CN105516076A - 统一多协议转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种统一多协议转换装置，其K线通信模块的一端连接于车辆OBD接口，另一端连接于主处理器模块，将车内的K线信号转换为主处理器模块能识别的串口信号，总线收发模块的一端连接于所述主处理器模块，另一端连接于车辆OBD接口，将车上的总线信号的电平转换到主处理器模块能识别的CAN信号电平，主处理器模块连接于串口转蓝牙模块，将车上的总线信号或K线信号，发送给串口转蓝牙模块，串口转蓝牙模块连接于移动端，将主处理器模块接收到的信号通过蓝牙的方式发送给移动端。该统一多协议转换装置能够用一个通用的智能手机等移动端安装一款APP软件就能查看所有车辆故障，以方便用户及时发现车辆问题，降低使用风险。

Description

统一多协议转换装置
技术领域
本发明涉及汽车故障诊断设备，特别是涉及到一种统一多协议转换装置。
背景技术
由于汽车电气化越来越复杂，导致车主对一些隐性的故障没能及时发现而酿成车祸。所以如果用户能比较主动地了解车辆存在的各种故障，及时地反应给维修站，从而降低使用车辆的风险。现在不同厂家，其汽车上的诊断的协议不一样，这样就导致用户不能用一个通用的APP或现有的基于UDS协议的诊断仪去诊断不同的车辆。如公开于2009-05-13编号为CN101430557A的用于汽车故障诊断的多协议数据转换器及诊断处理方法，其车辆连接接口与微控制器连接的RS232接口，所述微控制器与车辆连接接口之间分别设置有转换器供电电路和K线信号调理电路、CAN信号调理电路和ALDL信号调理电路，所述微控制器与RS232接口之间设置有RS232信号调理电路。所述微控制器中嵌入有车辆协议自动搜索模块和协议诊断模块，所述诊断模块包括ISO15765/SAEJ1939协议的诊断处理子模块和SAEJ1850/ISO9141/ISO14230/KW1281/ALDL协议处理子模块。但是现在手机等移动端基本带有蓝牙模块，而普遍没有RS232模块，故其实用性不强。其二各车辆厂家其协议不光只有以上协议，一旦出现新的协议或协议更新，其转换装置内的微控制器的自动搜索模块将不再适用。
再如公开于2013-07-10编号为CN201310099849的一种通用型手持汽车故障诊断仪，其诊断仪主要由FPGA主控模块、***存储模块、电源模块、汽车信息存储器、CAN通信模块、触摸屏、USB接口通信模构成构成。通过CAN通信模块中的诊断接口与汽车ECU接口连接，根据触摸屏发出的控制指令读取并显示汽车ECU故障码、动态数据流、ECU版本信息、指示故障等级等信息。但是其一手机本身就带有触摸屏，所以如果用手机来查看故障，可以节省诊断仪本身的触摸屏。降低其成本。其二，绝大多数智能手机可以上网，所以通过手机来下载最新的程序，然后直接为诊断仪通过无线蓝牙的方式来升级将为车主带来极大的方便。而不需要其专利中所述将汽车信息集成卡卸载，而后对其升级后再放回到其诊断仪中来完成升级。其三，其诊断仪没有K线通信模块，而市场上流通的车辆目前还有很多是通过K线来诊断故障的，所以具有一定的局限性。其四其诊断仪采集的故障码/故障信息和汽车运行参数，如果需要深入分析，则需要采用USB的方式，将数据传送到电脑上，并且完成数据备份。而如果采用智能手机的方式，则直接就可以用手机APP来深入分析，减少电脑设备、和操作时间。为此我们发明了一种新的统一多协议转换装置，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种将不同厂家车辆的协议转换成统一的协议，如转换成统一的UDS诊断协议并通过蓝牙的方式发送给手机等移动端，便于用户查看车辆的故障、汽车运行参数的统一多协议转换装置。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：统一多协议转换装置，所述统一多协议转换装置包括主处理器模块、总线收发模块、串口转蓝牙模块和K线通信模块，所述K线通信模块的一端连接于车辆OBD接口，另一端连接于所述主处理器模块，将车内的K线信号转换为所述主处理器模块能识别的串口信号，所述总线收发模块的一端连接于所述主处理器模块，另一端连接于车辆OBD接口，将车上的总线信号的电平转换到所述主处理器模块能识别的CAN信号电平，所述主处理器模块连接于所述串口转蓝牙模块，将车上的总线信号或K线信号，发送给所述串口转蓝牙模块，所述串口转蓝牙模块连接于移动端，将所述主处理器模块接收到的信号通过蓝牙的方式发送给移动端。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
