一种车辆CAN总线电压电阻数据采集装置的制作方法

一种车辆can总线电压电阻数据采集装置
技术领域
1.本发明涉及数据采集技术领域，具体涉及一种车辆can总线电压电阻数据采集装置。


背景技术：

2.can总线已广泛应用于汽车产业，随着技术不断进步，can总线速率进一步提升，使得can总线的应用领域更加广泛。同时对can总线的控制、功能、通讯速率等性能要求也在不断提高。因此，can总线要花费研发人员大量的时间去测试和验证。尤为重要的是can 总线的物理层，每个测试需要针对不同速率、不同终端配置分开进行测试。测试时，需要通过高精仪器设备读取测试参数，带入相应接受标准公式，计算得到的数据看是否满足相应客户的需求。
3.如公开号为cn211293093u的实用新型专利公开了汽车can网络检测装置，包括动力检测电路，用于检测汽车can网络中动力系统的各动力电阻的阻值；底盘检测电路，用于检测所述汽车can网络中底盘控制的电压值；娱乐检测电路，用于检测所述汽车can网络中娱乐系统的电压值；obd插件，分别与所述动力检测电路、所述底盘检测电路和所述娱乐检测电路电性连接，用于与所述汽车can网络电性连接以形成闭合检测回路。该实用新型可同时快速检测整车各can回路的can电阻以及各回路动力总成系统(canh)、底盘控制系统(canl)的电压，有效提高了对整车can总线性能的检测，防止了由于需要工作人员手动的对各个参数项目进行检测所导致的检测效率低下的现象。该实用新型通过使用电压表和电阻表接入车辆网络中，使用大量相互独立的设备，不能提高便携性和降低设备装置的成本；且在测量过程中不能切换测量电路，通用性不高。
4.然而，在实车can通信测试过程中，在对can总线电阻和总线电压等物理参数采集时，需要使用手动接线，再通过手动使用万用表进行每路can总线canh/canl的平均电压值测量，或手动测量每路can总线的canh对canl，canh对gnd，canl对gnd，canh对v+，canl对v+之间的电阻。整个纯手动测试过程费时费力。现有的解决方案，主要使用测试板卡，配合其他设备，进行can总线特征物理参数采集，但使用设备多，便携性不高，且设备成本高。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种车辆can总线电压电阻参数采集装置，能够有效解决在实车上采集can总线电压电阻等相关物理参数时，使用手动测量效率低的问题，以及使用测试板卡机柜等模块成本高的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种车辆can总线电压电阻数据采集装置，包括：上位机，用于接收和发送采集指令，接收采集数据并进行储存和显示；测量接入电路，用于调节can总线采集线路的接入；控制单元，用于接收上位机发送的采集指令，并控制测量接入电路接入需要的can
总线同时读取采集数据，将采集数据发送给上位机；电压采集单元，与所述测量接入电路接连，用于can总线电压数据采集，并通过iic或spi与控制单元进行数据交互；电阻采集单元，与所述测量接入电路连接，用于can总线电阻数据采集，并通过iic或spi与控制单元进行数据交互。
7.进一步地，所述测量接入电路包括obd公头和对应的obd母头，obd公头和obd母头对应的引脚分别通过连接线连接；其中obd公头与车辆obd接口连接，以便于与车辆obd接口所有引脚连接；obd母头用于连接其他测试总线采集设备；每根连接线分别通过开关元器件连接测量母线a和测量母线b；控制单元通过开关元器件驱动模块与所有开关元器件连接，开关元器件驱动模块根据控制单元的采集指令驱动对应开关元器件导通或截止；电压采集单元和电阻采集单元接入测量母线a和测量母线b之间。
8.进一步地，所述开关元器件为控制电路开关的元器件，包括继电器、光耦或mos。
9.进一步地，还包括canfd收发单元，用于接收控制单元的采集数据并通过can（fd）报文发送出来，便于整车数据分析。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、本发明将控制单元、电压采集单元、测量接入电路等集成在一起，可实现小型化和便携性，而采用现有成熟的元件，能有效降低开发成本。
11.2、通过上位机向控制单元发送指令，控制单元控制测量接入电路，使其接入正确的待测物理电路，然后控制单元控制电压采集单元或电阻采集单元对接入的物理电路进行数据采集，并将采集的数据发送给控制单元，最后通过控制单元将采集的数据通过usb或rs232等总线上传至上位机，再由上位机对采集的数据进行分析、储存等。整个过程采用自动化测试，极大提高了测试效率。从而能有效解决在实车上采集can总线电压电阻物理参数时，使用手动测量效率低的问题，以及使用测试板卡机柜等模块成本高的问题。
附图说明
12.为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：图1为本发明车辆can总线电压电阻数据采集装置的示意图；图2为本发明中测量接入电路框图。
具体实施方式
13.下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
14.如图1所示，本具体实施方式中的一种车辆can总线电压电阻数据采集装置，包括：上位机108，用于接收和发送采集指令，接收采集数据并进行储存、显示和数据分析等。
15.测量接入电路104，用于调节can总线采集线路的接入；控制单元101，用于接收上位机发送的采集指令，并控制测量接入电路接入需要的can总线同时读取采集数据，将采集数据发送给上位机；电压采集单元102，与所述测量接入电路接连，用于can总线电压数据采集，并通过
