CN219552862U - 基于obd的车载监管终端电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于OBD的车载监管终端电路，中央处理器包括中央芯片STM32，CAN通信模块包括芯片MCP2551，无线通信模块包括芯片BC26，北斗模块包括芯片TG621S‑BD；电源模块为其他模块提供电源，中央处理器分别与CAN通信模块、无线通信模块和北斗模块电连接。实用新型接入车辆CAN总线以获取车辆的状态信息，监管车辆是否存在故障，同时采用北斗定位的方式获取车辆的位置信息，将车辆所在位置上报至云服务平台，辅助救助中心及时提供救助服务。

Description

基于OBD的车载监管终端电路

技术领域

本实用新型属于车联网技术领域，尤其是涉及一种基于OBD的车载监管终端电路。

背景技术

随着车联网技术的不断发展，智能交通的普及应用成为目前重要的发展趋势之一，而车联网依托于对车辆数据进行收集及传输。其中，车辆数据收集的一个重要系统是OBD(On Board Diagnostics，车载自动诊断系统)，是一种为汽车故障诊断而延伸出来的一种检测系统。OBD能够在车辆运行过程中检测汽车的运行状态，其能够监测到动力系统、控制系统是否有异常以及其他部件的工作状态，当车辆发生故障时，OBD能够判断出具体的故障情况，并会发出故障警报给车上人员。

当前车辆在行驶过程中发生故障时，通常只能采取拨打救援电话求救的方式获取帮助，救援中心再根据车主提供的位置和故障现象派单提供救援服务，效率较低，本实用新型旨在通过接入车辆CAN总线的方式，直接获取车辆的故障信息，同时经过北斗定位的方式获取车辆的位置信息，通过互联网技术将获取的数据传输至云平台，云平台处理后将数据进行存储，救援中心可及时获取车辆的故障信息及车辆位置，提高救援服务的效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种基于OBD的车载监管终端电路，具体为：

其包括电源模块、中央处理器、CAN通信模块、无线通信模块和北斗模块，电源模块为其他模块提供电源，中央处理器分别与CAN通信模块、无线通信模块和北斗模块电连接。

电源模块包括第一电源芯片TPS54560、第二电源芯片ME6210A30PG，第一电源芯片TPS54560的第2引脚与汽车的蓄电池相连接，在第2、第3引脚间并联电阻R2；电阻R4、电阻R5在一端并联接地，另一端分别接入第一电源芯片TPS54560的第3、第4引脚；第一电源芯片TPS54560的第1引脚经电容C1与第8引脚电连接，第8引脚串联电感L1和保险丝FB1后输出+5V电压；电阻R1串联电容C2后与电容C5并联，且并联后的一端与第一电源芯片TPS54560第6引脚连接，另一端接第7引脚并接地；第一电源芯片TPS54560的第5引脚经电阻R7接地，且还经电阻R6输出+5V电压；

第二电源芯片ME6210A30PG的第1引脚、第2引脚间并联电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10；电容C8一端连接经FB1保险丝输出的+5V电压；第二电源芯片ME6210A30PG的第3引脚串联保险丝FB2与第2引脚串联二极管D1的支路并联，第3引脚与第1引脚间并联电容C3和电容C4后输出3.3V电压。

中央处理器包括中央芯片STM32，CAN通信模块包括芯片MCP2551，无线通信模块包括芯片BC26，北斗模块包括芯片TG621S-BD；

芯片TG621S-BD的第20引脚经电阻R12与中央芯片STM32的第43引脚相连；第21引脚经电阻R11与中央芯片STM32的第42引脚相连；

芯片MCP2551的第1引脚与中央芯片STM32的第44引脚相连，第4引脚与中央芯片STM32的第45引脚相连，第6引脚与第7引脚间并联电阻R3，且第6引脚与车辆的CANL相连，第7引脚与车辆的CANH相连接；

中央芯片STM32的第7引脚、第41引脚、第29引脚、第30引脚分别与芯片BC26第15引脚、第7引脚、第17引脚、第18引脚相对应连接，电容C13、电容C14并联后一端接地，另外一端与中央芯片STM32的第13引脚相连接；