所述K线通信模块采用ST公司的L9637D芯片。
所述总线收发模块采用CAN收发模块TJA1050芯片。
所述统一多协议转换装置还包括电源模块，所述电源模块连接于所述主处理器模块、所述总线收发模块、所述串口转蓝牙模块和所述K线通信模块，为各模块提供电源。
所述电源模块将12V的车内点火电源转换为5V，提供给所述主处理器模块、所述总线收发模块和所述K线通信模块，并提供3.3V电压给所述串口转蓝牙模块。
所述电源模块采用Lm7805和LM7833开关芯片。
所述串口转蓝牙模块还接收移动端通过蓝牙的方式发送的数据，并将数据通过串口的方式发送给所述主处理模块。
所述串口转蓝牙模块采用HC-06无线模块。
所述主处理器模块将车上的总线信号或K线信号中的数据转换为事先约定的协议的数据，并将从移动端接收的事先约定的协议的数据，转换为当前车辆协议的数据。
所述事先约定的协议为UDS协议。
本发明中的统一多协议转换装置，将不同厂家车辆的故障诊断协议转换成如UDS协议，并通过蓝牙的方式发送给手机等移动端。便于用户查看车辆的故障，用户在购买车型后，可以用手机在云端下载所购买的车辆诊断协议与如UDS协议转换的程序。手机再将程序发送给该将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置，该装置就可以将车辆诊断信息转换为如UDS协议发送给手机等移动端。所述车辆其接口应符合OBDⅡ。该装置能够用一个通用的智能手机等移动端安装一款APP软件就能查看所有车辆故障。以方便用户及时发现车辆问题，降低使用风险。
附图说明
图1为本发明的统一多协议转换装置的一具体实施例的结构图；
图2为本发明的一具体实施例中主处理器模块的电路图；
图3为本发明的一具体实施例中电源模块的电路图；
图4为本发明的一具体实施例中总线收发模块的电路图；
图5为本发明的一具体实施例中串口转蓝牙模块的电路图；
图6为本发明的一具体实施例中的K线通信模块的电路图；
图7为本发明的一具体实施例中的与车辆OBD的接口电路图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明的统一多协议转换装置的结构图。该统一多协议转换装置由主处理器模块13、电源模块15、总线收发模块12、串口转蓝牙模块14、K线通信模块11。
K线通信模块11，一端连接于车辆OBD接口21如图7所示，接收车上的K线数据，另一端连接于主处理器模块13。主要作用是将车内的K信号转换为主处理器模块13能识别的串口信号。这些K线信号，采用半双工异步串行通讯，能将车辆上的一些如故障信号发送给故障诊断仪，如发动机管理器发现水温过高，这会记录改故障，等诊断仪发送诊断指令读取是否存在诊断故障时，发动机管理器就将水温过高的故障通过K线的方式发送给诊断仪。
在一实施例中，如图6所示，图6为本发明的一具体实施例中K线通信模块的电路图。主要采用ST公司的L9637D芯片，其芯片主要将车上的K信号转换成单片机能识别的串口信号。
总线收发模块12的一端连接于主处理器模块13，另一端通过车辆OBD接口21如图7所示，以连接于其他车内模块。该模块进行电平转换，将车上的CAN信号的电平转换到主处理器模块13能识别的CAN信号电平。
在一实施例中，如图4所示，图4为本发明的一具体实施例中总线收发模块的电路图。本装置采用的CAN收发模块：TJA1050是控制器区域网络(CAN)协议控制器和物理总线之间的接口，是一种标准的高速CAN收发器。TJA1050可以为总线提供差动发送性能，为CAN控制器提供差动接收性能。通过主处理器的TXCAN和RXCAN，将其0-5V电平信号转换为车辆中能识别的CAN电平信号，车上的CAN电平为CAN低为:2.5v-1.5v，CAN高为2.5V-3.5V。
