CN210835674U - 一种基于can总线的ecu数据采集设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于CAN总线的ECU数据采集设备，CAN总线上将车辆数据采集的信号转换成RS232信号后，分别与在线数据采集控制器、PC机连接，电平转换电路与转换单片机连接，转换单片机与CAN通讯控制器连接，CAN通讯控制器通过光电隔离电路连接CAN收发器，CAN收发器与CAN总线通讯，电平转换电路与RS232串口连接，将CAN信号转换为RS‑232信号并发送至PC机、主控电平转换芯片，主控电平转换芯片与单片机连接，单片机通过SPI总线与SD卡连接，本实用新型能方便的进行在线数据采集，可对整车在各种工况下的工作信息进行读取，数据存储量大，为车辆匹配与功能验证提供便利可靠的数据平台。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据采集技术领域，具体的说是一种基于CAN总线的ECU 数据采集设备。
背景技术
随着汽车产业的发展，CAN总线技术已越来越多的应用于整车电气设计，这不仅为优化车辆功能，降低整车成本创造了优越的条件，更为车辆匹配、功能验证提供了便利、充足的数据平台。目前应用于车辆的电子模块数量越来越多，总线架构也日趋复杂，一般包括了高速CAN网络，低速CAN网络等以应对不同功能模块的需求。通过CAN总线获得整车各主要部件工作的即时数据，这些数据对车辆匹配、功能验证至关重要，目前的数据采集设备采集较为麻烦，在汽车、轨道车辆、工业控制等大数据量且不易排查故障的系统中，需要对存储过的数据进行回放。
因此，为克服上述技术的不足而设计出一款结构简单，能方便的进行在线数据采集，数据存储量大，为车辆匹配与功能验证提供便利可靠的数据平台的一种基于CAN总线的的ECU数据采集设备，正是发明人所要解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于CAN总线的的ECU 数据采集设备，其结构简单，能方便的进行在线数据采集，可以对整车在各种工况下的工作信息进行读取，数据存储量大，为车辆匹配与功能验证提供便利可靠的数据平台。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于CAN总线的 ECU数据采集设备，其包括CAN总线、CAN-232转换器、在线数据采集控制器、 PC机，所述CAN总线上将车辆数据采集的信号通过CAN-232转换器转换成RS232 信号分别与在线数据采集控制器、PC机连接，所述CAN-232转换器包括电平转换电路、转换单片机、CAN通讯控制器、CAN收发器，所述电平转换电路与转换单片机连接，所述转换单片机与CAN通讯控制器连接，所述CAN通讯控制器通过光电隔离电路连接CAN收发器，所述CAN收发器与CAN总线通讯，所述电平转换电路与RS232串口连接，将CAN信号转换为RS-232信号并发送至PC机、在线数据采集控制器上的主控电平转换芯片，所述主控电平转换芯片与主控单片机连接，所述主控单片机通过SPI总线与SD卡连接。
进一步，所述转换单片机采用80C51单片机。
进一步，所述CAN通讯控制器为SJA1000芯片，所述CAN收发器采用 PCA82C251芯片。
进一步，所述电平转换电路采用MAX232芯片。
进一步，所述主控单片机为LPC2136单片机。
进一步，所述主控电平转换芯片采用SP3232芯片进行RS-232转换。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过已建立的CAN总线网络，数据采集器可以对整车在各种工况下的工作信息进行读取，能方便的进行在线数据采集，并存储至SD卡中，这种方法使用方便、成本低、体积小、存储量大、具备较强的实用性，为车辆匹配与功能验证提供了便利。
附图说明
图1是本实用新型系统整体结构连接图。
图2是本实用新型电路连接框图。
图3是本实用新型CAN-232转换器的硬件结构连接图。
图4是本实用新型LPC2136与SD卡连接电路图。
图5是本实用新型主控电平转换芯片SP3232与主控单片机连接电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。
参见图1是本实用新型系统整体结构连接图，图2是本实用新型电路连接框图，该结构一种基于CAN总线的ECU数据采集设备，其包括CAN总线、CAN-232 转换器、在线数据采集控制器、PC机，CAN总线上将车辆数据采集的信号通过 CAN-232转换器转换成RS232信号分别与在线数据采集控制器、PC机连接， CAN-232转换器包括电平转换电路、转换单片机、CAN通讯控制器、CAN收发器，电平转换电路与转换单片机连接，转换单片机与CAN通讯控制器连接，CAN通讯控制器通过光电隔离电路连接CAN收发器，CAN收发器与CAN总线通讯，电平转换电路与RS232串口连接，将CAN信号转换为RS-232信号并发送至PC机、在线数据采集控制器上的主控电平转换芯片，主控电平转换芯片与主控单片机连接，主控单片机通过SPI总线与SD卡连接。
以SD卡作为存储介质，首先通过电平转换电路将CAN信号转换为RS-232 信号，之后通过SPI总线将转换数据存储于SD卡。可提高数据采集的便利性，也为PC机介入预留数据接口，在芯片选择上亦比较自由。
参见图3是本实用新型CAN-232转换器的硬件结构连接图，CAN-232转换器采用成本较低的80C51单片机、CAN通信控制器SJA1000和CAN收发器PCA82C251 作为CAN通信的硬件组成，负责采集CAN总线上的数据；同时采用MAX232芯片作为232信号的电平转换芯片。该转换器通过对SJA1000验收滤波的设置，可以对CAN总线上的数据进行采集过滤，单片机从CAN总线上接收到相关节点的数据后，按照节点的ID号作数据打包处理，然后通过RS232串口向外发送。
