一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置，包括：CPU微控制器、CAN总线采集单元、定位单元、数据存储单元、无线数据传输单元、I/O检测单元和电源电路单元；CAN总线采集单元、定位单元、无线数据传输单元、数据存储单元、I/O检测单元和电源电路单元均与CPU微控制器电性连接；CAN总线采集单元与车辆CAN总线控制器连接，读取汽车的原始CAN动态数据并发送至CPU微控制器；CPU微控制器、CAN总线采集单元、定位单元、数据存储单元、无线数据传输单元、I/O检测单元均与电源电路单元电性连接，电源电路单元通过电源线与车载蓄电池连接，以为各单元供电。本实用新型专利技术的有益效果是：运行功耗低、数据传输效率高，稳定性好，监控精度高。

A Monitoring and Control Device for Real-time Data Acquisition and Processing of Vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置
本技术涉及汽车电子监控
，尤其涉及一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置。
技术介绍
在电动汽车技术发展的过程中，对电动汽车在运行过程中的各种状态参数采集显得尤为重要；并且，在采集完成后再进行数据分析，根据分析结果对车辆性能进行评估和改进。现有的电动汽车监控系统对电动汽车数据的监控是不齐全的和不实时的，存在效率低，准确度较低，容易出差错，其监控精度不高等技术问题。
技术实现思路
为了解决现有的电动汽车监控系统对电动汽车数据的监控不齐全和不实时的问题，以及电动汽车数据采集效率低，准确度较低，容易出差错，监控精度不高等技术问题，本技术提供了一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置，用于车辆的数据采集、处理与监控，其特征在于：所述一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置包括：CPU微控制器、CAN总线采集单元、定位单元、数据存储单元、无线数据传输单元、I/O检测单元和电源电路单元；CAN总线采集单元、定位单元、无线数据传输单元、数据存储单元、I/O检测单元和电源电路单元均与CPU微控制器电性连接；CAN总线采集单元与车辆CAN总线控制器连接，读取汽车的原始CAN动态数据并发送至CPU微控制器；无线数据传输单元与外部接收设备无线连接，以对外传输数据；CPU微控制器、CAN总线采集单元、定位单元、数据存储单元、无线数据传输单元、I/O检测单元均与电源电路单元电性连接，电源电路单元通过电源线与车载蓄电池连接，以为各单元供电。进一步地，CPU微控制器采用STM32F407VET6芯片作为主控芯片；CPU微控制器用于对所述原始CAN动态数据进行解析和过滤，并将解析和过滤后的CAN动态数据封装打包发送给无线数据传输单元。进一步地，CAN总线采集单元采用TJA1043TCAN收发器；所述TJA1043TCAN收发器与所述CPU微控制器通过CAN接口电性连接，以实时采集车辆动态数据，方便CPU微控制器记录车辆的各项工况参数信息，以实现远程控制汽车功能；所述TJA1043TCAN收发器与CPU微控制器的具体连接关系为：TJA1043TCAN收发器的1脚、4脚和7脚分别连接STM32F407VET6芯片的96脚、95脚和97脚；TJA1043TCAN收发器的3脚接3.3V电源，10脚接5V电源，2脚接地。进一步地，定位单元包括定位模块和GPS定位天线；GPS定位天线与定位模块连接，定位模块与所述CPU微控制器电性连接；定位模块通过GPS定位天线接收卫星定位数据并发送至CPU微控制器，以对车辆运行轨迹进行精准定位；定位模块采用ATGM332D芯片；所述ATGM332D芯片的20脚和21脚分别接STM32F407VET6芯片的87脚和86脚；ATGM332D芯片的23脚和24脚分别接3.3V电源和地。进一步地，数据存储单元与CPU微控制器电性连接；以存储CPU微控制器可执行的文件系统、远程升级文件、配置文件及装置在运行过程中产生的数据缓存及盲区存储；数据存储单元采用型号为W25Q256芯片，所述W25Q256芯片的1脚、2脚、3脚、6脚和5脚分别接STM32F407VET6芯片的29脚、31脚、33脚、30脚和32脚；W25Q256芯片的4脚接地，8脚接3.3V电源。