CN209842378U - 一种基于can通讯的便携式采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车电子技术领域，具体公开了一种基于CAN通讯的便携式采集装置，所述采集装置包括数据采集接口、CAN通讯接口、单板机及与单板机连接的数据采集模块、CAN通讯模块、启动按钮、电源指示灯、数据采集指示灯、IO接口以及供电接口；通过数据采集接口，对外部信号进行采集后传递给单板机，单板机对数据根据需求运算处理，通过与CAN通信模块连接，实现通讯；通过单板机上设置的可视化操作接口，与外接显示器连接即可实现数据的实时显示及查看；装置体积小，方便携带，可用于随车测试。

Description

一种基于CAN通讯的便携式采集装置

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，具体涉及一种基于CAN通讯的便携式采集装置。

背景技术

现有的数据采集装置大体上分为两种形式：一、内置式：内置式数据采集装置是基于计算机中PCI插槽或PCI-e插槽形式的数据采集卡，其工作时必须要有台式计算机，并且需要配置外部转接盒来实现对传感器等转换器件的物理连接；二、外置式：外置式数据采集装置内置数据集采集模块，通过USB接口连接至计算机。

汽车电子产品的测试，尤其是在随车测试过程中，需要将数据采集装置所采集的数据录入到专用设备中进行数据分析校准。目前，由于CAN总线通讯在汽车行业的主导作用及其本身的优越性，几乎所有的数据分析校准设备均采用的是CAN总线通讯接口，现有测试方式是先将采集到的数据进行存储，再通过专用软件导入到数据分析校准设备进行分析；如果涉及到数据的运算处理，则需要将数据先导入到数据处理软件，运算后再导入到数据分析校准设备。在随车测试过程中，不能够实时的监测数据的变化情况。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种基于CAN通讯的便携式采集装置，解决了现有的采集装置中功能单一、不能对数据进行运算处理、不能够实施将数据通过CAN总线或其他总线方式发送以及在随车测试中无法实施显示测量数据等问题。

本实用新型的实施例提供一种基于CAN通讯的便携式采集装置，所述采集装置包括数据采集接口、CAN通讯接口、单板机及与单板机连接的数据采集模块、CAN通讯模块、启动按钮、电源指示灯、数据采集指示灯、IO接口以及供电接口；

所述数据采集接口与数据采集模块连接，所述数据采集接口用于采集外部设备的输出电压和/或电流的信号，所述数据采集模块用于处理采集到的信号，并传送至单板机；

所述单板机用于控制和协调数据采集模块、CAN通讯模块的工作时序，用于处理接收的数据；用于提供USB接口及VGA接口；

所述CAN通讯接口与CAN通讯模块连接，所述CAN通讯模块用于接收单板机传输的通讯数据，处理所述通讯数据，并通过CAN通讯接口传输至外接设备；

所述IO接口与外接设备及单板机的USB接口及VGA接口连接；所述供电接口与外部电源连接，用于提供电源。

进一步地，所述数据采集接口与外部传感器、二次仪表电连接。

进一步地，所述单板机为基于intel X86架构的单板机。

进一步地，所述装置包括至少两个CAN通讯接口。

进一步地，所述供电接口为低电压供电接口。

进一步地，所述供电接口设置有防反接凹槽。

进一步地，所述外接设备包括键盘、鼠标或显示器的一种或多种。

本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型实施例通过数据采集接口，对外部信号进行采集后传递给单板机，单板机对数据进行平均、积分等运算处理；并通过与CAN通信模块连接，实现通讯；通过单板机上设置的可视化操作VGA接口，与外接显示器连接即可实现数据的实时显示及查看；装置设计精巧，体积小，方便携带，可用于随车测试。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1所示为本实用新型实施例的结构示意图；

图2所示为本实用新型实施例的布局图。

图3所示为本实用新型实施例的工作流程图。

标号说明：1、数据采集接口；2、CAN通讯接口；3、单板机；4、数据采集模块；5、CAN通讯模块；6、启动按钮；7、电源指示；8、数据采集指示；9、IO接口；10、供电接口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-3所示，本实施例提供一种基于CAN通讯的便携式采集装置，所述采集装置包括数据采集接口1、CAN通讯接口2、单板机3及与单板机3连接的数据采集模块4、CAN通讯模块5、启动按钮6、电源指示7、数据采集指示8、IO接口9以及供电接口10；

