CN209860931U - 智能can总线诊断监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种智能CAN总线诊断监测仪。所述智能CAN总线诊断监测仪包括USB控制电路，用于将获取的数据上报上位机，并接收上位机发送的控制指令；多个相同的CAN模块，所述多个相同的CAN模块相互独立，每个CAN模块一端通过USB接口与所述USB控制电路连接，另一端通过OBD接口与车辆中多个CAN总线连接，用于根据所述控制指令，分别采集CAN总线中的实时状态数据，进行上报和处理；电源管理电路，与各所述CAN模块相连，用于连接外接电源，为各所述CAN模块供电。本实用新型实施例提出的智能CAN总线诊断监测仪，能够实现多辆汽车或者多辆不同车型汽车CAN总线实时信息的同时诊断监测，提升获得CAN总线实时数据的效率。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及总线诊断监测技术领域，尤其涉及一种智能CAN总线诊断监测仪。
背景技术
随着汽车电子电气技术的快速发展，电动化、智能化、网络化、共享化已经成为现代汽车发展必然趋势。由于CAN总线通讯协议废除了传统的站地址编码，使得CAN网络内的节点数量将不受限制，且实时性好，通讯速率高，因此被广泛用于汽车电子控制系统上。在车辆上，通过CAN总线连接的被控部件很多，为了保证各个部件的正常工作和通讯，需要基于CAN总线对工作过程进行诊断监测。
现有技术中，车辆上设置的诊断监测设备，可通过车载诊断系统(On BoardDiagnostics，简称OBD)接口，从CAN总线中获取车辆实时状态数据。常规的诊断监测设备大部分由控制电路、辅助电源电路、CAN接口电路、RS232接口电路和模拟器电路组成，只能满足单通道总线的诊断监测。需要对大量车辆状态或者不同车型车辆状态进行实时数据诊断时，就需要更多的人员和汽车CAN总线诊断监测仪，效率非常低，还会造成人力、物理的浪费。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提出一种智能CAN总线诊断监测仪，解决大量汽车同时获取CAN总线实时状态数据慢的问题，提升获得CAN总线实时数据的效率。
为达此目的，本实用新型实施例提供了一种智能CAN总线诊断监测仪，包括：
USB控制电路，用于将获取的数据上报给上位机，并接收上位机发送的控制指令；
多个相同的CAN模块，所述多个相同的CAN模块相互独立，每个CAN模块一端通过USB接口与所述USB控制电路连接，另一端通过OBD接口与车辆中的多个CAN总线连接，用于根据所述控制指令，分别采集CAN总线中的实时状态数据进行上报和处理；
电源管理电路，分别与各所述CAN模块相连，且用于连接外接电源，为各所述CAN模块进行供电。
可选的，所述CAN模块包括：MCU主控制器，电源电路，两路CAN收发电路，两路CAN波特率选择电路，数据储存电路，CAN健康通信指示灯电路和USB接口电路；所述MCU主控制器上设置有主芯片。
可选的，所述CAN收发电路包括：CAN收发器，所述CAN收发器一端与所述主芯片连接，另一端用于与车辆CAN总线连接。
可选的，所述CAN波特率选择电路包括两个4P拨码开关，每个4P拨码开关控制一路CAN总线波特率的选择。
可选的，所述数据储存电路用于储存从CAN总线采集的实时状态数据。
可选的，所述USB接口电路，分别与所述USB控制电路和所述MCU主控器连接，用于实现所述CAN模块和所述USB控制电路之间的通信，还用于更新所述MCU主控制器的固件。
可选的，所述电源管理电路包括：LM2596S-5.0电源模块，ASM1117-3.3 电源模块，SC189CSKTRT电源模块，以及指示灯和复位电路。
可选的，所述CAN模块的数量为4个。
可选的，电源管理电路包括DC005接口和OBD接口，分别用于连接外部 DC005电源和OBD系统的电源输出接口，以获取电能。