串口转蓝牙模块14一端连接于主处理器模块13，另一端连接于手机等移动端31。串口转蓝牙模块14将主处理器模块13接收到的信号通过蓝牙的方式发送给手机等移动端31。或通过蓝牙的方式发送数据给串口转蓝牙模块14，串口转蓝牙模块14再将其数据通过串口的方式发送给主处理模块13。
在一实施例中，如需要读取发动机管理器是否存在故障，则首先手机等移动端31会发送读取发动机管理器的指令给统一多协议转换装置，而统一多协议转换装置则会根据事先升级的转换程序，将该指令转换成当前车辆协议的读取发动机管理器的指令，并通过CAN或K线发送给车内的发动机管理器，发动机管理器接收到该指令后，则将故障数据发送给统一多协议转换装置，统一多协议转换装置再把该数据转换成事先约定的协议的数据，通过蓝牙的方式发送给手机等移动端31，这样用户就可以再手机端查看发送机是否存在故障。手机等移动端31可以通过云下载获取某车辆的协议比如UDS协议转换的程序41。
在一实施例中，如图5所示，图5为本发明的一具体实施例中串口转蓝牙模块的电路图。串口转蓝牙模块3为HC-06无线模块：体积小巧约为3.57cm*1.52cm有效传输范围：空旷地有效距离10米，电压3.3V，采用图5所示***电路，通过电压转换与5V的单片机进行全双工串口通讯，通过AT指令设置波特率。内置8MFLASH、RF天线。该模块国内很多厂家均可购买到。
主处理器模块13连接总线收发模块12、串口转蓝牙模块14、K线通信模块11、电源模块15。将车上的总线诊断信号或K线诊断信号，发送给串口转蓝牙模块14。在一实施中，如图2所示，图2为本发明的一具体实施例中处理器模块的电路图。本装置采用的处理器为飞思卡尔的48脚的MC9S12G48芯片，其体积较小为9*9mm，电压支持3.13V-5.5V。达到16位处理能力。拥有一路CAN模块。
电源模块15，其一连接于总线收发模块12、K线通信模块11、主处理器模块13。电源模块15将12V的车内点火电源转换为5V，其二连接于串口转蓝牙模块14为其提供3.3V电压。该模块为本装置提供电源。
在一实施例中，如图3所示，图3为本发明的一具体实施例中电源模块的电路图。本装置采用的电源模块为Lm7805和LM7833开关芯片，其中Lm7805最大能输出1A电流，输出电压在5V，变化范围在4.8V-5.2V，具有热过载保护、短路电流限制功能。为主MCU和nxp的TJA1050、碰撞开关模块提供电源。LM7833最大能输出1A电流，输出电压3.3V，变化范围在3.1V-3.4V具有热过载保护、短路电流限制功能。为蓝牙模块3提供电压。
在一实施例中，本发明的统一多协议的转换装置的工作过程如下：
1、假设车辆1采用的是K线通讯，采用的诊断协议是A，而车辆2采用的是CAN通讯，采用的协议是B，而车辆3采用的是CAN通讯，采用的协议是C。
2、当将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置连接车辆1时，在物理及网路数据链路成上，与车辆1通讯，采用K线通讯，并将K线信号转换成手机等移动端能识别的蓝牙信号。在协议上，将车辆1的A协议转换成UDS协议。
初始化设置：用户在手机APP上选择车辆1,APP将其选择的车辆信息按蓝牙的方式发送给将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置。
将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置就开启A协议与UDS协议互换的模式如其UDS读故障码服务指令是0X19（UDS协议的规范），就知道手机等移动端需要读取故障码。将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置再把数据转成成A协议相应的读取故障码发送给车辆1，车辆1在接收到该数据后就把故障码发送给将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置，将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置再把数据按UDS方式发送给手机等移动端。
