基于车载CAN总线故障诊断仪设计方案

2010-08-14 10:43:18来源: 中电网 关键字:车载CAN总线  故障诊断仪

 

      本文提出了一种基于车载CAN总线故障诊断仪设计方案。本方案成本低廉,携带方便,具有很强的灵活性与适应性。

1 方案设计

      系统总体设计框图如图l所示。系统分为发射端和接收端两部分。



  由于采用射频技术,使汽车CAN总线数据采集部分和CAN总线数据诊断部分得以分离,无需连线,不受空间场地限制,安装携带方便。按照ISO有关标准, CAN总线传输速率最高可达1 Mbps;但由于汽车内部特殊环境,车载CAN总线速率一般在250 kbps。本系统中射频速率最高可达l Mbps,可以很好地满足数据传输要求。

  发射端采用USB作为接收模块和PC接口。USB与RS232或PCI接口相比,具有用户使用方便,设备自动识别,自动安装驱动程序和配置,支持动态接入和动态配置等优点;其传输速率可达几十Mbps,并且支持同步和异步传输方式,保证带宽,传输失真小。

  PC端应用层软件整合KWP2000的应用层协议。KWP2000是由瑞典制定的一种车载故障诊断协议,已在微机控制的自动变速器、防抱死制动系统、安全气囊、巡航系统中得到广泛应用。它基于OSI七层协议,符合IS07498标准。其中第1~6层实现通信服务的功能,第7层实现诊断服务的功能。其应用层提出了一套完整和标准化的诊断代码,本系统利用KWP2000的应用层协议,对采集到的CAN总线数据进行分析,以实现故障诊断的功能。

2 硬件实现

  2.1 系统所用芯片简介

  2.1.1 nRF2401芯片

  nRF240l 是单片射频收发芯片,工作在2.4~2.5GHz ISM频段;内置频率合成器功率放大器晶体振荡器调制器和标准SPI等功能模块;输出功率和通信频道可通过软件进行配置,共有125个频道可使用,而且最高速率可达l Mbps。芯片具有1.9~3.6 V宽工作电压,工作能耗非常低。当以一5 dBm的功率发射时,工作电流只有10.5 mA;接收时,工作电流只有18 mA。

  nRF240l有4种工作模式:收发模式、配置模式、空闲模式、关机模式。其工作模式由PWR_UP、CE、CS三个引脚和配置字节最低位TX_EN来决定。

  收发模式分为DirectMode和ShockBurst。前者在片内对信号不加任何处理,与其他射频收发器相同。后者使用片内FIFO堆栈,数据从 MCU低速送入,但高速发射,而且与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行。例如,nRF240l在ShockBurst收发模式下自动处理字头和 CRC校验码,在接收时自动把包头和CRC校验码移去;在发送数据时自动加上字头和CRC校验码。

  2.1.2 TMU3100芯片

  TMU3100是台湾Tenx公司2005年推出的RISC内核单片机。它嵌入了完全兼容USBl.1协议的USB控制器,并且提供了低速USB接口和3个端点,其中1个控制输入/输出端点和2个中断输入端点。

  TMU3100可以配置为标准的HID类,可以使用Windows操作系统自带的HID类驱动程序。这样可以省去开发设备驱动程序的工作,缩短开发周期。TMU3100芯片结构框罔如图2所示。



  

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关键字:车载CAN总线  故障诊断仪

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2010/0814/article_2418.html
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