本实用新型实施例提供的智能CAN总线诊断监测仪，由于多个相同的CAN 模块相互独立作业，所以能够保证多通道相互独立并同时监测CAN总线数据。本实用新型实施例中的智能CAN总线诊断监测仪，与现有技术中的诊断监测设备相比，能够方便快速获得多辆车辆或者多辆不同车型的实时状态数据。通过本实用新型实施例中的智能CAN总线诊断监测仪，解决了同时对大量车辆状态、不同车型车辆状态进行实时数据诊断速率偏慢的问题，提升获得CAN总线实时数据的效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的智能CAN总线监测仪总体结构图。
图2是本实用新型实施例提供的智能CAN总线监测仪中CAN模块结构图。
图3是本实用新型实施例提供的智能CAN总线监测仪CAN模块中CAN收发电路图。
图4是本实用新型实施例提供的智能CAN总线监测仪中电源管理电路图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一
图1为本实用新型实施例一提供的智能CAN总线监测仪总体结构示意图，如图1所示，一种智能CAN总线诊断监测仪，包括：
USB控制电路12，用于将获取的数据上报给上位机，并接收上位机发送的控制指令；
多个相同的CAN模块15相互独立，每个CAN模块15一端通过USB接口 11与USB控制电路12连接，另一端通过OBD接口16与车辆中的多个CAN总线连接，用于根据所述控制指令，分别采集CAN总线中的实时状态数据，进行上报和处理；
电源管理电路13分别与各CAN模块15相连，且用于连接外接电源，为各 CAN模块15进行供电。
应注意，本实用新型实施例中的CAN总线是指控制器局域网络总线 (ControllerArea Network，简称CAN总线)，例如汽车计算机控制系统总线，嵌入式工业控制局域网的标准总线；CAN模块15通过USB接口11与USB控制电路12连接，USB控制电路12通过USB接口11与上位机连接，图1中以USB2.0 接口为例；上位机是指可以直接发出操控命令的计算机，例如电脑；设备中的 CAN模块15可以是一个或者多个，图1中以四个CAN模块15为例；OBD接口16是指车载诊断系统(On Board Diagnostics，简称OBD)的接口；电源管理电路可以通过DC005接口14和OBD接口16，分别连接外部DC005电源和OBD 系统的电源输以获取电能，图1中以DC005电源接口14为例，DC005电源是指常见的直流电源，例如蓄电池。
本实施例中，四个CAN模块15相互独立，彼此不相互干涉，并可以同时分别作业，提升了同时获得多辆汽车或者不同型号汽车CAN总线实时数据的效率。
实施例二
图2是为本实用新型实施例二提供的CAN模块结构图，如图2所示，CAN 模块15包括：MCU主控制器23，电源电路29，CAN收发电路22，CAN波特率选择电路26，数据储存电路28，CAN健康通信指示灯电路25和USB接口电路24；MCU主控制器23上设置有主芯片21。
本实用新型实施例中每一个CAN模块15可选的拥有两路独立的CAN收发电路22和CAN波特率选择电路26；MCU主控制器23是指微控制单元 (Microcontroller Unit；简称MCU)，例如单片机；波特率是指每秒钟传送的码元符号的个数，表示单位时间内载波调制状态改变的次数。
可选的，数据储存电路28用于储存从CAN总线采集的实时状态数据。
可选的，USB接口电路24分别与USB控制电路12和MCU主控制器23 连接，用于实现CAN模块15和USB控制电路12之间的通信，还用于更新MCU 主控制器23的固件。
可选的，CAN波特率选择电路26，27包括两个4P拨码开关，每个4P拨码开关控制一路CAN总线波特率的选择。4P拨码开关是指用来操作控制的四位地址开关，采用的是0/1的二进制编码原理，如表1所示，以控制第一路波特率的4P开关为例说明：
表1 CAN总线波特率选择表
本实施例中每一个CAN模块15拥有两路独立的CAN收发电路22和CAN 波特率选择电路26，能够方便快速获得对应车辆实时状态数据；CAN健康通信指示灯电路25可使得每一路CAN总线均带有通信错误指示功能；数据储存电路28中存储的数据便于用户之后进行分析；USB接口电路24与MCU主控制器23连接，使设备可以获得系统更新升级的功能；每一路CAN总线波特率可以通过拨码开关组合配置，最高可以设置为1MBps，最低可以设置为10KBps，方便接入高速CAN总线和低速CAN总线。
