CN104793968A - 一种汽车电控单元程序烧写器及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车电子应用领域，公开了一种汽车电控单元程序烧写器及其实现方法，程序烧写器主要由微处理器(1)，与微处理器(1)相连接并为其提供工作电源的电源模块(2)，以及与微处理器(1)相连接的CAN收发器(3)、可触摸薄膜晶体管液晶屏(4)组成；其采用触摸液晶屏操作界面的方式通过CAN总线实现对汽车电控单元进行程序和标定数据的烧写操作。本发明结构简单、使用方便、便于携带，有效克服了在汽车等户外只能使用计算机烧写软件带来的不便和局限，提高标定工程师在户外对汽车控制单元标定、调试的工作效率。

Description

一种汽车电控单元程序烧写器及其实现方法

技术领域

本发明涉及汽车电子应用领域，尤其是一种为汽车电控单元(ECU)烧录程序或标定数据文件的烧写器及其实现方法。

背景技术

随着汽车发动机工作转速的升高等各种汽车工况，以及对标定工程师在户外对汽车控制单元(ECU)标定、调试、对汽车改装等工作的效率的要求也越来越高，针对不同工况，汽车需要更换不同的汽车电控单元(ECU)程序和标定的数据来控制工作。虽然目前程序下载设备的功能日益多样化和人性化，但迄今为止，程序烧写都通过计算机和计算机烧写软件来完成，这种情况使得在无计算机的户外十分不方便，不能满足标定工程师在户外及时烧写程序、标定数据的需求。因此，为汽车电控单元(ECU)安装程度烧写器，即汽车电控单元(ECU)程序烧写器即可解决此问题。

发明内容

本发明提供一种结构简单、使用方便、便于携带的手持式汽车电控单元(ECU)程序烧写器及其实现方法，其可克服目前汽车标定工师在户外只能使用计算机烧写软件带来的不便和局限导致的工作效率低，即可让汽车标定工程师在户外即可便捷地将汽车控制程序烧写到汽车电控单元，提高工作效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车电控单元程序烧写器，其主要包括微处理器，与微处理器连接并为其提供工作电源的电源模块，与微处理器连接的CAN收发器，以及与微处理器连接的薄膜晶体管液晶屏。

优先地，上述的CAN收发器包括与微处理器连接并用于信号电平转换的控制芯片，以及与所述的控制芯片相连接的隔离电源和光耦组成。

优选地，上述的薄膜晶体管液晶屏为可触摸的，其包括通过普通IO数据口与微处理器连接的薄膜晶体管液晶显示器和通过SPI总线与微处理器连接的电阻触摸屏。

上述的汽车电控单元程序烧写器，其还进一步包括一个SD卡读写接口，所述SD卡读写接口通过SPI总线与微处理器连接。

优选地，上述电源模块包括充电电池和用于为充电电池充电的供电电路；所述的供电电路包括用于从车载电源处取电的车载供电电路、通过USB线路从外置端取电的非车载供电电路、以及串接在车载供电电路与非车载供电电路之间的二极管。

一种汽车电控单元程序烧写器的实现方法，主要包括以下步骤：

步骤一：系统硬件初始化，在薄膜晶体管液晶屏上显示操作主界面，微处理器扫描主界面是否有控件被触摸按下；

步骤二：若有控件被按下，则执行步骤三；若没有控件被按下，则继续显示操作主界面；

步骤三：判断被按下的控件，如果被按下控件是“设置”，则执行步骤四；如果被按下控件是“文件”，则执行步骤五；如果被按下控件是“电量”，则执行步骤六；如果被按下控件是“联机”，则执行步骤七；如果被按下控件是“下载”，则执行步骤八；

步骤四：薄膜晶体管液晶屏的界面被切换到设置界面，根据程序和数据需要设置对应的CAN和波特率，再保存设置，然后薄膜晶体管液晶屏的界面退回到操作主界面；

步骤五：薄膜晶体管液晶屏的界面被切换到文件界面，微处理器检测判断SD卡卡座是否有SD卡插入，如果有SD卡插入，则保存选择的程序或标定数据文件，薄膜晶体管液晶屏退回到操作主界面；如果没有SD卡插入，则提示插入SD卡，再重启设备，执行步骤一；

