CN111638874B - 基于Matlab软件的汽车控制器编码信息写入和读取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车技术领域，其公开了基于Matlab软件的汽车控制器编码信息写入和读取方法，解决了传统技术中需要适应诊断程序且同步开发诊断仪设备成本高的技术问题，包括以下步骤：将编码的报文和相关请求、读取命令信号在can协议中采用cycle形式或event形式定义，然后通过can通信设备发到总线上；利用Matlab高级编程语言工具编程，将编写完成的Matlab高级编程语言程序上传至Matlab软件工具后台作为脚本；在设计Matlab软件平台GUI界面设置写入编码模块、读取编码模块和复位按钮，写入编码模块、读取编码模块和复位按钮的功能均通过后台Matlab高级编程语言脚本实现。根据以上技术方案，基于Matlab软件平台和Matlab高级编程语言的开发脚本，从而达到便捷写入和读取控制器内部编码信息的目的。

Description

基于Matlab软件的汽车控制器编码信息写入和读取方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，更具体地说，它涉及基于Matlab软件的汽车控制器编码信息写入和读取方法。
背景技术
传统技术中，针对汽车控制器内部信息写入和读取的方法，现行文献及专利公布的很少，且跟本发明公开方法相关性不大，大多是读取控制器的状态信号(可变的)的方法。如专利公开号为CN106183850A的中国发明专利公开的一种动力电池状态信号获取方法、获取***及电动汽车，其通过读取控制器的状态信号，以获取汽车控制器的内部信息。
此外，传统技术中，通常也通过诊断办法获取汽车控制器的内部信息，一般是通过UDS诊断协议，开发控制器的诊断程序，并同步开发诊断仪设备，以读取控制器内部编码信息。
然而，传统技术中的该方法开发诊断仪设备，耗费很多时间和人力，且传统的方法比较专用，仅仅可用于读取控制器内部编码信息。
发明内容
针对背景技术中提出的需要适应诊断程序且同步开发诊断仪设备成本高的技术问题，本发明基于Matlab软件平台和Matlab高级编程语言的开发脚本，从而达到便捷写入和读取控制器内部编码信息的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
基于Matlab软件的汽车控制器编码信息写入和读取方法，包括以下步骤：
S1：将编码的报文和相关请求、读取命令信号在can协议中采用cycle形式或event形式定义，然后通过can通信设备发到总线上；
S2：利用Matlab高级编程语言工具编程，将编写完成的Matlab高级编程语言程序上传至Matlab软件工具后台作为脚本；
S3：在设计Matlab软件平台GUI界面设置写入编码模块、读取编码模块和复位按钮，写入编码模块、读取编码模块和复位按钮的功能均通过后台Matlab高级编程语言脚本实现；
所述写入编码模块包括“编码输入框”和“写入编码”操作按钮；
所述读取编码模块包括“编码显示框”和“读取编码”操作按钮；
S4：在“编码输入框”中键入编码数据，按下“写入编码”操作按钮，GUI显示“写入成功”即完成写入编码操作；
S5：按下“读取编码”操作按钮，“编码显示框”中显示编码数据，即完成编码的读取操作。
通过上述技术方案，本发明的汽车控制器编码信息写入和读取方法是基于Matlab软件和Matlab高级编程语言编写的脚本实现的，其写入和读取的步骤简单，结合普通的can通信协议(ISO11898或J1939等主流协议接口)，通过以Matlab的GUI编程界面为载体，实现了上述控制器的编码信息的写入和读取功能。该读取编码过程可不需要控制器支持UDS诊断协议，解决现有技术中通过诊断的办法读取编码信息，而开发控制器诊断程序费事费力，并且要同步开发诊断仪设备读取控制器内部编码的耗费人力物力的问题。此外，本发明公布的方法适用范围广泛，不仅能实现电池编码信息进行读取和写入，还可以实现写入和读取电VIN码、软硬件版本号、零件号、供应商代码等固化信息。因此，方案简单，效果显著。
本发明进一步设置为：S4中写入方法包括以下步骤：
(1)让matlab程序读入can协议的信号列表/矩阵信息，该信息包括写入编码所需的特定信号，可适应不同车型对信号的不同需求；
