基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统。CAN诊断硬件包括主处理模块以及与主处理模块相连的外围电路，外围电路包括WIFI通信模块、CAN总线模块、LIN总线模块、存储器模块、系统监控模块、RS232通信模块、RTC实时时钟模块，以及可选的2G/3G通信模块、USB通信模块和LAN通信模块。存储器模块包括RAM存储器、FLASH存储器和SD卡插槽，系统监控模块包括用于系统监控的协处理器和温度传感器。本实用新型专利技术具有成本低、体积小、速度快、灵活方便、不需要专用诊断终端等特点，特别适合于工程机械外场调试等各种生产测试现场对CAN总线系统进行分析和诊断。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及现场总线诊断领域和一种现场总线诊断系统，特别是一种基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统。
技术介绍
CAN总线是德国BOSCH公司在20世纪80年代初，为了解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通讯协议。它的短帧数据结构、非破坏性总线仲裁技术以及灵活的通讯方式适应了汽车通信控制领域的实时性和可靠性要求。现在，CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备、工程机械等方面。LIN则是CAN在低端应用的延伸，是价格相对便宜且速度较慢的子网。通常状况下，电子控制装置通过CAN总线提供稳定、可靠的低成本网络连接，电机、开关、传感器和车灯等则通过LIN进行网络连接。WIFI的全称是Wireless Fidelity，是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准。该技术使用的是2.4GHz附近的频段，其主要特性为:速度快，可靠性高，在开放性区域，覆盖范围广，方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。随着智能手机和平板电脑的广泛应用，WIFI得到了迅速普及，目前几乎所有商用移动智能终端均支持WIFI。现有的CAN总线诊断系统，大多为USB转CAN或PCI转CAN接口卡，或具有CAN总线接口的专用CAN手持终端。CAN接口卡需要配合PC使用，而专用CAN手持终端大多功能简单且易受有线连接的束缚，具有便携性差、成本高昂、不易扩展等缺点。另外，现有的CAN总线智能诊断系统往往只支持一种CAN总线物理层连接(大多为高速CAN)，且不具备LIN总线诊断功能。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统。实现本技术目的的技术方案为:一种基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统，包括主处理器模块、WIFI通信模块、CAN总线模块、LIN总线模块、存储器模块、系统监控模块、RS232通信模块、RTC实时时钟模块，所述WIFI通信模块、CAN总线模块、LIN总线模块、存储器模块、系统监控模块、RS232通信模块、RTC实时时钟模块均与主处理器模块相连接，所述WIFI通信模块用于进行无线通讯，系统监控模块用于进行系统监控，RTC实时时钟模块为系统提供时钟信号，RS232通信模块为系统提供通信接口。本技术的系统还包括2G/3G通信模块、USB通信模块和LAN通信模块，上述模块均与主处理器模块相连接。所述存储器模块包括RAM存储器、FLASH存储器和SD卡扩展插槽。所述系统监控模块包括用于系统监控的协处理器和温度传感器。所述CAN总线模块包括可编程的终端电阻。所述主处理器模块为Freescale公司的1.MX35微处理器。所述主处理器模块也可选用ST公司STM32F207嵌入式处理器。本技术与现有技术相比，其显著优点为:1)本技术的系统只需要在具有WIFI接口的商用移动智能终端上安装相应的CAN诊断软件就可以直接将其作为CAN诊断系统的显示终端，不需要使用PC或专门的显示终端。目前几乎所有的商用移动智能终端都配备有WIFI接口，而且其计算和显示功能非常强大。直接使用移动智能终端作为诊断显示终端具有成本低、体积小、速度快、灵活方便、不需要专用诊断终端等特点，特别适合于工程机械外场调试等各种生产测试现场对CAN总线系统进行分析和诊断。2)CAN总线接口模块采用子板设计，通过更换CAN总线接口模块，可以支持高速CAN、低速容错CAN和单线CAN等各种CAN物理层连接，适用于各种CAN总线应用场合；通过更换不同的总线接口模块，还可以提供对其它现场总线的支持。3)本技术的系统支持Client (无线客户端)模式和AP(无线接入点)模式，WIFI模块和可选的2G/3G模块可以同时工作，多个移动智能终端可以同时连接到CAN总线智能诊断系统，支持多个用户同时对相同或不同的CAN总线进行诊断。4)本技术的系统包括LIN总线模块，可以通过软件配置为Master模式或Slave模式，也可以工作在侦听模式而不影响LIN总线的正常通信，支持对作为CAN在低端应用的延伸的LIN总线进行分析和诊断。