步骤六：薄膜晶体管液晶屏的界面被切换到电量界面，并显示当前电池电量，然后再退回到操作主界面；

步骤七：薄膜晶体管液晶屏的界面被切换到联机界面，并显示联机状态，然后再退回到操作主界面；

步骤八：薄膜晶体管液晶屏的界面被切换到下载界面，汽车电控单元程序烧写器开始将选择的程序或标定数据文件下载到汽车电控单元，当程序或标定数据文件下载结束后或发生错误时，薄膜晶体管液晶屏的界面将退回到操作主界面。

步骤五中，上述的“程序或标定数据文件”是指对指定汽车控制单元烧写的程序和标定数据的S19文件，所述文件与所述汽车电控单元类型一致。

在步骤七中，所述的“联机状态”包括成功和失败，如果联机失败则需要检查步骤四中的设置是否有误，或者检查汽车电控单元程序烧写器与汽车电子单元的物理连接是否有误。

在步骤八中，所述的“发生错误”指包括联机失败，文件不匹配，与汽车电控单元连接中断等原因引起的错误，此时应该检查设备后重新烧写该文件。

采用上述技术方案后，实施时，本发明较现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本发明通过CAN总线可实现对汽车电控单元(ECU)烧写新的程序和标定数据的功能，并能对烧写数据进行校验检查；

(2)本发明通过可触摸的薄膜晶体管液晶屏显示操作界面，通过对界面的触摸操作完成对汽车电控单元(ECU)程序烧写器的配置和把程序和标定数据下载到汽车电控单元(ECU)的操作，以及通过液晶屏显示当前的下载状态和错误提醒；

(3)本发明充分的利用了微处理器的管脚资源，并通过外围电路转换出汽车电控单元(ECU)程序烧写器所需要用到的各种接口，从而能确保相关数据的充分利用；

(4)本发明的结构较为简单，不仅可以利用车载电源进行充电，而且还可以利用PC机或其他外置电源进行充电，因此适应性非常广泛；

(5)本发明体积小，携带方便，液晶屏触摸操作简单直观，便于户外对汽车电控单元(ECU)的烧写工作。

附图说明

图1为汽车电控单元(ECU)程序烧写器的整体电路结构示意图。

图2为汽车电控单元(ECU)程序烧写器的实现方法流程图。

以上附图中的附图标记名称分别为：

1－微处理器，2—电源模块，3—CAN收发器，4—薄膜晶体管液晶屏，5—SD卡读写接口，21—充电电池，22—供电电路，23—车载供电电路，24—非车载供电电路，31—控制芯片，32—隔离电源，33—光耦，41—薄膜晶体管液晶显示器，42—电阻触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于本实施例。

实施例：

参照图1所示，汽车在不同的汽车工况时，汽车电控单元需要程序烧写器来烧写合适的控制程序或标定数据文件到汽车电控单元(ECU)进而控制汽车设备的工作状态。本发明公开了一种汽车电控单元程序烧写器，包括微处理器1，与微处理器1连接并为其提供工作电源的电源模块2，与微处理器1连接的CAN收发器3，以及与微处理器1连接的薄膜晶体管液晶屏4组成。

微处理器1是汽车电控单元(ECU)程序烧写器的微型控制单元，其采用英国ARM公司生产的32位CORTEX-M3内核处理器，且其内置有KWP2000通信协议。该微处理器1除了具备多个管脚外，还同时具备两路SPI接口，本发明正是充分利用其具有多个管脚的优势来扩展其外围电路，以实现本发明的目的。

电源模块2的输出端与微处理器1的电源输入管脚连接，为微处理器1及其他设备提供5V和3.3V的直流工作电源。电源模块2包括充电电池21和用于为充电电池21充电的供电电路22，充电电池21的输出端作为电源模块2的输出端为微处理器1供电。

供电电路22主要包括用于从车载电源处取电的车载供电电路23、通过USB线路从外置端取电的非车载供电电路24、以及串接在车载供电电路23与非车载供电电路24之间的二极管D。供电电路22可以选择车载供电电路23或者非车载供电电路24为充电电池21充电。二极管D在此处起到防止车载供电电路23反灌电流到非车载供电电路24的作用，从而确保为供电电池21充电的稳定与可靠。

为准确地烧写程序和标定数据到汽车电控单元(ECU)，本发明在微处理器1的管脚上设置有一个CAN收发器3，微处理器1输出的数据先经过CAN收发器3进行处理，然后才能通过CAN总线与汽车电控单元(ECU)进行数据交换。

