CN208544233U - 一种基于多路复用技术的obd数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于多路复用技术的OBD数据采集系统，包括电源供电模块、ADC检测模块、第一MCU模块、高速CAN采集模块、低速CAN采集模块、单线CAN采集模块、第一K‑Link采集模块、第二K‑Link采集模块、第二MCU模块、通信模块；电源供电模块用于为系统供电；所述ADC检测模块用于检测汽车诊断座的第1引脚、第8引脚、第11引脚电平信号，并将检测结果反馈至第一MCU模块，第一MCU模块根据该反馈信号控制各采集模块工作；第二MCU模块用于将第一MCU模块的采集数据通过通信模块传输至后台。本实用新型提升了用户的体验效果，兼容性变得更强，解决专车专用的问题，节约了大量的研发成本。

Description

一种基于多路复用技术的OBD数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及车载电子用品技术领域，尤其涉及一种基于多路复用技术的OBD数据采集系统。

背景技术

OBD即车载自动诊断系统，主要用于汽车故障诊断，对车辆进行动态检测，例如：实时监控油耗、转速、水温、车速等。但由于汽车生产商的不同，各品牌并未完全按照OBD-II标准定义16PIN诊断座接口，接口定义不一致，造成OBD盒子的诊断口兼容性小，OBD盒子基本上都为专车专用；且80％以上的OBD盒子基本上都仅仅局限于某几项功能，只能完成简单的诊断操作。

由于各品牌汽车诊断座接口定义不一致，导致大部分OBD盒子只能识别到诊断座接口的标准定义接口信号，且识别后能采集到的有用数据也是有限的。这就造成OBD盒子功能简单，诊断项目少甚至不能兼容到某些车型。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于多路复用技术的OBD数据采集系统，提升了用户的体验效果，兼容性变得更强，解决专车专用的问题，节约了大量的研发成本。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种基于多路复用技术的OBD数据采集系统，包括电源供电模块、ADC检测模块、第一MCU模块、高速CAN采集模块、低速CAN采集模块、单线CAN采集模块、第一K-Link采集模块、第二K-Link采集模块、第二MCU模块、通信模块；所述电源供电模块用于为系统供电；所述ADC检测模块用于检测汽车诊断座的第1引脚、第8引脚、第11引脚电平信号，并将检测结果反馈至第一MCU模块，第一MCU模块根据该反馈信号控制高速CAN采集模块、低速CAN采集模块、单线CAN采集模块、第一K-Link采集模块、第二K-Link采集模块工作；所述低速CAN采集模块、单线CAN采集模块用于采集汽车诊断座的第1引脚数据，高速CAN采集模块分别与第一K-Link采集模块用于采集汽车诊断座的第11引脚数据、与第二K-Link采集模块用于采集汽车诊断座的第8引脚数据；所述第二MCU模块用于将第一MCU模块的采集数据通过通信模块传输至后台。

较佳地，所述OBD数据采集系统还包括模拟开关；所述模拟开关用于将高速CAN采集模块切换作用于汽车诊断座的第8引脚与第11引脚之间。

较佳地，所述电源供电模块包括DC/DC单元、第一LDO单元、第二LDO单元；所述DC/DC单元的输入端与外部电源连接，输出端与通信模块电性连接；所述第一LDO单元的输入端与DC/DC单元的输出端连接，输出端与第一MCU模块电性连接；所述第二LDO单元的输入端与DC/DC单元的输出端连接，输出端与第二MCU模块电性连接。

较佳地，所述OBD数据采集系统还包括GPS模块；所述GPS模块用于采集汽车的位置信号，并将该信号反馈至第二MCU模块，第二MCU模块还用于将GPS模块的采集数据经通信模块回传至后台。

较佳地，所述电源供电模块还包括第三LDO单元；所述第三LDO单元的输入端与DC/DC单元的输出端连接，输出端与GPS模块电性连接。

较佳地，所述通信模块包括用于传输GPRS信号的SIM卡。

较佳地，所述第一MCU模块采用STM32F215RE芯片。

较佳地，所述第二MCU模块采用NC1701芯片。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

对于市场而言，本实用新型的出现大大提升了用户的体验效果，兼容性变得更强，适用于更多的车型；对于企业而言，本实用新型解决了OBD数据采集基本上只能专车专用的问题，节约了大量的研发成本。