5)本技术的系统具有强大的硬件滤波和软件滤波功能，软件滤波支持对CAN标准帧的所有11位ID或扩展帧的高11位ID进行快速滤波，灵活的硬件滤波加软件滤波机制，使得CAN诊断系统只需要接收和传输诊断软件期待的CAN数据帧，减少CPU的处理时间和WIFI的数据传输量。6)本技术将WIFI引入CAN总线诊断中，支持多种CAN物理层连接，且直接利用具有WIFI接口的商用移动智能终端如智能手机、平板电脑和笔记本电脑等作为CAN总线诊断的智能显示终端，能够方便的对CAN总线数据链路层和应用层通信进行分析和诊断，快速定位CAN总线软硬件故障，具有成本低、体积小、速度快、灵活方便、不需要专用诊断终端等特点，特别适合于工程机械外场调试等各种生产测试现场对CAN总线系统进行分析和诊断。以下结合附图对本技术作进一步详细描述。附图说明图1为本技术的基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统的原理框图。图2为本技术的基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统的软件框图。具体实施方式本技术的一种基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统，包括运行于移动智能终端的CAN诊断软件和与诊断软件通过WIFI通信并进行CAN数据帧发送、接收的CAN诊断硬件。CAN诊断硬件包括主处理模块以及与主处理模块相连的外围电路，外围电路包括WIFI通信模块、CAN总线模块、LIN总线模块、存储器模块、系统监控模块、RS232通信模块、RTC实时时钟模块，以及可选的2G/3G通信模块、USB通信模块和LAN通信模块。存储器模块包括RAM存储器、FLASH存储器和SD卡扩展插槽，系统监控模块包括用于系统监控的协处理器和温度传感器。所述的运行于移动智能终端的CAN诊断软件支持基于多种主流操作系统的移动智能终端，能够发送和接收CAN总线与LIN总线数据帧，支持基于时间或事件触发的发送，能够对接收数据进行记录。基于模块化设计的CAN诊断软件支持CANoperuDeviceNet等上层通信协议，支持常用的CAN总线诊断协议，并且用户可以通过自定义插件或脚本进行功能扩展。所述的基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统，具有强大的CAN数据帧硬件滤波和软件滤波功能。硬件滤波由所选择的CAN接口芯片直接提供，速度快但滤波选项有限。软件滤波由两个滤波子模块组成，两个滤波子模块可以单独使能，也可以同时使能；可以配置为与的关系，也可以配置为或的关系。软件滤波子模块一为允许或禁止接收的CAN数据帧ID的列表或列表范围；软件滤波子模块二以位图表示允许接收的CAN数据帧的11位ID的集合，每个ID占用一位，以ID为索引对位图进行访问，支持对CAN标准帧的所有11位ID或扩展帧的高11位ID进行快速滤波。灵活的硬件滤波加软件滤波机制，使得CAN诊断系统只需要接收和传输诊断软件期待的CAN数据帧，减少主处理模块的处理时间和WIFI的数据传输量。下面介绍基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统的CAN诊断硬件的各模块功能:所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统，其特征在于，包括主处理器模块、WIFI通信模块、CAN总线模块、LIN总线模块、存储器模块、系统监控模块、RS232通信模块、RTC实时时钟模块，所述WIFI通信模块、CAN总线模块、LIN总线模块、存储器模块、系统监控模块、RS232通信模块、RTC实时时钟模块均与主处理器模块相连接，所述WIFI通信模块用于进行无线通讯，系统监控模块用于进行系统监控，RTC实时时钟模块为系统提供时钟信号，RS232通信模块为系统提供通信接口。

【技术特征摘要】
1.一种基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统，其特征在于，包括主处理器模块、WIFI通信模块、CAN总线模块、LIN总线模块、存储器模块、系统监控模块、RS232通信模块、RTC实时时钟模块，所述WIFI通信模块、CAN总线模块、LIN总线模块、存储器模块、系统监控模块、RS232通信模块、RTC实时时钟模块均与主处理器模块相连接，所述WIFI通信模块用于进行无线通讯，系统监控模块用于进行系统监控，RTC实时时钟模块为系统提供时钟信号，RS232通信模块为系统提供通信接口。2.根据权利要求1所述的基于WIFI与移动智能终端的CAN总线诊断系统，其特征在于，还包括2G/3G通信模块、USB通信模块和LAN通信模块，上述模块均与主处理器模块相连接。3.根据权利要求1或2所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：何海波，孙波，吴小勇，王勇，王晨，何家健，张鑫磊，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所，
类型：实用新型
国别省市：