CN105373051B - 一种带数据传输的无线abs控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带数据传输的无线ABS控制器，属于ABS控制器领域。本发明中所述主机系统通过第一GPIO接口采集加注机进程信号，并通过第一无线芯片和第二无线芯片将加注机进程信号通过无线电波发送给从机系统；所述从机系统接收主机系统的加注机进程信号，并通过K线信号处理芯片或CAN线控制器芯片给ABS发送指令以控制ABS中电磁阀和泵电机的开关；所述从机系统与汽车的OBD接口相接，用于采集ABS通讯状态数据并将ABS通讯状态数据通过第二无线芯片和第一无线芯片发送至主机系统，所述主机系统通过RS232电平转换芯片将ABS通讯状态传递给PLC控制器。
Description
技术领域
本发明涉及ABS控制器领域，特别涉及一种带数据传输的无线ABS控制器。
背景技术
制动液加注机是汽车总装线上的配套设备，完成汽车刹车制动系统油液的充注，使汽车刹车制动系统达到工艺要求的性能。
对于具有ABS（防抱死制动系统）的汽车，在制动液加注过程中，加注机使用内置的ABS通讯控制器与汽车的HCU（液压控制单元）进行电子通信，配合PLC（可编程逻辑控制器）控制的抽真空加注进程，控制ABS相关电磁阀和电机的开启关闭，完成制动液管路及ABS泵第二回路的排气及加液功能，使汽车液压制动系统达到工艺要求。
目前制动液加注机与汽车ABS通讯，一般采用有线方式，通讯线长度一般不超过10米，对于提高生产节拍有限制，并且通讯线缆容易出现破损、触点接触不良等缺点，影响通讯稳定性。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种带数据传输的无线ABS控制器。本发明的无线ABS控制器排除了通讯电缆拖地、易破损、易接触不良问题，并且通讯速度和通讯距离都有了相应的提高，有利于提高生产节拍，降低工人劳动强度，通讯可靠性也显著增加。
本发明的技术方案为：
一种带数据传输的无线ABS控制器，包括主机系统和从机系统；
所述主机系统包括主机单片机，所述主机单片机上设有第一GPIO接口、第二GPIO接口、第一SPI接口、第一UART接口、第二UART接口、第三UART接口；所述第一GPIO接口用于接收光耦隔离后的数字开关量信号以进行程序逻辑判断处理；所述第二GPIO接口接晶体管阵列芯片以驱动继电器输出多个开关触点信号以控制外接负载；所述第一SPI接口连接第一无线芯片；所述第一UART接口连接第一USB信号处理芯片以与电脑通信；所述第二UART接口接RS232电平转换芯片以与PLC、扫描枪、打印机通信；所述第三UART接口接第一RS485总线驱动芯片以与从机系统或其他RS485接口设备通信；
所述从机系统包括从机单片机，所述从机单片机上设有第四UART接口、第五UART接口、第六UART接口、第二SPI接口、第三SPI接口；所述第四UART接口接第二USB信号处理芯片以与电脑进行通信；所述第五UART接口接第二RS485总线驱动芯片以与主机系统中或其他RS485接口设备通信；所述第六UART接口接K线信号处理芯片以与汽车的ABS进行诊断通讯；所述第二SPI接口接CAN线控制器芯片以处理与ABS或ESP/ESC的诊断通讯；所述第三SPI接口接第二无线芯片，所述第二无线芯片与主机系统中的第一无线芯片通过无线电波通信以交换数据，实现主机系统与从机系统工作流程的同步；
所述主机系统用于采集加注机进程信号将该信号通过无线电波发送给从机系统，并接收从机系统发送的ABS通讯状态数据以传递给PLC控制系统；所述从机系统与汽车的OBD接口相接，用于采集ABS通讯状态数据，接收主机系统的加注机进程信号，并通过K线信号处理芯片或CAN线控制器芯片给ABS发送指令以控制ABS中电磁阀和泵电机的开关。
作为优选方案，所述第一无线芯片和第二无线芯片均为蓝牙无线芯片。