附图说明

图1为本实用新型的原理性框图；

图2为本实用新型的ADC检测模块电路图；

图3为本实用新型的第一MCU模块电路图；

图4为本实用新型的第二MCU模块电路图；

其中，附图标识说明：

1-电源供电模块， 2-ADC检测模块，

3-第一MCU模块， 4-高速CAN采集模块，

5-低速CAN采集模块， 6-单线CAN采集模块，

7-第一K-Link采集模块， 8-第二K-Link采集模块，

9-第二MCU模块， 10-通信模块，

11-模拟开关， 12-GPS模块，

101-DC/DC单元， 102-第一LDO单元，

103-第二LDO单元， 104-第三LDO单元。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至4所示，本实用新型提供一种基于多路复用技术的OBD数据采集系统，包括电源供电模块1、ADC检测模块2、第一MCU模块3、高速CAN采集模块4、低速CAN采集模块5、单线CAN采集模块6、第一K-Link采集模块7、第二K-Link采集模块8、第二MCU模块9、通信模块10；所述电源供电模块1用于为系统供电；所述ADC检测模块2用于检测汽车诊断座的第1引脚、第8引脚、第11引脚电平信号，并将检测结果反馈至第一MCU模块3，第一MCU模块3根据该反馈信号控制高速CAN采集模块4、低速CAN采集模块5、单线CAN采集模块6、第一K-Link采集模块7、第二K-Link采集模块8工作；所述低速CAN采集模块5、单线CAN采集模块6用于采集汽车诊断座的第1引脚数据，高速CAN采集模块4分别与第一K-Link采集模块7用于采集汽车诊断座的第11引脚数据、与第二K-Link采集模块8用于采集汽车诊断座的第8引脚数据；所述第二MCU模块9用于将第一MCU模块3的采集数据通过通信模块10传输至后台。

其中，所述OBD数据采集系统还包括模拟开关11；所述模拟开关11用于将高速CAN采集模块4切换作用于汽车诊断座的第8引脚与第11引脚之间。所述电源供电模块1包括DC/DC单元101、第一LDO单元102、第二LDO单元103；所述DC/DC单元101的输入端与外部电源连接，输出端与通信模块10电性连接；所述第一LDO单元102的输入端与DC/DC单元101的输出端连接，输出端与第一MCU模块3电性连接；所述第二LDO单元103的输入端与DC/DC单元101的输出端连接，输出端与第二MCU模块9电性连接。

所述OBD数据采集系统还包括GPS模块12；所述GPS模块12用于采集汽车的位置信号，并将该信号反馈至第二MCU模块9，第二MCU模块9还用于将GPS模块12的采集数据经通信模块10回传至后台。所述电源供电模块1还包括第三LDO单元104；所述第三LDO单元104的输入端与DC/DC单元101的输出端连接，输出端与GPS模块12电性连接。

所述通信模块10包括用于传输GPRS信号的SIM卡。所述第一MCU模块3采用STM32F215RE芯片。所述第二MCU模块9采用NC1701芯片。

本实用新型工作原理：

本实用新型的OBD盒子采用多路复用技术，可以识别出不同车型诊断座的高速CAN、低速CAN的位置，能兼容市场上99％以上的车型，可以说是万能OBD盒子。例如：诊断座的第1引脚，对于A车型是单线CAN，对于B车型是低速CAN的低电压I/O接口；诊断座的第8引脚对于A车型可能是K-Link，对于B车型可能是高速CAN的低电压I/O接口；诊断座的第11引脚可能是K-Link，也有可能是高速CAN的高电压I/O接口。

由于单线CAN、低速CAN、K-Link、高速CAN在工作时这几个信号脚的电压电平是不一致的。所以当本系统的OBD盒子接入后，会通过ADC检测模块2去检测各诊断座引脚的电压，ADC检测模块2检查到的电平反馈给第一MCU模块3；在第一MCU模块3未判断出该引脚是哪种功能接口时，这3个引脚对应的功能电路的供电是关闭的，只有当第一MCU模块3判断出是哪种功能后，才会将对应的功能电路打开。通过ADC检测模块2检测引脚的电平，可以识别出同某一个引脚所属的功能是什么，这样就可以全面地采集到OBD数据，兼容到更多的车型。

以OBD1脚为例：

OBD盒子接入16PIN诊断口后，通过ADC检测模块2检测到0BD1(汽车诊断座的第1引脚)电压为12V时，可判断在此部车的OBD1为单线CAN接口，此时第一MCU模块3开启单线CAN采集模块6开始采集OBD1的数据；反之OBD1电压为5V时，可判断在此车型的OBD1为低速CAN低电压I/O口，此时第一MCU模块3开启低速CAN采集模块5开始采集OBD1的数据。

本实用新型采用双MCU模块，其中第一MCU模块3用于OBD数据采集，第二MCU模块9用于OBD数据的传输发送。本实用新型采用OBD多路复用技术的诊断座引脚有：OBD1、OBD8、OBD11，这3个PIN脚对应的OBD功能如下：