所述数据采集接口1与数据采集模块4连接，所述数据采集接口1用于采集外部设备的输出电压和/或电流的信号，所述数据采集模块4用于处理采集到的信号，并传送至单板机3；

所述单板机3用于控制和协调数据采集模块4、CAN通讯模块5的工作时序，用于处理接收的数据，用于提供USB接口及VGA接口；

所述CAN通讯接口2与CAN通讯模块5连接，所述CAN通讯模块5用于接收单板机3传输的通讯数据，处理所述通讯数据，并通过CAN通讯接口2传输至外接设备；

所述IO接口9与外接设备及单板机3的USB接口及VGA接口连接；

所述供电接口10与外部电源连接，用于提供电源。

其中，IO接口9可以用于配置外接设备参数；USB接口为外部操控接口，可以是USB2.0、USB3.0接口等，连接外接设备，如键盘、鼠标；VGA接口即可视化接口，为采用VGA标准输出数据的专用接口，用于连接显示器，进行可视化操作。

电源指示7可以为电源指示灯，数据采集指示8可以为数据采集指示灯。

参考图2，单板机3，即单板计算机，对数据根据需求运算处理，例如：可以对多个通道的数据采集接口1采集的数据做平均处理，算出采集物理量的平均值；可以对某一段时间的所采集的电压或电流做积分进而计算瞬时功率等。

在本实施例中，总体流程如下为：

S101数据采集模块4通过数据采集接口1，如BNC接口，采集外部传感器或二次仪表所输出的电压信号(±20V)、电流信号(4～20mA)；

S102数据采集模块4将数据缓存，同时通过USB接口(如USB3.0)发送到单板机3；

S103单板机3处理数据并给数据分配ID。

S104CAN通讯模块5将数据按照ID进行实时发送，同时可以输出到显示器进行显示。

本实施例装置的工作原理是：

通过数据采集接口1接收外部设备的电流或电压信号，接收的信号传输至数据采集模块4，数据采集模块4将接收的信号进行转换，再传输至单板机3，单板机3对数据按照需求进行运算处理，并将数据分配到对应的ID，然后通过CAN通讯模块5及接口将数据发送到接收设备，最终实现以CAN总线方式传递数据的功能。

其中，外部设备可以是电压传感器、电流传感器、压力传感器、流量传感器等；接收装置可以是CAN卡、BMS等。

优选地，所述单板机3为基于intel X86架构的单板机3，例如：SBO2单板机等。

优选地，数据采集接口1通过标准通用形式与外部进行连接，每个接口可以根据需要配置成电压采集和电流采集模式，用于对外部传感器、二次仪表等设备的输出电压或电流信号进行采集。数据采集接口1连接装置内部的数据采集模块4，数据采集模块4将采集到的信号进行处理，并通过数据总线传送至单板机3进行运算。其中，数据采集接口1采用BNC接口；数据采集模块4采用P4824。

优选地，CAN通讯接口2采用标准接口形式，至少提供有两个CAN通讯接口2，连接至装置内部的CAN通讯模块5，可以将需要发送的数据以CAN总线的通讯方式发送给数据分析校准装置。其中，CAN通讯接口2可以采用DB9接口或LEMO航空插头等，CAN通讯模块5选用miniPCIe-CAN；所示数据分析校准装置可以是ES590、ES591等。

优选地，IO接口9又称为输入输出接口，是主机与被控对象进行信息交换的纽带。本实施例中的IO接口9连接至装置内部的单板机3；外部用于连接键盘、鼠标和显示器，便于对设备的参数配置和操控。