3、当将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置连接车辆2时，在物理及网路数据链路成上，与车辆2通讯，采用CAN线通讯，并将CAN线信号转换成手机等移动端能识别的蓝牙信号。在协议上，将车辆2的B协议转换成UDS协议。具体转换如方法2中所述。
4、当将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置连接车辆3时，在物理及网路数据链路成上，与车辆3通讯，采用CAN线通讯，并将CAN线信号转换成手机等移动端能识别的蓝牙信号。在协议上，将车辆3的B协议转换成UDS协议。具体转换如方法2中所述。
5、手机等移动端将接收到的故障码，如P050606，利用事先在APP软件中存放故障码数据库，翻译成能通俗易懂的文字，方便用户查看。用户在购买车型后，可以用手机在云端下载所购买的车辆诊断协议与UDS协议转换的程序。手机再将程序发送给将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置。
当新的或更改的诊断协议出现后，只需要添加该将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置中，新的协议与UDS的转换程序，其更新程序，用户可以在其网上下载到手机端，利用蓝牙的方式，直接将程序发送给该将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置，该将多协议转换成如UDS诊断协议的转换装置在接收到驱动数据后，直接更新软件，对于手机端，只需要添加其新车型增加或更改的故障码数据库。而对于用户来说，可以选择性的在网页上更新其需要转换的程序。

Claims (10)

1.统一多协议转换装置，其特征在于，所述统一多协议转换装置包括主处理器模块、总线收发模块、串口转蓝牙模块和K线通信模块，所述K线通信模块的一端连接于车辆OBD接口，另一端连接于所述主处理器模块，将车内的K线信号转换为所述主处理器模块能识别的串口信号，所述总线收发模块的一端连接于所述主处理器模块，另一端连接于车辆OBD接口，将车上的总线信号的电平转换到所述主处理器模块能识别的CAN信号电平，所述主处理器模块连接于所述串口转蓝牙模块，将车上的总线信号或K线信号，发送给所述串口转蓝牙模块，所述串口转蓝牙模块连接于移动端，将所述主处理器模块接收到的信号通过蓝牙的方式发送给移动端。
2.根据权利要求1所述的统一多协议转换装置，其特征在于，所述K线通信模块采用ST公司的L9637D芯片。
3.根据权利要求1或2所述的统一多协议转换装置，其特征在于，所述总线收发模块采用CAN收发模块TJA1050芯片。
4.根据权利要求1所述的统一多协议转换装置，其特征在于，所述统一多协议转换装置还包括电源模块，所述电源模块连接于所述主处理器模块、所述总线收发模块、所述串口转蓝牙模块和所述K线通信模块，为各模块提供电源。
5.根据权利要求4所述的统一多协议转换装置，其特征在于，所述电源模块将12V的车内点火电源转换为5V，提供给所述主处理器模块、所述总线收发模块和所述K线通信模块，并提供3.3V电压给所述串口转蓝牙模块1。
6.根据权利要求4或5所述的统一多协议转换装置，其特征在于，所述电源模块采用Lm7805和LM7833开关芯片。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的统一多协议转换装置，其特征在于，所述串口转蓝牙模块还接收移动端通过蓝牙的方式发送的数据，并将数据通过串口的方式发送给所述主处理模块。
8.根据权利要求1或7所述的统一多协议转换装置，其特征在于，所述串口转蓝牙模块采用HC-06无线模块。
9.根据权利要求1或7所述的统一多协议转换装置，其特征在于，所述主处理器模块将车上的总线信号或K线信号中的数据转换为事先约定的协议的数据，并将从移动端接收的事先约定的协议的数据，转换为当前车辆协议的数据。
10.根据权利要求9所述的统一多协议转换装置，其特征在于，所述事先约定的协议为UDS协议。
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