作为优选方案，所述主机系统和从机系统均由9-16V的直流电源供电。
作为优选方案，所述主机系统中的外接负载包括信号灯和电磁阀。
本发明的无线ABS控制器使用一对系统（主机系统和从机系统），两个系统中都配有蓝牙通讯芯片，可以进行双向无线蓝牙通讯传输数据，通讯距离达20米以上。
其中，所述主机系统通过第一GPIO接口采集加注机进程信号，并通过第一无线芯片和第二无线芯片将加注机进程信号通过无线电波发送给从机系统；所述从机系统接收主机系统的加注机进程信号，并通过K线信号处理芯片或CAN线控制器芯片给ABS发送指令以控制ABS中电磁阀和泵电机的开关；所述从机系统与汽车的OBD接口相接，用于采集ABS通讯状态数据并将ABS通讯状态数据通过第二无线芯片和第一无线芯片发送至主机系统，所述主机系统通过RS232电平转换芯片将ABS通讯状态传递给PLC控制器。
主机系统包括主机电源电路模块、主机输入输出电路模块、主机无线通讯电路模块、主机单片机电路模块和主机USB/232/485通讯电路模块。其中，主机电源电路模块包括9-16V的直流电源和DC-DC降压芯片，DC-DC降压芯片可产生主机各模块所需电压；主机输入输出电路模块包括第一GPIO接口、第二GPIO接口、与第一GPIO接口相接的光耦、与第二GPIO接口相接的晶体管阵列芯片、与晶体管阵列芯片相接的继电器以及与继电器相接的负载；主机无线通讯电路模块包括主机单片机上的第一SPI接口以及与第一SPI接口连接的第一无线芯片；主机单片机电路模块，即，主机单片机；主机USB/232/485通讯电路模块包括第一UART接口、第一USB信号处理芯片、电脑、第二UART接口、RS232电平转换芯片、PLC、扫描枪、打印机、第三UART接口和第一RS485总线驱动芯片。
主机系统可接收数字开关量信号、输出继电器开关信号、可通过蓝牙方式与从机模块进行无线通讯、可使用RS232/RS485/USB等方式进行有线数字通讯，并集成了西门子200，西门子300，三菱，欧姆龙等多种PLC的串行通讯协议。
从机系统包括从机电源电路模块、从机RS485/USB通讯电路模块、从机K-Line/CAN-BUS通讯电路模块、从机无线通讯模块和从机单片机电路模块。其中，从机电源电路模块包括9-16V的直流电源和DC-DC降压芯片，DC-DC降压芯片可产生从机各模块所需电压；从机RS485/USB通讯电路模块包括第四UART接口、第二USB信号处理芯片、电脑、第五UART接口和第二RS485总线驱动芯片；所述从机K-Line/CAN-BUS通讯电路模块包括第六UART接口、K线信号处理芯片、第二SPI接口和CAN线控制器芯片；所述从机无线通讯模块包括第三SPI接口和第二无线芯片；所述从机单片机电路模块，即，从机单片机。
从机系统通过蓝牙方式与主机模块无线通讯，可通过USB与电脑通讯，通过RS485与主机模块进行有线通讯，支持与博世ABS5/ABS8/ABS9全系列，大陆MK20/MK70/MK78/MK100全系列，天合EBC450/EBC460全系列，京西重工DBC7.8全系列，万都MGH25/MGH60全系列，万向WX20/WX80全系列，元丰全系列，科密全系列等ABS/ESP/ESC的通讯及解码控制。
其中，
GPIO接口，即，通用输入/输出接口；
SPI接口，即，串行外设接口；
UART接口，即，异步通信串口；
汽车的OBD接口，即，诊断接口。
本发明的有益效果为：
本发明的无线ABS控制器排除了通讯电缆拖地、易破损、易接触不良问题，并且通讯速度和通讯距离都有了相应的提高，有利于提高生产节拍，降低工人劳动强度，通讯可靠性也显著增加。
本发明显著提升了汽车制动液加注工艺和制动效果，提高整车的CPK（制造过程中产品品质管制）指标，为汽车总装工厂制动设备的选择提供一个更好的选择。
附图说明
图1为本发明带数据传输的无线ABS控制器中主机系统的结构示意图；