进一步地，所述一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置还包括：监控单元；所述监控单元为台式机，位于车辆外，用于监控和处理数据；无线数据传输单元为4G无线通信模块，4G无线通信模块与CPU微控制器通过串口电性连接，与所述监控单元之间通过无线连接；以通过4G无线通信模块将数据无线、高速传输至监控单元，便于后台监控人员及时了解车辆信息及远程唤醒车辆；所述4G无线通信模块采用EC20芯片；所述EC20芯片的外围电路的主要连接关系为：EC20芯片的67脚和68脚连接STM32F407VET6芯片的48脚和47脚；EC20芯片的51脚至54脚并连后接地；EC20芯片的57脚至60脚并连后接3.3V电源。进一步地，I/O检测单元6与CPU微控制器电性连接，用于和其他外接设备进行数据交换，控制输入输出数据的传送，并配置参数；所述I/O检测单元采用SP3232EEN型号的收发器；所述SP3232EEN收发器的外围电路的主要连接关系为：SP3232EEN收发器的11脚和12脚分别接STM32F407VET6芯片的78脚和79脚；SP3232EEN收发器的15脚和16脚分别接地和接3.3V电源。进一步地，电源电路单元包括DC/DC电源电路和LDO电路，LDO电路与DC/DC电源电路电性连接，DC/DC电源电路与车载蓄电池电性连接；DC/DC电源电路用于将车载蓄电池的电压转化为+5V电压；LDO电路用于将+5V电压转换为CPU微控制器、CAN总线采集单元、定位单元、数据存储单元和I/O检测单元所需的3.3V电压，转换为无线数据传输单元所需的3.8V电压，从而为整个装置提供电源；其中，DC/DC电源电路采用LMR16030芯片；LDO电路采用TLV70233芯片。进一步地，CPU微控制器、CAN总线采集单元、定位单元、数据存储单元、无线数据传输单元、I/O检测单元和电源电路单元均位于一块印制电路板上；所述一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置还包括：保护壳；所述印制电路板位于所述保护壳壳体内，以对所述印制电路板起到保护作用；所述印制电路板上设有外部接口，所述外部接口连接有外部连接器、GPS天线座子和4G天线座子；所述外部连接器采用40P的座子，型号为1318384-2，外部连接器与车辆的BCM连接；GPS天线座子与4G天线座子外接二合一天线；外部连接器的具体连接关系为：外部连接器的1脚和2脚分别连接TJA1043TCAN收发器的13脚和12脚；外部连接器的23脚和24脚分别连接SP3232EEN收发器的14脚和13脚；外部连接器的39脚和40脚分别连接LMR16030芯片的7脚和2脚。进一步地，所述保护壳由面板、上盖、电池仓、下盖和密封圈组成；所述面板四周为闭合结构，上下有开口，所述上盖和下盖分别与所述面板的上下开口固定连接，以和所述面板组成一个闭合空间，所述印制电路板位于所述上盖与下盖中间；所述下盖里设有电池仓；所述面板上设有安装通孔，所述印制电路板的外部接口通过所述安装通孔与外部连接器连接，所述印制电路板的外部接口通过所述安装通孔的连接处装有密封圈，保证所述外部接口与所述面板紧密连接，以有效的防尘防水；所述面板上还设有4个LED双色灯8，4个LED双色灯8依次显示无线数据传输单元、定位单元、CAN总线采集单元和整个装置的工作状态，正常工作是绿色，异常情况是红色；且4个LED双色灯依次连接在STM32F407VET6芯片的42脚、43脚、44脚和45脚上；所述面板上还设有按键，可以一键启动整个装置，让整个装置工作起来进行自检；所述电池仓中以可拆卸的方式安装有作为备用电池的600mAh的聚合物锂电池，当装置在正常工作时，外部异常断电，所述备用电池独立给装整个置供电，保证整个装置与后台服务器的数据无线传输可以进行，并把该段时间的数据保存在所述数据存储单元中。本技术提供的技术方案带来的有益效果是：本技术所提出的一种车辆数据实时采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置，用于车辆的数据处理、监控与控制，其特征在于：所述一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置包括：CPU微控制器(1)、CAN总线采集单元(2)、定位单元(3)、数据存储单元(4)、无线数据传输单元(5)、I/O检测单元(6)和电源电路单元(7)；CAN总线采集单元(2)、定位单元(3)、无线数据传输单元(4)、数据存储单元(5)、I/O检测单元(6)和电源电路单元(7)均与CPU微控制器(1)电性连接；CAN总线采集单元(2)与车辆CAN总线控制器连接，读取汽车的原始CAN动态数据并发送至CPU微控制器(1)；无线数据传输单元(5)与外部接收设备无线连接，以对外传输数据；CPU微控制器(1)、CAN总线采集单元(2)、定位单元(3)、数据存储单元(4)、无线数据传输单元(5)、I/O检测单元(6)均与电源电路单元(7)电性连接；电源电路单元(7)通过电源线与车载蓄电池连接，以为各单元供电。

