一种汽车远程故障诊断仪TBOX的设计和实现

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结合国家相关规定,该文提出了一款针对新能源电动汽车远程诊断系统,该系统能够实时监控整车及其关键零部件运行数据,并通过无线、互联网络等远程查询整车的运行状态,远程对车辆的故障进行诊断,同时能够将采集的数据上传服务器,为新能源汽车研发提供车辆运行数据,为其研发改进、质量提升提供必要的技术支撑手段。
故障诊断仪的应用环境示意图如图1所示。
1312tboxtu1.jpg
图1 TBOX应用环境示意图

故障诊断设备功能要求如下:

通信功能类:
配置CAN 总线接口,支持标准KWP/UDS协议;
含GPS模块,支持GPS定位导航等拓展功能;
配置无线数据通信模块,具备远程数据查询、故障诊断功能;
支持实时数据流上传功能,支持历史故障信息上传;
数据自动上传功能,上传周期可配置功能;

存储功能类:
配置NVM(SD卡)存储器,具有本地存储功能;
具有重要数据SD卡和服务器双重备份功能;

硬件设计

硬件原理框图如图2所示。

1 单片机STM32F105RCT6
在该方案设计中使用Cortex-M3内核的单片机STM32F105RCT6,主要特性如下:
●ARM 32位的CORTEX-M3 CPU,最高72MHz工作频率;
●内部有256KB Flash,64KB的SRAM;
●支持低功耗模式:睡眠、停机和待机模式;
●3个12位模数转换器,转换范围0~3.6V;2通道12位数模转换器;
●51个多功能双向的I/O口,所有I/O口可以映射到16个外部中断;
●最多达10个定时器;
●最多达14个通信接口:2个I2C、5个USART、3个SPI(两个可复用为I2S)、2个CAN(2.0B默认)、1个USB2.0全速接口;
●工作温度:-40~85℃

ARM的CORTEX-M3处理器是新一代的嵌入式处理器,它为实现MCU的需要提供了低成本的平台、缩减的管脚数目、降低的系统功耗,同时提供卓越的计算性能和先进的中断系统响应。STM32F105RCT6拥有内置的ARM核心,它与所有的ARM工具和软件兼容。
 

本文更多内容,请参阅http://www.epc.com.cn/pdfdown.php?source=2013.12.pdf

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