图2为本发明带数据传输的无线ABS控制器中从机系统的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2所示，一种带数据传输的无线ABS控制器，包括主机系统和从机系统；
所述主机系统包括主机单片机（国芯STC15W4K48S4），所述主机单片机上设有第一GPIO接口、第二GPIO接口、第一SPI接口、第一UART接口、第二UART接口、第三UART接口；所述第一GPIO接口用于接收光耦隔离后的数字开关量信号以进行程序逻辑判断处理；所述第二GPIO接口接晶体管阵列芯片以驱动继电器输出多个开关触点信号以控制外接负载信号灯和电磁阀等；所述第一SPI接口连接第一蓝牙无线芯片；所述第一UART接口连接第一USB信号处理芯片以与电脑通信；所述第二UART接口接RS232电平转换芯片以与PLC、扫描枪、打印机通信；所述第三UART接口接第一RS485总线驱动芯片以与从机系统或其他RS485接口设备通信；
所述从机系统包括从机单片机（国芯STC15W4K48S4），所述从机单片机上设有第四UART接口、第五UART接口、第六UART接口、第二SPI接口、第三SPI接口；所述第四UART接口接第二USB信号处理芯片以与电脑进行通信；所述第五UART接口接第二RS485总线驱动芯片以与主机系统中或其他RS485接口设备通信；所述第六UART接口接K线信号处理芯片以与汽车的ABS进行诊断通讯；所述第二SPI接口接CAN线控制器芯片以处理与ABS或ESP/ESC的诊断通讯；所述第三SPI接口接第二蓝牙无线芯片，所述第二蓝牙无线芯片与主机系统中的第一蓝牙无线芯片通过无线电波通信以交换数据，实现主机系统与从机系统工作流程的同步；
所述主机系统用于采集加注机进程信号将该信号通过无线电波发送给从机系统，并接收从机系统发送的ABS通讯状态数据以传递给PLC控制系统；所述从机系统与汽车的OBD接口相接，用于采集ABS通讯状态数据，接收主机系统的加注机进程信号，并通过K线信号处理芯片或CAN线控制器芯片给ABS发送指令以控制ABS中电磁阀和泵电机的开关。
本发明的无线ABS控制器使用一对系统（主机系统和从机系统），两个系统中都配有蓝牙通讯芯片，可以进行双向无线蓝牙通讯传输数据，通讯距离达20米以上。
其中，所述主机系统通过第一GPIO接口采集加注机进程信号，并通过第一蓝牙无线芯片和第二蓝牙无线芯片将加注机进程信号通过无线电波发送给从机系统；所述从机系统接收主机系统的加注机进程信号，并通过K线信号处理芯片或CAN线控制器芯片给ABS发送指令以控制ABS中电磁阀和泵电机的开关；所述从机系统与汽车的OBD接口相接，用于采集ABS通讯状态数据并将ABS通讯状态数据通过第二蓝牙无线芯片和第一蓝牙无线芯片发送至主机系统，所述主机系统通过RS232电平转换芯片将ABS通讯状态传递给PLC控制器。
主机系统包括主机电源电路模块、主机输入输出电路模块、主机无线通讯电路模块、主机单片机电路模块和主机USB/232/485通讯电路模块。其中，主机电源电路模块包括9-16V的直流电源和DC-DC降压芯片，DC-DC降压芯片可产生主机各模块所需电压；主机输入输出电路模块包括第一GPIO接口、第二GPIO接口、与第一GPIO接口相接的光耦、与第二GPIO接口相接的晶体管阵列芯片、与晶体管阵列芯片相接的继电器以及与继电器相接的负载；主机无线通讯电路模块包括主机单片机上的第一SPI接口以及与第一SPI接口连接的第一蓝牙无线芯片；主机单片机电路模块，即，主机单片机；主机USB/232/485通讯电路模块包括第一UART接口、第一USB信号处理芯片、电脑、第二UART接口、RS232电平转换芯片、PLC、扫描枪、打印机、第三UART接口和第一RS485总线驱动芯片。