(2)matlab程序从左至右读取“编码输入框”内键入的编码数据，并转化为16进制的报文数据；
(3)通过发送BMS_Write_RQ的can报文请求命令，要求写入编码；
(4)再通过BMS_Write_Data的can报文来写入编码信息，写入编码数据为Data1；
(5)对控制器信息写入成功后，控制器发送响应成功的BMS_Write_Success的报文。
通过上述技术方案：“所需的特定信号”是指是含有写入编码所需的特定信号帧，包含但不仅限于：
a)请求写入/读取编码的can信号帧
b)负责传送编码信号的can信号帧
c)控制器反馈是否允许写入/读取编码的信号帧
d)控制器反馈是否成功写入/读取编码的信号帧
e)以上信号帧可以是Event(事件型)或Cycle(周期型)。
本发明进一步设置为：所述步骤(3)中“要求写入编码”步骤中，控制器反馈是否允许写入编码，允许条件下进行下一步，不允许条件下检查并确保写入编码的命令是否正确或检查can通信是否正常。
本发明进一步设置为：读取方法包括以下步骤：
(1)让matlab程序读入can信号信息，该信息包括读取编码所需的特定信号的信息，以便适应不同车型对信号的不同需求；
(2)通过can卡设备发送一个获取编码的event形式的名称为BMS_Read_RQ的can报文指令ID；
(3)再通过名称为BMS_Read_Data的can报文命令来读取16进制的编码信息，读取的编码数据为Data2；
(4)如果对控制器信息读取成功，控制器会发送响应成功的名称为BMS_Read_Success的报文；
(5)根据can协议对信号定义的位置、精度和偏移量解析成物理编码值，并显示在matlab的GUI的“编码显示框”文本框中。
通过上述技术方案：“所需的特定信号”是指是含有写入编码所需的特定信号帧，包含但不仅限于：
a)请求写入/读取编码的can信号帧
b)负责传送编码信号的can信号帧
c)控制器反馈是否允许写入/读取编码的信号帧
d)控制器反馈是否成功写入/读取编码的信号帧
e)以上信号帧可以是Event(事件型)或Cycle(周期型)。
本发明进一步设置为：读取方法包括以下步骤：
(1)让matlab程序读入can信号信息，该信息包括读取编码所需的特定信号的信息，以便适应不同车型对信号的不同需求；
(2)通过名称为BMS_Read_Data的can报文命令来读取16进制的编码信息，读取的编码数据为Data2；
(3)如果对控制器信息读取成功，控制器会发送响应成功的名称为BMS_Read_Success的报文；
(4)根据can协议对信号定义的位置、精度和偏移量解析成物理编码值，并显示在matlab的GUI的“编码显示框”文本框中。
通过上述技术方案，读取方法具有两种，其原因在于，取决于控制器类型的不同，如果控制器对编码的发送是Cycle形式，步骤(2)“通过can卡设备发送一个获取编码的event形式的名称为BMS_Read_RQ的can报文指令ID”这个步骤可省略。如果控制器对编码的发送是event形式，则需要加入该步骤(2)“通过can卡设备发送一个获取编码的event形式的名称为BMS_Read_RQ的can报文指令ID”。
本发明进一步设置为：“读取16进制的编码信息”的步骤中，控制器反馈是否允许读取编码，允许条件下进行下一步，不允许条件下可检查读取编码的命令是否正确或检查can通信是否正常。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明读取编码信息的方法，无需预先开发诊断程序，即也无需开发诊断仪设备，节省了高成本设备的软件投入；
(2)本发明读取编码信息的方法不是专用方法，不仅可以读取控制器的状态信息，还可以扩展到读取控制器内部编码信息(如车架的VIN号、特定的版本信息等)；
(3)由于新能源汽车电池管理***(BMS)根据GB 32960的要求，需要上传电池编码到国家平台，本方法可实现该国标的要求，高效、准确写入及读取电池编码的要求；
(4)开发工具成熟，Matlab Matlab高级编程语言编写，转为exe文件，可以在不安装Matlab的情况下直接运行该工具；
(5)读取效率高、读取结果准确。
附图说明
图1为写入编码程序框图；