实施例三
图3是本实用新型实施例三提供的CAN收发电路图，如图3所示，CAN 收发电路22包括：CAN收发器31，CAN收发器31一端与主芯片21连接，另一端用于与车辆CAN总线连接。本实用新型实施例中CAN收发器31以TJA1050 为例，CAN收发器31是指一种信号装换的装置，例如光纤收发器；主芯片21 以STM32为例；同时为了实现CAN总线阻抗匹配，总线上的120欧姆终端电阻32通过开关控制是否接入总线，这样智能CAN总线监测仪可以接在汽车CAN 总线上的任何位置。
实施例四
图4是本实用新型实施例四提供的电源管理电路图，如图4所示，电源管理电路包括LM2596S-5.0电源模块41，ASM1117-3.3电源模块42，SC189CSKTRT电源模块43，其中LM2596S-5.0电源模块41，ASM1117-3.3电源模块42，SC189CSKTRT电源模块43分别实现12V到5V，5V到3V3，3V3 到1V2的电压转换，并分别供USB控制电路12，MCU主控制器23，CAN收发器31使用；除此以外，电源管理电路还包括指示灯和复位电路，用于实现复位，状态指示灯的功能；为了保证各个电源之间不会相互影响，在电源输入端引入防倒灌电路，利用二极管44单向导通原理，实现8通道CAN总线相互独立同时工作。
以上内容仅为本实用新型实施例的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (9)
1.一种智能CAN总线诊断监测仪，其特征在于，包括：
USB控制电路(12)，用于将获取的数据上报给上位机，并接收上位机发送的控制指令；
多个相同的CAN模块(15)，所述多个相同的CAN模块(15)相互独立，每个CAN模块(15)一端通过USB接口(11)与所述USB控制电路(12)连接，另一端通过OBD接口(16)与车辆中的多个CAN总线连接，用于根据所述控制指令，分别采集CAN总线中的实时状态数据，进行上报和处理；
电源管理电路(13)，分别与各所述CAN模块(15)相连，且用于连接外接电源，为各所述CAN模块(15)进行供电。
2.根据权利要求1所述的智能CAN总线诊断监测仪，其特征在于，所述CAN模块(15)包括：MCU主控制器(23)，电源电路(29)，两路CAN收发电路(22)，两路CAN波特率选择电路(26)，数据储存电路(28)，CAN健康通信指示灯电路(25)和USB接口电路(24)；所述MCU主控制器(23)上设置有主芯片(21)。
3.根据权利要求2所述的智能CAN总线诊断监测仪，其特征在于，所述CAN收发电路(22)包括：CAN收发器(31)，所述CAN收发器(31)一端与所述主芯片(21)连接，另一端用于与车辆CAN总线连接。
4.根据权利要求2所述的智能CAN总线诊断监测仪，其特征在于，所述CAN波特率选择电路(26)包括两个4P拨码开关，每个4P拨码开关控制一路CAN总线波特率的选择。
5.根据权利要求2所述的智能CAN总线诊断监测仪，其特征在于，所述数据储存电路(28)用于储存从CAN总线采集的实时状态数据。
6.根据权利要求2所述的智能CAN总线诊断监测仪，其特征在于，所述USB接口电路(24)，分别与所述USB控制电路(12)和所述MCU主控制器(23)连接，用于实现所述CAN模块(15)和所述USB控制电路(12)之间的通信，还用于更新所述MCU主控制器(23)的固件。
7.根据权利要求1所述的智能CAN总线诊断监测仪，其特征在于，所述电源管理电路包括：LM2596S-5.0电源模块(41)，ASM1117-3.3电源模块(42)，SC189CSKTRT电源模块(43)，以及指示灯和复位电路。
8.根据权利要求1所述的智能CAN总线诊断监测仪，其特征在于，所述CAN模块(15)的数量为4个。
9.根据权利要求1所述的智能CAN总线诊断监测仪，其特征在于，电源管理电路包括DC005接口(14)和OBD接口(16)，分别用于连接外部DC005电源和OBD系统的电源输出接口，以获取电能。
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