主机系统可接收数字开关量信号、输出继电器开关信号、可通过蓝牙方式与从机模块进行无线通讯、可使用RS232/RS485/USB等方式进行有线数字通讯，并集成了西门子200，西门子300，三菱，欧姆龙等多种PLC的串行通讯协议。
从机系统包括从机电源电路模块、从机RS485/USB通讯电路模块、从机K-Line/CAN-BUS通讯电路模块、从机无线通讯模块和从机单片机电路模块。其中，从机电源电路模块包括9-16V的直流电源和DC-DC降压芯片，DC-DC降压芯片可产生从机各模块所需电压；从机RS485/USB通讯电路模块包括第四UART接口、第二USB信号处理芯片、电脑、第五UART接口和第二RS485总线驱动芯片；所述从机K-Line/CAN-BUS通讯电路模块包括第六UART接口、K线信号处理芯片、第二SPI接口和CAN线控制器芯片；所述从机无线通讯模块包括第三SPI接口和第二蓝牙无线芯片；所述从机单片机电路模块，即，从机单片机。
从机系统通过蓝牙方式与主机模块无线通讯，可通过USB与电脑通讯，通过RS485与主机模块进行有线通讯，支持与博世ABS5/ABS8/ABS9全系列，大陆MK20/MK70/MK78/MK100全系列，天合EBC450/EBC460全系列，京西重工DBC7.8全系列，万都MGH25/MGH60全系列，万向WX20/WX80全系列，元丰全系列，科密全系列等ABS/ESP/ESC的通讯及解码控制。
其中，
GPIO接口，即，通用输入/输出接口；
SPI接口，即，串行外设接口；
UART接口，即，异步通信串口；
汽车的OBD接口，即，诊断接口。
Claims (4)
1.一种带数据传输的无线ABS控制器，其特征在于：包括主机系统和从机系统；
所述主机系统包括主机单片机，所述主机单片机上设有第一GPIO接口、第二GPIO接口、第一SPI接口、第一UART接口、第二UART接口、第三UART接口；所述第一GPIO接口用于接收光耦隔离后的数字开关量信号以进行程序逻辑判断处理；所述第二GPIO接口接晶体管阵列芯片以驱动继电器输出多个开关触点信号以控制外接负载；所述第一SPI接口连接第一无线芯片；所述第一UART接口连接第一USB信号处理芯片以与电脑通信；所述第二UART接口接RS232电平转换芯片以与PLC、扫描枪、打印机通信；所述第三UART接口接第一RS485总线驱动芯片以与从机系统或其他RS485接口设备通信；
所述从机系统包括从机单片机，所述从机单片机上设有第四UART接口、第五UART接口、第六UART接口、第二SPI接口、第三SPI接口；所述第四UART接口接第二USB信号处理芯片以与电脑进行通信；所述第五UART接口接第二RS485总线驱动芯片以与主机系统中RS485接口设备通信；所述第六UART接口接K线信号处理芯片以与汽车的ABS进行诊断通讯；所述第二SPI接口接CAN线控制器芯片以处理与ABS或ESP/ESC的诊断通讯；所述第三SPI接口接第二无线芯片，所述第二无线芯片与主机系统中的第一无线芯片通过无线电波通信以交换数据，实现主机系统与从机系统工作流程的同步；
所述主机系统用于采集加注机进程信号将该信号通过无线电波发送给从机系统，并接收从机系统发送的ABS通讯状态数据以传递给PLC控制系统；所述从机系统与汽车的OBD接口相接，用于采集ABS通讯状态数据，接收主机系统的加注机进程信号，并通过K线信号处理芯片或CAN线控制器芯片给ABS发送指令以控制ABS中电磁阀和泵电机的开关。
2.如权利要求1所述带数据传输的无线ABS控制器，其特征在于：所述第一无线芯片和第二无线芯片均为蓝牙无线芯片。
3.如权利要求1所述带数据传输的无线ABS控制器，其特征在于：所述主机系统和从机系统均由9-16V的直流电源供电。
4.如权利要求1所述带数据传输的无线ABS控制器，其特征在于：所述主机系统中的外接负载包括信号灯和电磁阀。
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