所述的供电接口10包括LEMO接口、USB接口、microUSB Type-C接口、microUSB接口和lighting接口中的一种或者多种。

优选地，所述供电接口10采用12～24V低电压供电，接口配有防反接凹槽，可以确保人身及设备的安全。

优选地，所述启动按钮6用于启停设备，电源指示7和数据采集指示8用于识别装置工作状态。

本实施采集装置的使用方法包括：

1.将本实施例采集装置的数据采集接口1分别连接至需要采集的物理接口，例如，外部传感器或二次仪表所输出的电压信号(±20V)、电流信号(4～20mA)。

2.连接本实施例采集装置的CAN通讯接口2至数据接收设备，例如CAN卡、BMS等。

3.装置上电后按下启动按钮6，电源指示灯常亮，装置进入初始化状态。

4.装置初始化完成，数据采集指示灯闪烁，装置进入工作状态。

5.装置开始采集数据，同时会将采集到的数据通过CAN通讯接口2发送到接收设备。

若此时需要实时显示数据状态，可以将显示器连接至IO接口9，数据会在界面上实时显示。

本实施例采集的工作流程请参阅附图3，其中，对其步骤进一步解释如下：

S201、将采集装置中外部接口中的IO接口9、CAN通讯接口2、数据采集接口1与对应的外部设备进行连接；

S202、供电接口10通电，上电启动，电源指示灯常亮。

S203、启动装置，各个模块初始化；

S204、开启数据采集单元及CAN通讯模块5，数据采集指示灯亮；

S205、通过数据采集接口1进行外部设备数据采集；

S206、采集后通过数据采集模块4处理后传送至单板机3；

S207、单板机3进行数据运算处理，可根据需求，将数据配置到不同的ID；

S208、通过程序进行控制，当检测到缓存中有数据(即数据采集模块4工作)，CAN通讯模块5会根据数据的ID，实时将数据发送到不同的地址；

S209外部连接显示器，数据实时在显示器上显示。

其中，各个模块初始化包括数据采集模块4及CAN通讯模块5初始化。

当在需要显示数据的情况下，通过IO接口9与显示器相连接，实现采集数据的显示及查看。

实施例1

本实施提供一种基于CAN通讯的便携式采集装置进行汽车运行状态的采集，利用本实施例装置采集汽车运行状态，供电接口10与车载电源连接，完成初始化；通过所述数据采集接口1，分别连接被测车辆上OBC(OnBoard Charger)装置的直流侧和交流侧传感器，采集OBC输入端和输出端的电压、电流和温度，数据采集模块4将采集到电压、电流和温度值的模拟量传送到单板机3；单板机3数据按照系数和偏移量进行运算，得到实际的电压值、电流值和温度值，并且可以利用编好的程序计算直流功率、交流功率；单板机3通过控制程序将各个参数写入到对应的ID,通过CAN通讯模块5发送到CAN接口；将数据分析校准装置上的CAN通讯接口2连接到本数据采集装置的CAN接口，即可读到各个传感器采集到的实际物理量(电压、电流、温度)，同时也可以读到计算后的物理量，例如直流功率和交流功率等。

实施例2

本实施提供一种基于CAN通讯的便携式采集装置进行汽车运行状态的采集，利用本装置采集汽车运行状态，供电接口10与车载电源连接，完成初始化；数据采集接口1与电池包传感器连接，获取电池电压、电池电流、SOC值等数据；数据采集模块4将采集到的电压、电流、SOC值等参数发送读到单板机3；单板机3对数据进行换算，得到真实的物理量，同时将数据分配到对应的ID；通过CAN通讯模块5发送到CAN接口；将数据分析校准装置上的CAN通讯接口2连接到本数据采集装置的CAN接口，即可读到各个传感器采集到的实际物理量(电压、电流、SOC值)，同时也可以通过IO接口9与车机的通讯来达到汽车运行状态的数据传输到显示器上，从而使用户直观了解汽车运行状态。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本实用新型的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种基于CAN通讯的便携式采集装置，其特征在于，所述采集装置包括数据采集接口、CAN通讯接口、单板机及与单板机连接的数据采集模块、CAN通讯模块、启动按钮、电源指示灯、数据采集指示灯、IO接口以及供电接口；

所述数据采集接口与数据采集模块连接，所述数据采集接口用于采集外部设备的输出电压和/或电流的信号，所述数据采集模块用于处理采集到的信号，并传送至单板机；

所述单板机用于控制和协调数据采集模块、CAN通讯模块的工作时序，用于处理接收的数据，用于提供USB接口及VGA接口；

所述CAN通讯接口与CAN通讯模块连接，所述CAN通讯模块用于接收单板机传输的通讯数据，处理所述通讯数据，并通过CAN通讯接口传输至外接设备；

所述IO接口与外接设备及单板机的USB接口及VGA接口连接；

所述供电接口用于提供电源。

2.根据权利要求1所述的便携式采集装置，其特征在于，所述数据采集接口与外部传感器、二次仪表电连接。

3.根据权利要求1所述的便携式采集装置，其特征在于，所述单板机为基于intel X86架构的单板机。

4.根据权利要求1所述的便携式采集装置，其特征在于，所述装置包括至少两个CAN通讯接口。

5.根据权利要求1所述的便携式采集装置，其特征在于，所述供电接口为低电压供电接口。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的便携式采集装置，其特征在于，所述供电接口设置有防反接凹槽。

7.根据权利要求1所述的便携式采集装置，其特征在于，所述外接设备包括键盘、鼠标或显示器的一种或多种。