图2为读取编码程序框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例1
一种基于Matlab软件的汽车控制器编码信息写入和读取方法，总体包括以下步骤：
S1：将编码的报文和相关请求、读取命令信号在can协议中采用event形式定义，然后通过can通信设备发到总线上；
S2：利用Matlab高级编程语言工具编程，将编写完成的Matlab高级编程语言程序上传至Matlab软件工具后台作为脚本；
S3：在设计Matlab软件平台GUI界面设置写入编码模块、读取编码模块和复位按钮，写入编码模块、读取编码模块和复位按钮的功能均通过后台Matlab高级编程语言脚本实现；
其中写入编码模块包括“编码输入框”和“写入编码”操作按钮；
其中读取编码模块包括“编码显示框”和“读取编码”操作按钮；
S4：在“编码输入框”中键入编码数据，按下“写入编码”操作按钮，GUI显示“写入成功”即完成写入编码操作；
S5：按下“读取编码”操作按钮，“编码显示框”中显示编码数据，即完成编码的读取操作。
如图1，S4中写入方法包括以下步骤：
(1)让matlab程序读入can协议的信号列表/矩阵信息，该信息包括写入编码所需的特定信号，可适应不同车型对信号的不同需求；
(2)matlab程序从左至右读取“编码输入框”内键入的编码数据，并转化为16进制的报文数据；
(3)通过发送BMS_Write_RQ的can报文请求命令，要求写入编码；
(4)再通过BMS_Write_Data的can报文来写入编码信息，写入编码数据为Data1；
(5)对控制器信息写入成功后，控制器发送响应成功的BMS_Write_Success的报文。
其中步骤(3)中“要求写入编码”步骤中，控制器反馈是否允许写入编码，允许条件下进行下一步，不允许条件下检查并确保写入编码的命令是否正确或检查can通信是否正常。
如图2，S5中读取方法包括以下步骤：
(1)让matlab程序读入can信号信息，该信息包括读取编码所需的特定信号的信息，以便适应不同车型对信号的不同需求；
(2)通过can卡设备发送一个获取编码的event形式的名称为BMS_Read_RQ的can报文指令ID；
(3)再通过名称为BMS_Read_Data的can报文命令来读取16进制的编码信息，读取的编码数据为Data2；
(4)如果对控制器信息读取成功，控制器会发送响应成功的名称为BMS_Read_Success的报文；
(5)根据can协议对信号定义的位置、精度和偏移量解析成物理编码值，并显示在matlab的GUI的“编码显示框”文本框中。
应用时：如将该方法应用于一款轻卡纯电动车型汽车，需要写入12位电池编码的功能。
可在左边的“编码输入框”文本框中输入12位电池编码；点击“写入编码”操作按钮按键，实现的功能是让matlab程序读入can矩阵信息，以便适应不同车型对信号的不同需求。然后通过普通can卡设备，发送一个写入编码的指令ID。
通过特定can报文来写入16进制的编码信息，如名称为BMS_Write_Data的can报文为写入命令，写入的编码数据为Data1。
如果对控制器信息写入成功，控制器会发送响应成功的报文，即名称为BMS_Write_Success的报文，GUI同时显示如下提示“编码写入成功！”。
实施例2
一种基于Matlab软件的汽车控制器编码信息写入和读取方法，本实施例与实施例1中步骤基本相同，其不同之处在于，步骤S1中：将编码的报文和相关请求、读取命令信号在can协议中采用Cycle形式定义，而实施例1中是采用event形式定义。
同时，由于，控制器对编码的发送是Cycle形式，读取方法的步骤可省略实施例1中的步骤(2)，具体包括如下步骤：
(1)让matlab程序读入can信号信息，该信息包括读取编码所需的特定信号的信息，以便适应不同车型对信号的不同需求；
(2)通过名称为BMS_Read_Data的can报文命令来读取16进制的编码信息，读取的编码数据为Data2；
(3)如果对控制器信息读取成功，控制器会发送响应成功的名称为BMS_Read_Success的报文；
(4)根据can协议对信号定义的位置、精度和偏移量解析成物理编码值，并显示在matlab的GUI的“编码显示框”文本框中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护。