芯片BC26的第1引脚、第27引脚、第34引脚、第36引脚、第37引脚、第40引脚、第41引脚分别接地，第42引脚、第43引脚接入3.3V电源；芯片SIM1的第4引脚、第7引脚、第8引脚分别接地，其第1引脚与芯片BC26的第14引脚相连接，芯片SIM1的第2引脚串联电阻R14后与芯片BC26的第12引脚相连；芯片SIM1的第3引脚串联电阻R13后与芯片BC26的第13引脚相连，芯片SIM1的第6引脚串经电阻R15后与芯片BC26的第11引脚相连接；芯片SIM1的第1引脚串经电容C20后接地，芯片BC26第12引脚串经电容C18后接地，芯片BC26第13引脚串经电容C17后接地，芯片BC26第11引脚串经电容C19后接地。

芯片TG621S-BD的第23引脚与+3.3V电源相接，同时并联接地的电容C21。

芯片TG621S-BD的第10引脚、第12引脚、第13引脚、第24引脚分别接地。

中央芯片STM32第5引脚与第6引脚间并联电阻R10、晶振Y1且分别经电容C15、电容C16接地，第13引脚串经电阻R9接+3.3V电源；第7引脚串经电容C12接地，第7引脚还串经电阻R8接+3.3V电源。

芯片MCP2551的第2引脚与第3引脚间并联电容C11，且第2引脚与地相接，第3引脚连接+5V电源。

本实用新型接入车辆CAN总线以获取车辆的状态信息，监管车辆是否存在故障，同时采用北斗定位的方式获取车辆的位置信息，将车辆所在位置上报至云服务平台，辅助救助中心及时提供救助服务。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为+5V电源模块电路图；

图3为3.3V电源模块电路图；

图4本实用新型核心电路的电路图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型包括电源模块、中央处理器、CAN通信模块、无线通信模块和北斗模块，电源模块为其他模块提供电源，中央处理器分别与CAN通信模块、无线通信模块和北斗模块电连接。

图2为电源模块的一部分，该部分用于输出+5V电压。图3为电源模块的另一部分，该部分用于输出3.3V电压。整个电源模块包括第一电源芯片TPS54560、第二电源芯片ME6210A30PG、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8，电容C9、电容C10、电感L1，保险丝FB1、保险丝FB2、二极管D1；

如图2所示，第一电源芯片TPS54560与汽车的蓄电池相连接后与第2引脚相连，在第2、第3引脚间并联电阻R2，电阻R4、电阻R5在一端并联接地，另一端分别接入第一电源芯片TPS54560的第3、第4引脚；第一电源芯片TPS54560的第1引脚经电容C1与第8引脚电连接，第8引脚串联电感L1和保险丝FB1后稳定输出+5V电压。电阻R1串联电容C2后与电容C5并联，且并联后的一端与第一电源芯片TPS54560第6引脚连接，另一端接第7引脚并接地。第一电源芯片TPS54560的第5引脚经电阻R7接地，并且还经电阻R6稳定输出+5V电压。

如图3所示，第二电源芯片ME6210A30PG的第1引脚、第2引脚间并联电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10；电容C8一端连接经FB1保险丝输出的+5V电压；第二电源芯片ME6210A30PG的第3引脚串联保险丝FB2与第2引脚串联二极管D1的支路并联，第3引脚与第1引脚间并联电容C3和电容C4后稳定输出3.3V电压，作为本设计的电源供电。

如图4所示，北斗芯片TG621S-BD的第10引脚、第12引脚、第13引脚、第24引脚分别接地，第20引脚经电阻R12与中央芯片STM32的第43引脚相连；第21引脚经电阻R11与中央芯片STM32的第42引脚相连。北斗芯片TG621S-BD的第23引脚与+3.3V电源相接，同时并联接地的电容C21。通过北斗/GPS双模定位的北斗模块来实现车辆的实时定位。

CAN通信芯片MCP2551、电阻R3、电容C11、电阻R10、晶振Y1、电容C15、电容C16，构成本设计的CAN通信模块。

上述电路中，中央芯片STM32第5引脚与第6引脚间并联电阻R10、晶振Y1且分别经电容C15、电容C16接地；CAN通信芯片MCP2551的第1引脚与中央芯片STM32的第44引脚相连，CAN通信芯片MCP2551的第2引脚与第3引脚间并联电容C11，且第2引脚与地相接，第3引脚连接+5V电源；CAN通信芯片的第4引脚与中央芯片STM32的第45引脚相连，CAN通信芯片的第6引脚与第7引脚间并联电阻R3，且第6引脚与车辆的CANL相连，第7引脚与车辆的CANH相连接，以获取车辆的状态信息。