CAN收发器3主要由控制芯片31，与该控制芯片31相连接的隔离电源32和光耦33组成。控制芯片31与微处理器1相连接，该控制芯片31能将微处理器1的TTL信号电平转换为CAN电平，然后再将微处理器1的数据传输到汽车电控单元(ECU)。隔离电源32和光耦33可以将CAN总线与内部电路的光电隔离，隔离电源32实现程序烧写器电源与CAN通讯电源的隔离，光耦33实现CAN总线两端的信号隔离，如此可以加强程序烧写器的抗干扰能力。

为了方便用户烧写操作，本发明在微处理器1的管脚上设置一个可触摸的薄膜晶体管液晶屏4。用户可以通过触摸操作薄膜晶体管液晶屏4的界面，实现对汽车电控单元(ECU)的程序和标定数据在烧写时设置数据、读取文件和下载文件等功能。

所述薄膜晶体管液晶屏4主要包括3.2寸的薄膜晶体管液晶显示器41和电阻触摸屏42。其中薄膜晶体管液晶显示器41通过普通IO数据口与微处理器1连接，电阻触摸屏42通过SPI总线与微处理器1连接，薄膜晶体管液晶显示器41和电阻触摸屏42两者配合使用，实现界面显示和触摸功能。

本发明的汽车电控单元(MCU)程序烧写器另外还设置一个SD卡读写接口5。SD卡读写接口5通过SPI总线与微处理器1连接，其SD卡读写接口5采用自弹自锁式的SD卡卡座，安装可靠并且便于插拔。当SD卡插入卡座时会产生一定的电平信号，微处理器1通过检测该电平信号来判断SD卡卡座内是否有SD卡。SD卡通过SPI通讯，建立FAT文件系统，而微处理器1通过程序自由地打开SD卡的各路径下的文件，并读取SD卡上的汽车电控单元(ECU)需要烧写的S19文件。

参照图2所示，本发明还包括上述汽车电控单元(ECU)程序烧写器的实现方法，主要包括以下步骤：

步骤一：系统硬件初始化，在薄膜晶体管液晶显示器41上显示操作主界面，微处理器1扫描主界面是否有控件被触摸按下；

步骤二：若有控件被按下，则执行步骤三；若没有控件被按下，则继续显示操作主界面；

步骤三：判断被按下的控件。如果被按下控件是“设置”，则执行步骤四；如果被按下控件是“文件”，则执行步骤五；如果被按下控件是“电量”，则执行步骤六；如果被按下控件是“联机”，则执行步骤七；如果被按下控件是“下载”，则执行步骤八；

步骤四：薄膜晶体管液晶显示器41的界面被切换到设置界面，根据程序和数据需要设置对应的CAN和波特率，再保存设置，然后薄膜晶体管液晶显示器41的界面退回到操作主界面；

步骤五：薄膜晶体管液晶显示器41的界面被切换到文件界面，微处理器(1)检测判断SD卡卡座是否有SD卡插入。如果有SD卡插入，则保存选择的程序或标定数据文件，薄膜晶体管液晶显示器41退回到操作主界面；如果没有SD卡插入，则提示插入SD卡，再重启设备，执行步骤一；

步骤六：薄膜晶体管液晶显示器41的界面被切换到电量界面，并显示当前电池电量，然后再退回到操作主界面；

步骤七：薄膜晶体管液晶显示器41的界面被切换到联机界面，并显示联机状态，然后再退回到操作主界面；

步骤八：薄膜晶体管液晶显示器41的界面被切换到下载界面，汽车电控单元(ECU)程序烧写器开始将选择的程序或标定数据文件下载到汽车电控单元(ECU)，当程序或标定数据文件下载结束后或发生错误时，薄膜晶体管液晶显示器41的界面将退回到操作主界面。

上述步骤四所述的“设置对应的CAN和波特率”是指可选择两路CAN的其中一路，根据实际线束连接而定，波特率有四种选择，根据实际使用而定。

上述步骤五所述的“程序或标定数据文件”是指对指定汽车控制单元(ECU)烧写的程序和标定数据的S19文件，该文件必须与所用汽车电控单元(ECU)类型一致。

上述步骤七所述的“联机状态”包括成功和失败，如果联机失败则需要检查步骤四中的设置是否有误，或者检查汽车电控单元(ECU)程序烧写器与汽车电控单元(ECU)的物理连接是否有误。

上述步骤八所述的“发生错误”指包括联机失败，文件不匹配，与汽车电控单元(ECU)连接中断等原因引起的错误，此时应该检查设备后重新烧写该文件。

依照上述步骤，汽车电控单元(ECU)程序烧写器即可将程序或标定数据文件烧写到汽车电控单元(ECU)中，如此汽车电控单元(ECU)即可控制汽车的部分设备状态来满足各种不同的汽车工况需求。