iic或spi与控制单元进行数据交互；电阻采集单元103，与所述测量接入电路连接，用于can总线电阻数据采集，并通过iic或spi与控制单元进行数据交互。
16.本发明中，通过上位机向控制单元发送指令，控制单元控制测量接入电路，使其接入正确的待测物理电路，然后控制单元控制电压采集单元或电阻采集单元对接入的物理电路进行数据采集，并将采集的数据发送给控制单元，最后通过控制单元将采集的数据通过usb或rs232等总线上传至上位机，再由上位机对采集的数据进行分析、储存等。整个过程采用自动化测试，极大提高了测试效率。从而能有效解决在实车上采集can总线电压电阻物理参数时，使用手动测量效率低的问题，以及使用测试板卡机柜等模块成本高的问题。
17.参见图2，具体实施时，测量接入电路104包括obd公头107和对应的obd母头106，obd公头和obd母头对应的引脚分别通过连接线连接；其中obd公头107与车辆obd接口连接，以便于与车辆obd接口所有引脚连接；obd母头106用于连接其他测试总线采集设备；每根连接线分别通过开关元器件203连接测量母线a204和测量母线b205；控制单元101通过开关元器件驱动模块202与所有开关元器件203连接，开关元器件驱动模块202根据控制单元的采集指令驱动对应开关元器件203导通或截止；电压采集单元102和电阻采集单元103接入测量母线a和测量母线b之间。
18.具体实施时，开关元器件203包括但不限于继电器、光耦、mos等用于控制电路开关的元器件，开关元器件203用于导通或截止与车辆obd接口引脚连接的测量母线a或测量母线b，以便于电压采集单元或电阻采集单元进行can总线数据采集。
19.作为一种优选方案，上述装置还包括，canfd收发单元105，用于接收和发送can（fd）报文，将控制单元101、电压采集单元102、电阻采集单元103、测量接入电路104采集到的总线电压值，采集到的总线电阻值通过can（fd）报文发送出来，以便在采集整车数据时同时采集本装置的信息，用于后续分析。
20.具体实施时，控制单元101为可编程的mcu或其他编程模块。
21.本发明将控制单元、电压采集单元、电阻采集单元、测量接入电路等集成在一起，可实现小型化和便携性，而采用现有成熟的元件，能有效降低开发成本。在对车辆can 总线数据采集过程中，通过上位机向控制单元发送指令，控制单元控制测量接入电路，使其接入正确的待测物理电路，然后控制单元控制电压采集单元或电阻采集单元对接入的物理电路进行数据采集，并将采集的数据发送给控制单元，最后通过控制单元将采集的数据通过usb或rs232等总线上传至上位机，再由上位机对采集的数据进行分析、储存等。整个过程采用自动化测试，极大提高了测试效率。参见图2，为进一步理解本发明，本发明中示出obd母头106和obd公头107之间通过连接线208、连接线209、连接线210等连接线连接，即通过连接线将obd母头和obd 公头进行pin对pin连接；图中标号211、212、213分别为obd母头的pin1、pin9、pin16；图中标号214、215、216分别为obd公头的pin1、pin9、pin16。现分别对车辆can总线电阻、电压值采集过程进行说明。
22.在对车辆can总线物理参数pin1和pin9间的电阻值采集时，上位机108向控制单元发送采集数据指令，控制单元101解析接收到的控制指令，得到当前应该执行动作，在该执行动作中需完成pin1和pin9之间的电阻值采集。控制单元101与开关元器件驱动模块202通过总线或硬线控制开关元器件203的导通和截止，从而控制车辆obd接头连接线和采集测量
母线之间的连接状态。具体的，控制连接线208连接至测量母线a204，控制连接线209连接至测量母线b205；然后控制电阻采集单元103测量测量母线a204和测量母线b205之间的电阻值，电阻采集单元103将所采集到的电阻值发送至控制单元101，控制单元101将接收的电阻值数据打包成数据单元，再通过canfd收发单元105发送至can（fd）总线用于can设备接收记录；控制单元101将接收的电阻数据打包成定义的数据单元，通过usb或rs232 等总线上传至上位机108，上位机108对接收到的数据进行处理，根据当前的装置状态和数据进行测试结果的判定、显示和记录。同样地，通过切换连接线与测量母线a和测量 母线b之间的连接方式，可以测得车辆obd接口的所有pin脚之间的电阻值。
23.在对车辆can总线物理参数pin1和pin16间的电压值采集时，上位机101向控制单元发送采集数据指令，控制单元解析接收到的控制指令，得到当前应该执行动作；在该执行动作中，需完成pin1和pin16之间的电压值采集。控制单元101与开关元器件驱动模块202通过总线或硬线控制开关元器件203的导通和截止，从而控制obd接头连接线路和采集测量母线之间的连接状态。具体的，控制连接线208连接至测量母线204，控制连接线210连接至测量母线b205；然后通过电压采集单元102测量测量母线a204和测量母线b205之间的电压值，电压采集单元102将采集到的电压值发送至控制单元101，控制单元101将接收到的电压值数据打包成数据单元通过canfd收发单元105发送至can（fd）总线用于can设备接收记录；控制单元将接收的电压数据打包成定义的数据单元，通过usb或rs232等总线上传至上位机108，上位机108对接收到的数据进行处理，根据当前的装置状态和数据进行测试结果的判定、显示和记录；同样地，通过切换连接线与测量母线a和测量母线b之间的连接方式，可以测得车辆obd接口的所有pin脚之间的电压值。
24.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的改变仍处于本发明的保护范围之列。