Claims (3)

1.基于Matlab软件的汽车控制器编码信息写入和读取方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将编码的报文和相关请求、读取命令信号在can协议中采用cycle形式或event形式定义，然后通过can通信设备发至总线上；
S2：利用Matlab高级编程语言编写程序，将编写完成的Matlab语言程序上传至Matlab软件平台后台作为脚本；
S3：在Matlab软件平台GUI界面设置有写入编码模块、读取编码模块和复位按钮，写入编码模块、读取编码模块和复位按钮的功能均通过Matlab软件平台后台的脚本实现；
所述写入编码模块包括“编码输入框”和“写入编码”操作按钮；
所述读取编码模块包括“编码显示框”和“读取编码”操作按钮；
S4：在“编码输入框”中键入编码数据，按下“写入编码”操作按钮，GUI显示“写入成功”即完成写入编码操作；S4中写入方法包括以下步骤：(1)让Matlab软件平台后台的脚本程序读入can协议的信号列表/矩阵信息，该信息包括写入编码所需的特定信号，该特定信号可适应不同车型汽车控制器对信号的不同需求；(2)Matlab软件平台后台的脚本程序从左至右读取“编码输入框”内键入的编码数据，并转化为16进制的报文数据；(3)通过can卡设备发送BMS_Write_RQ的can报文请求命令，要求写入编码；(4)通过can卡设备发送BMS_Write_Data的can报文来写入编码信息，写入编码数据为Data1；(5)控制器编码信息写入完成后，控制器发送响应成功的BMS_Write_Success的报文；其中，所述所需的特定信号是指是含有写入编码所需的特定信号帧，包含但不仅限于：a)请求写入/读取编码的can信号帧；b)负责传送编码信号的can信号帧；c)控制器反馈是否允许写入/读取编码的信号帧；d)控制器反馈是否成功写入/读取编码的信号帧；e)以上信号帧可以是Event(事件型)或Cycle(周期型)；
S5：按下“读取编码”操作按钮，“编码显示框”中显示编码数据，即完成编码的读取操作；读取方法包括以下步骤：(1)让Matlab软件平台后台的脚本程序读入can信号信息，该信息包括读取编码所需的特定信号的信息，以便适应不同车型对信号的不同需求；(2)通过can卡设备发送一个获取编码的event形式的名称为BMS_Read_RQ的can报文指令ID；(3)再通过can卡设备发送一个名称为BMS_Read_Data的can报文命令来读取16进制的编码信息，读取的编码数据为Data2；(4)控制器信息读取完成，控制器会发送响应成功的名称为BMS_Read_Success的报文；(5)根据can协议对信号定义的位置、精度和偏移量解析成物理编码值，并显示在matlab的GUI的“编码显示框”文本框中；或
读取方法包括以下步骤：(1)让Matlab软件平台后台的脚本程序读入can信号信息，该信息包括读取编码所需的特定信号的信息，以便适应不同车型对信号的不同需求；(2)通过can卡设备发送一个名称为BMS_Read_Data的can报文命令来读取16进制的编码信息，读取的编码数据为Data2；(3)控制器信息读取完成，控制器会发送响应成功的名称为BMS_Read_Success的报文；(4)根据can协议对信号定义的位置、精度和偏移量解析成物理编码值，并显示在matlab的GUI的“编码显示框”文本框中。
2.根据权利要求1所述的基于Matlab软件的汽车控制器编码信息写入和读取方法，其特征在于：所述步骤(3)中“要求写入编码”步骤中，控制器反馈是否允许写入编码；
允许条件下，进行下一步；
不允许条件下，检查并确保写入编码的命令是否正确或检查can通信是否正常。
3.根据权利要求1所述的基于Matlab软件的汽车控制器编码信息写入和读取方法，其特征在于：“读取16进制的编码信息”的步骤中，控制器反馈是否允许读取编码；
允许条件下，进行下一步；
不允许条件下，可检查读取编码的命令是否正确或检查can通信是否正常。
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