原理结构示意图；
18.图2是232电平转ttl电平电路结构示意图；
19.图3是can收发电路结构示意图；
20.图4是程序下载电路结构示意图；
21.图5是电源转换电路结构示意图；
22.图6是stm32f103x系统结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细的描述。
24.实施例1
25.如图1所示为一种can通讯协议的obd数据采集器的系统原理结构示意图，包括与乘用车上的obd接口端相连的obdⅱ接口模块，所述obdⅱ接口模块用于接收诊断口的原始数据的obdⅱ接口模块；
26.与obdⅱ接口模块连接的obd数据采集模块，所述的obd数据采集模块包括电源转换电路，还包括有依次连接232电平转ttl电平电路、stm32f103x系统电路和can收发电路，以及与stm32f103x系统模块连接的程序下载电路；
27.所述的电源转换电路一端与obdⅱ接口模块连接用来获取obd接口端的12vdc电源，另一端分别与232电平转ttl电平电路、stm32f103x系统电路、程序下载电路和can收发电路连接用于满足不同电路对电压等级的不同需求；所述的232电平转ttl电平电路将接收到的232电平通过转换电路转为ttl电平其电路图如图2所示；所述的stm32f103x系统电路将接收到的ttl电平信号转为can通讯协议发送给can收发电路。
28.本实施例中所述的obdⅱ接口模块内设置有用于转换电平的ttl电平转232电平电路，所述的ttl电平转232电平电路与232电平转ttl电平电路连接，原因是由于obdⅱ接口模块发送的ttl电平传输距离较短，所以需要加一个ttl电平转232电平电路在obdⅱ接口模块内，因为232电平的传输距离相比于ttl电平的更长。
29.本系统主要分为两个模块，obdⅱ接口模块和obd数据采集模块，结构如
30.图1所示。其中obdⅱ接口模块和乘用车上的obd接口端相连用来接收诊
31.断口的原始数据，并且获取obd接口端的12vdc电源用来给电源转换电路使用。
[0032] obd数据采集主要由5个功能模块组成，分别为电源转换电路、232电平转ttl电平电路、stm32f103x系统电路、程序下载电路和can收发电路。因为stm32f103x单片机只兼容ttl电平，所以需要将接收到的232电平通过转换电路转为ttl电平，stm32f103x系统电路将接收到的ttl电平信号转为can通讯协议发出，程序通过程序下载电路下载到stm32f103x芯片中，因为这5个功能模块电路使用不同的电压等级，有5vdc和3.3vdc，所以需要电源转换电路将从obd接口端获取的12vdc转为5vdc和3.3vdc供不同模块电路使用。
[0033]
实施例2
[0034]
本实施例提供232电平转ttl电平电路的具体结构示意图，采用采用max3232芯片，如图2所示。
[0035]
实施例3
[0036]
本实施例提供can收发电路的具体结构示意图，采用tja1050t芯片，如图3所示。
[0037]
实施例4
[0038]
本实施例提供程序下载电路的结构示意图，采用header5芯片，如图4所示。
[0039]
实施例5
[0040]
本实施例提供电源转换电路的具体结构示意图，电源转换电路将从obd接口端获取的12vdc转为5vdc和3.3vdc供不同模块电路使用，如图5所示。
[0041]
实施例6
[0042]
本实施例提供stm32f103x系统结构示意图，所述的stm32f103x系统模块采用stm32f103x芯片，如图6所示。
[0043]
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。