无线通信模块包括芯片BC26、芯片SIM1、电阻R8、电阻R9、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C12、电容C13、电容C14、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20。

中央芯片STM32的第7引脚、第41引脚、第29引脚、第30引脚分别与芯片BC26第15引脚、第7引脚、第17引脚、第18引脚相对应连接，电容C13、电容C14并联后一端接地，另外一端与中央芯片STM32的第13引脚相连接后，中央芯片STM32的第13引脚串经电阻R9接+3.3V电源；中央芯片STM32第7引脚串经电容C12接地，中央芯片STM32第7引脚还串经电阻R8接+3.3V电源。

芯片BC26的第1引脚、第27引脚、第34引脚、第36引脚、第37引脚、第40引脚、第41引脚分别接地，第42引脚、第43引脚接入3.3V电源；芯片SIM1的第4引脚、第7引脚、第8引脚分别接地，其第1引脚与芯片BC26的第14引脚相连接，芯片SIM1的第2引脚串联电阻R14后与芯片BC26的第12引脚相连；芯片SIM1的第3引脚串联电阻R13后与芯片BC26的第13引脚相连，芯片SIM1的第6引脚串经电阻R15后与芯片BC26的第11引脚相连接；芯片SIM1的第1引脚串经电容C20后接地，芯片BC26第12引脚串经电容C18后接地，芯片BC26第13引脚串经电容C17后接地，芯片BC26第11引脚串经电容C19后接地。

本实施例的工作原理：本次设计中，采用TPS54560芯片连接汽车的蓄电池经过降压后稳定输出5V的电压，ME6210A30PG芯片连接TPS54560输出的5V电压，经过处理后稳定输出3.3V电压为本次设计中的芯片BC26所构成的无线通信通信模块、芯片TG621S-BD所构成的北斗定位模块、中央芯片STM32构成的中央控制器提供电源支持。

中央处理器即中央芯片STM32F103RCT6的1引脚接电源为本系统进行供电，用于接收各个模块发送来的数据，并将数据进行解析、封装后通过无线传输设备将数据发送至云服务平台，以供监控中心实时监测车辆的故障信息及车辆位置，以提供救援。本次设计中，通过芯片MCP2551进行CAN数据的接收，将CAN数据转换成电信号，然后经总线发送出去，MCP2551的第6，第7引脚，即CANL、CANH引脚两端并联120欧姆电阻后分别连接车辆的CAN总线中的CANL及CAN，同时，其第1、第4引脚分别接入中央芯片STM32的第44引脚、第45引脚即RXD引脚、TXD引脚进行数据交换，用于获取车辆故障情况及车辆行驶信息，实现车辆的状态监测。

北斗定位模块，采用TG621S-BD芯片获取卫星定位信息，此芯片可以直接与中央处理芯片STM32通过串口进行连接，将TG621S-BD芯片的第21引脚经R11电阻串联后与中央处理器STM32的第42引脚相连接，第20引脚经R12电阻串联后与中央处理器STM32的第43引脚相连接，建立与中央处理器间的通信，将获取到的数据通过串口发送给中央处理器，实现定位跟踪。

无线通信模块中，采用芯片BC26进行数据的上报，此模块可以直接与芯片STM32进行通信，芯片BC-26的PWKEY与芯片STM32的第41引脚相连接，RESET引脚与STM32的NRST引脚相连接，NB_RX引脚、NB_TX引脚分别与STM32的第29引脚、第30引脚相连，实现模块与控制器直接的数据通信。本次设计中，采用SIM卡接入蜂窝网络，SIM卡通过卡座进行固定，SIM卡的第1、2、3、6引脚分别连接与BC-26的第14、12、13、11引脚相连接，从而实现将车载终端与云平台间的数据通信，实现数据的远程上传。