以上具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范围加以限制，而是希望本实施例的各种等效结构或等效方法均在本发明所欲申请的权利要求书的范围内。因此，本发明所申请的权利要求书的范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (9)

1.一种汽车电控单元程序烧写器，其特征在于，主要包括微处理器(1)，与微处理器(1)连接并为其提供工作电源的电源模块(2)，与微处理器(1)连接的CAN收发器(3)，以及与微处理器(1)连接的薄膜晶体管液晶屏(4)。

2.根据权利要求1所述的汽车电控单元程序烧写器，其特征在于，所述的CAN收发器(3)包括与微处理器(1)连接并用于信号电平转换的控制芯片(31)，以及与所述的控制芯片(31)相连接的隔离电源(32)和光耦(33)组成。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车电控单元程序烧写器，其特征在于，所述的薄膜晶体管液晶屏(4)为可触摸的，其包括通过普通IO数据口与微处理器(1)连接的薄膜晶体管液晶显示器(41)和通过SPI总线与微处理器(1)连接的电阻触摸屏(42)。

4.根据权利要求3的汽车电控单元程序烧写器，其特征在于，其还进一步包括一个SD卡读写接口(5)，所述SD卡读写接口(5)通过SPI总线与微处理器(1)连接。

5.根据权利要求1或2所述的汽车电控单元程序烧写器，其特征在于，所述电源模块(2)包括充电电池(21)和用于为充电电池(21)充电的供电电路(22)；所述的供电电路(22)包括用于从车载电源处取电的车载供电电路(23)、通过USB线路从外置端取电的非车载供电电路(24)、以及串接在车载供电电路(23)与非车载供电电路(24)之间的二极管D。

6.一种根据权利要求1～5任一项所述的汽车电控单元程序烧写器的实现方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

步骤一：系统硬件初始化，在薄膜晶体管液晶屏(4)上显示操作主界面，微处理器(1)扫描主界面是否有控件被触摸按下；

步骤二：若有控件被按下，则执行步骤三；若没有控件被按下，则继续显示操作主界面；

步骤三：判断被按下的控件，如果被按下控件是“设置”，则执行步骤四；如果被按下控件是“文件”，则执行步骤五；如果被按下控件是“电量”，则执行步骤六；如果被按下控件是“联机”，则执行步骤七；如果被按下控件是“下载”，则执行步骤八；

步骤四：薄膜晶体管液晶屏(4)的界面被切换到设置界面，根据程序和数据需要设置对应的CAN和波特率，再保存设置，然后薄膜晶体管液晶屏(4)的界面退回到操作主界面；

步骤五：薄膜晶体管液晶屏(4)的界面被切换到文件界面，微处理器(1)检测判断SD卡卡座是否有SD卡插入，如果有SD卡插入，则保存选择的程序或标定数据文件，薄膜晶体管液晶屏(4)退回到操作主界面；如果没有SD卡插入，则提示插入SD卡，再重启设备，执行步骤一；

步骤六：薄膜晶体管液晶屏(4)的界面被切换到电量界面，并显示当前电池电量，然后再退回到操作主界面；

步骤七：薄膜晶体管液晶屏(4)的界面被切换到联机界面，并显示联机状态，然后再退回到操作主界面；

步骤八：薄膜晶体管液晶屏(4)的界面被切换到下载界面，汽车电控单元程序烧写器开始将选择的程序或标定数据文件下载到汽车电控单元，当程序或标定数据文件下载结束后或发生错误时，薄膜晶体管液晶屏(4)的界面将退回到操作主界面。

7.根据权利要求6所述的汽车电控单元程序烧写器的实现方法，其特征在于，步骤五中，所述的“程序或标定数据文件”是指对指定汽车控制单元烧写的程序和标定数据的S19文件，所述文件与所述汽车电控单元类型一致。

8.根据权利要求6所述的汽车电控单元程序烧写器的实现方法，其特征在于，在步骤七中，所述的“联机状态”包括成功和失败，如果联机失败则需要检查步骤四中的设置是否有误，或者检查汽车电控单元程序烧写器与汽车电子单元的物理连接是否有误。

9.根据权利要求6所述的一种汽车电控单元程序烧写器所实现的烧写方法，其特征在于，在步骤八中，所述的“发生错误”指包括联机失败，文件不匹配，与汽车电控单元连接中断等原因引起的错误，此时应该检查设备后重新烧写该文件。