参见图4是本实用新型LPC2136与SD卡连接电路图，通过SPI总线实现对 SD卡的数据存取，采用LPC2136单片机为主控单片机，其中P0.8作为SD卡的片选线、P0.4为SPI接口的SCK串行时钟线、P0.6为SPI总线的MOSI主出从入接口、P0.5为SPI总线的MIS0主入从出接口。在SPI模式下信号线DAT1和 DAT2没有被用到，分别接下拉电阻。卡的供电型式采用可控方式，电路中采用 P型MOS管控制电源供给，当P0.9输出高电平时，MOS管关断，不给卡供电；当P0.9输出低电平时MOS管开通，给卡供电。
通过对P0.10引脚和P0.11引脚的检测，可以判断卡是否完全插入到卡座中，以及确定卡是否写保护。当卡完全插入卡座中时P0.10由于卡座内部触点连接到GND，可以检测到低电平。当卡拔出时，该引脚由于上拉电阻的存在可以检测到高电平。卡是否写保护的检测方法与此相同，写保护时可检测到P0.11 引脚高电平，否则为低电平。
图5是本实用新型主控电平转换芯片SP3232与主控单片机连接电路图，在串口通信方面，由于LPC2136微控制器的工作电压为3.3V，可使用SP3232芯片进行RS-232转换。其中T2IN和T20UT分别连接到LPC2136的P0.0和P0.1接口。
LPC2136通过SPI总线操作SD卡一般包括以下几个方面：SD卡初始化、SD卡的读单块和读多块操作、SD卡写单块和写多块操作、SD卡的擦除操作。当主机要向SD卡进行各项操作的时候首先要通过SPI总线向SD卡发送需要执行的命令。SD卡接收到命令进行内部处理之后，会发送相应的反馈。
Claims (6)
1.一种基于CAN总线的ECU数据采集设备，其特征在于：其包括CAN总线、CAN-232转换器、在线数据采集控制器、PC机，所述CAN总线上将车辆数据采集的信号通过CAN-232转换器转换成RS232信号分别与在线数据采集控制器、PC机连接，所述CAN-232转换器包括电平转换电路、转换单片机、CAN通讯控制器、CAN收发器，所述电平转换电路与转换单片机连接，所述转换单片机与CAN通讯控制器连接，所述CAN通讯控制器通过光电隔离电路连接CAN收发器，所述CAN收发器与CAN总线通讯，所述电平转换电路与RS232串口连接，将CAN信号转换为RS-232信号并发送至PC机、在线数据采集控制器上的主控电平转换芯片，所述主控电平转换芯片与主控单片机连接，所述主控单片机通过SPI总线与SD卡连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的ECU数据采集设备，其特征在于：所述转换单片机采用80C51单片机。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的ECU数据采集设备，其特征在于：所述CAN通讯控制器为SJA1000芯片，所述CAN收发器采用PCA82C251芯片。
4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的ECU数据采集设备，其特征在于：所述电平转换电路采用MAX232芯片。
5.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的ECU数据采集设备，其特征在于：所述主控单片机为LPC2136单片机。
6.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的ECU数据采集设备，其特征在于：所述主控电平转换芯片采用SP3232芯片进行RS-232转换。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112685357A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-04-20 | 中电科技扬州宝军电子有限公司 | 一种串口转fdcan总线转换记录装置 |
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Denomination of utility model: An ECU data acquisition device based on CAN bus Effective date of registration: 20210609 Granted publication date: 20200623 Pledgee: Shandong Linyi Hedong Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: LINYI KERUI ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: Y2021980004568 |
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Denomination of utility model: An ECU data acquisition device based on CAN bus Effective date of registration: 20230227 Granted publication date: 20200623 Pledgee: Shandong Linyi Hedong Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: LINYI KERUI ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: Y2023980033453 |
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