本专利CAN收发模块经OBD接口与车辆的CAN总线进行通信，用于获取车辆故障情况以及车辆的行驶信息，实现车辆的状态监测，在经过北斗定位模块进行车辆定位获取卫星信息后，通过串口把数据传送至中央处理器，实现定位追踪，通信模块将获取到的位置数据、车辆状态信息进行解析、封装后传送至云平台，实现车辆的远程监控，为救援中心随时提供救援服务提供便利。本次设计所采用芯片成本较低，效果较好，结构简洁。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于OBD的车载监管终端电路，其特征在于，包括电源模块、中央处理器、CAN通信模块、无线通信模块和北斗模块，电源模块为其他模块提供电源，中央处理器分别与CAN通信模块、无线通信模块和北斗模块电连接；

中央处理器包括中央芯片STM32，CAN通信模块包括芯片MCP2551，无线通信模块包括芯片BC26，北斗模块包括芯片TG621S-BD；

芯片TG621S-BD的第20引脚经电阻R12与中央芯片STM32的第43引脚相连；第21引脚经电阻R11与中央芯片STM32的第42引脚相连；

芯片MCP2551的第1引脚与中央芯片STM32的第44引脚相连，第4引脚与中央芯片STM32的第45引脚相连，第6引脚与第7引脚间并联电阻R3，且第6引脚与车辆的CANL相连，第7引脚与车辆的CANH相连接；

中央芯片STM32的第7引脚、第41引脚、第29引脚、第30引脚分别与芯片BC26第15引脚、第7引脚、第17引脚、第18引脚相对应连接，电容C13、电容C14并联后一端接地，另外一端与中央芯片STM32的第13引脚相连接；

芯片BC26的第1引脚、第27引脚、第34引脚、第36引脚、第37引脚、第40引脚、第41引脚分别接地，第42引脚、第43引脚接入3.3V电源；芯片SIM1的第4引脚、第7引脚、第8引脚分别接地，其第1引脚与芯片BC26的第14引脚相连接，芯片SIM1的第2引脚串联电阻R14后与芯片BC26的第12引脚相连；芯片SIM1的第3引脚串联电阻R13后与芯片BC26的第13引脚相连，芯片SIM1的第6引脚串经电阻R15后与芯片BC26的第11引脚相连接；芯片SIM1的第1引脚串经电容C20后接地，芯片BC26第12引脚串经电容C18后接地，芯片BC26第13引脚串经电容C17后接地，芯片BC26第11引脚串经电容C19后接地。

2.根据权利要求1所述的基于OBD的车载监管终端电路，其特征在于，电源模块包括第一电源芯片TPS54560、第二电源芯片ME6210A30PG，

第一电源芯片TPS54560的第2引脚与汽车的蓄电池相连接，在第2、第3引脚间并联电阻R2；电阻R4、电阻R5在一端并联接地，另一端分别接入第一电源芯片TPS54560的第3、第4引脚；第一电源芯片TPS54560的第1引脚经电容C1与第8引脚电连接，第8引脚串联电感L1和保险丝FB1后输出+5V电压；电阻R1串联电容C2后与电容C5并联，且并联后的一端与第一电源芯片TPS54560第6引脚连接，另一端接第7引脚并接地；第一电源芯片TPS54560的第5引脚经电阻R7接地，且还经电阻R6输出+5V电压；

第二电源芯片ME6210A30PG的第1引脚、第2引脚间并联电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10；电容C8一端连接经FB1保险丝输出的+5V电压；第二电源芯片ME6210A30PG的第3引脚串联保险丝FB2与第2引脚串联二极管D1的支路并联，第3引脚与第1引脚间并联电容C3和电容C4后输出3.3V电压。

3.根据权利要求1所述的基于OBD的车载监管终端电路，其特征在于，芯片TG621S-BD的第23引脚与+3.3V电源相接，同时并联接地的电容C21。

4.根据权利要求1所述的基于OBD的车载监管终端电路，其特征在于，芯片TG621S-BD的第10引脚、第12引脚、第13引脚、第24引脚分别接地。

5.根据权利要求1所述的基于OBD的车载监管终端电路，其特征在于，中央芯片STM32第5引脚与第6引脚间并联电阻R10、晶振Y1且分别经电容C15、电容C16接地，第13引脚串经电阻R9接+3.3V电源；第7引脚串经电容C12接地，第7引脚还串经电阻R8接+3.3V电源。

6.根据权利要求1所述的基于OBD的车载监管终端电路，其特征在于，芯片MCP2551的第2引脚与第3引脚间并联电容C11，且第2引脚与地相接，第3引脚连接+5V电源。