OBD1、OBD9：

如图1所示，低速CAN采集模块5用于OBD9(汽车诊断座的第9引脚)和OBD1，但此部分多路复用技术体现在OBD1，因为低速CAN采集模块5的采集采用的是差分信号方式，OBD1为差分正极信号,表示为：LS+，OBD9为差分负极信号，表示为：LS-。只有OBD1和OBD9信号同时存在，信号是差分信号时，低速CAN采集模块5才能采集到正确OBD数据。

OBD、OBD8、OBD11：

如图1所示，实际包含了2组高速CAN，分别为：OBD3与OBD8，OBD3与OBD11，此部分的多路复用技术体现在OBD8和OBD11。与低速CAN一样，因为高速CAN采集模块4的采集采用的是差分信号方式，即：OBD3为差分信号正极，表示为：HS+,OBD8和OBD11为差分信号负极，表示为：HS-。只有OBD3、OBD8一组，或者OBD3、OBD11一组的信号同时存在，信号是差分信号时，高速CAN采集模块4才能采集到正确OBD数据。

本实用新型中的外部电源一般为8V～32V，经过DC/DC单元101后电压变为4V；4V电压直接供通信模块10使用，此外分别经第一LDO单元102、第二LDO单元103、第三LDO单元104稳压并降压至3.3V，分别供第一MCU模块3、第二MCU模块9、GPS模块12使用。

OBD数据采集系统可以采集到的车身数据极为丰富，本实用新型通过多路复用技术采集OBD数据，并通过GPRS信号网络传输OBD数据到服务平台(后台)。可实时监控到车辆的行驶状态，采集到如：水温、转速、车速、里程、油耗、故障码等数据，为车辆的安全行驶保驾护航。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于多路复用技术的OBD数据采集系统，其特征在于，包括电源供电模块、ADC检测模块、第一MCU模块、高速CAN采集模块、低速CAN采集模块、单线CAN采集模块、第一K-Link采集模块、第二K-Link采集模块、第二MCU模块、通信模块；所述电源供电模块用于为系统供电；所述ADC检测模块用于检测汽车诊断座的第1引脚、第8引脚、第11引脚电平信号，并将检测结果反馈至第一MCU模块，第一MCU模块根据该反馈信号控制高速CAN采集模块、低速CAN采集模块、单线CAN采集模块、第一K-Link采集模块、第二K-Link采集模块工作；所述低速CAN采集模块、单线CAN采集模块用于采集汽车诊断座的第1引脚数据，高速CAN采集模块分别与第一K-Link采集模块用于采集汽车诊断座的第11引脚数据、与第二K-Link采集模块用于采集汽车诊断座的第8引脚数据；所述第二MCU模块用于将第一MCU模块的采集数据通过通信模块传输至后台。

2.根据权利要求1所述的基于多路复用技术的OBD数据采集系统，其特征在于，所述OBD数据采集系统还包括模拟开关；所述模拟开关用于将高速CAN采集模块切换作用于汽车诊断座的第8引脚与第11引脚之间。

3.根据权利要求1所述的基于多路复用技术的OBD数据采集系统，其特征在于，所述电源供电模块包括DC/DC单元、第一LDO单元、第二LDO单元；所述DC/DC单元的输入端与外部电源连接，输出端与通信模块电性连接；所述第一LDO单元的输入端与DC/DC单元的输出端连接，输出端与第一MCU模块电性连接；所述第二LDO单元的输入端与DC/DC单元的输出端连接，输出端与第二MCU模块电性连接。

4.根据权利要求3所述的基于多路复用技术的OBD数据采集系统，其特征在于，所述OBD数据采集系统还包括GPS模块；所述GPS模块用于采集汽车的位置信号，并将该信号反馈至第二MCU模块，第二MCU模块还用于将GPS模块的采集数据经通信模块回传至后台。

5.根据权利要求4所述的基于多路复用技术的OBD数据采集系统，其特征在于，所述电源供电模块还包括第三LDO单元；所述第三LDO单元的输入端与DC/DC单元的输出端连接，输出端与GPS模块电性连接。

6.根据权利要求4所述的基于多路复用技术的OBD数据采集系统，其特征在于，所述通信模块包括用于传输GPRS信号的SIM卡。

7.根据权利要求1所述的基于多路复用技术的OBD数据采集系统，其特征在于，所述第一MCU模块采用STM32F215RE芯片。

8.根据权利要求1所述的基于多路复用技术的OBD数据采集系统，其特征在于，所述第二MCU模块采用NC1701芯片。