【技术特征摘要】
1.一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置，用于车辆的数据处理、监控与控制，其特征在于：所述一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置包括：CPU微控制器(1)、CAN总线采集单元(2)、定位单元(3)、数据存储单元(4)、无线数据传输单元(5)、I/O检测单元(6)和电源电路单元(7)；CAN总线采集单元(2)、定位单元(3)、无线数据传输单元(4)、数据存储单元(5)、I/O检测单元(6)和电源电路单元(7)均与CPU微控制器(1)电性连接；CAN总线采集单元(2)与车辆CAN总线控制器连接，读取汽车的原始CAN动态数据并发送至CPU微控制器(1)；无线数据传输单元(5)与外部接收设备无线连接，以对外传输数据；CPU微控制器(1)、CAN总线采集单元(2)、定位单元(3)、数据存储单元(4)、无线数据传输单元(5)、I/O检测单元(6)均与电源电路单元(7)电性连接；电源电路单元(7)通过电源线与车载蓄电池连接，以为各单元供电。2.如权利要求1所述的一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置，其特征在于：CPU微控制器(1)采用STM32F407VET6芯片作为主控芯片；CPU微控制器(1)用于对所述原始CAN动态数据进行解析和过滤，并将解析和过滤后的CAN动态数据封装打包发送给无线数据传输单元(5)。3.如权利要求1所述的一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置，其特征在于：CAN总线采集单元(2)采用TJA1043TCAN收发器；所述TJA1043TCAN收发器与所述CPU微控制器(1)通过CAN接口电性连接，以实时采集车辆动态数据，方便CPU微控制器记录车辆的各项工况参数信息，以实现远程控制汽车功能；所述TJA1043TCAN收发器与CPU微控制器(1)的具体连接关系为：TJA1043TCAN收发器的1脚、4脚和7脚分别连接STM32F407VET6芯片的96脚、95脚和97脚；TJA1043TCAN收发器的3脚接3.3V电源，10脚接5V电源，2脚接地。4.如权利要求1所述的一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置，其特征在于：定位单元(3)包括定位模块和GPS定位天线；GPS定位天线与定位模块连接，定位模块与所述CPU微控制器(1)电性连接；定位模块通过GPS定位天线接收卫星定位数据并发送至CPU微控制器(1)，以对车辆运行轨迹进行精准定位；定位模块采用ATGM332D芯片；所述ATGM332D芯片的20脚和21脚分别接STM32F407VET6芯片的87脚和86脚；ATGM332D芯片的23脚和24脚分别接3.3V电源和地。5.如权利要求1所述的一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置，其特征在于：数据存储单元(4)与CPU微控制器(1)电性连接；以存储CPU微控制器(1)可执行的文件系统、远程升级文件、配置文件及整个装置在运行过程中产生的数据缓存及盲区存储；数据存储单元(4)采用型号为W25Q256芯片，所述W25Q256芯片的1脚、2脚、3脚、6脚和5脚分别接STM32F407VET6芯片的29脚、31脚、33脚、30脚和32脚；W25Q256芯片的4脚接地，8脚接3.3V电源。6.如权利要求1所述的一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置，其特征在于：所述一种车辆数据实时采集处理监控与控制装置还包括：监控单元；所述监控单元为台式机，位于车辆外，用于监控和处理数据；无线数据传输单元(5)为4G无线通信模块，4G无线通信模块与CPU微控制器(1)通过串口电性连接，与所述监控单元之间通过无线连接；以通过4G无线通信模块将数据无线、高速传输至监控单元，便于后台监控人员及时了解车辆信息及远程唤醒车辆；所述4G无线通信模块采用EC20芯片；所述EC20芯片的外围电路的主要...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹向阳，熊晓飞，潘斌，周密，方恒耀，严海英，
申请(专利权)人：武汉电动汽车技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42