汽車故障診斷儀硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc

汽車故障診斷儀硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 文/白光澤?邢?燕 摘?要：本文介紹了汽車故障診斷儀及其作用，并闡述了其硬件系統(tǒng)構(gòu)成及硬件實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞：汽車故障診斷儀硬件系統(tǒng)故障檢測(cè) 隨著科技的發(fā)展，我國(guó)的汽車產(chǎn)業(yè)也得到了飛速發(fā)展，智能化系統(tǒng)在汽車中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它使汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性及可靠性等有了極大的提高，但同時(shí)也帶來(lái)了相應(yīng)的問(wèn)題即汽車的復(fù)雜性、多樣性使汽車維修的難度增加，如何快捷迅速的診斷和排除汽車故障，是目前汽車維修行業(yè)所面臨的重大問(wèn)題，也是車主們關(guān)心的重要問(wèn)題。而汽車故障診斷儀是解決這個(gè)問(wèn)題的最好設(shè)備。它通過(guò)儀器與車載故障自診斷系統(tǒng)配套使用的，可在汽車不解體的情況下，用儀器或設(shè)備測(cè)試汽車性能和故障參數(shù)，曲線或波形，自動(dòng)分析和判斷汽車的技術(shù)狀況。 一、汽車故障診斷儀概述 汽車故障診斷儀是一款專門(mén)針對(duì)汽車故障進(jìn)行檢測(cè)和診斷的專業(yè)儀器，主要用來(lái)對(duì)汽車故障進(jìn)行診斷和定位，能實(shí)時(shí)檢測(cè)和診斷車輛故障，并對(duì)車輛故障的解決方法提供幫助和建議，同時(shí)也能做車輛的日常檢測(cè)，實(shí)時(shí)掌握車輛的狀況和性能，是個(gè)人車友必備的一種車輛檢測(cè)儀器。 診斷儀硬件可以通過(guò)各種轉(zhuǎn)換接頭與轎車的診斷接口連接，支持多種車型。實(shí)時(shí)讀取故障代碼，各種運(yùn)行參數(shù)。通過(guò)上位機(jī)直接控制DDTI所連接設(shè)備的可控元件動(dòng)作，以判斷元件是否工作正常，也可以通過(guò)上位機(jī)直接控制DDTI對(duì)所連接的設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)配置（需設(shè)備ECU能支持此功能），還可以做一些特殊車型的保養(yǎng)燈歸零、怠速調(diào)整、胎壓監(jiān)測(cè)、節(jié)氣門(mén)調(diào)整和防盜匹配等特殊功能。 二、汽車故障診斷儀硬件系統(tǒng)構(gòu)成 汽車故障診斷儀硬件系統(tǒng)主要包括與上位機(jī)的接口模塊、診斷接口模塊、中央處理單元及電源模塊四個(gè)部分。其中，電源模塊是用來(lái)向上面的三個(gè)模塊供電的，診斷接口模塊是用來(lái)與車輛的診斷接口相連進(jìn)行車輛檢測(cè)和診斷的，上位機(jī)接口模塊是用來(lái)和上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，中央處理單元是通過(guò)上位機(jī)接口和診斷接口將自己處理的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)和車輛。它有如下主要功能。 一是通過(guò)采集ECU的輸入、輸出電壓，判斷其是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，以此來(lái)診斷電子控制系統(tǒng)的傳感器、執(zhí)行器狀態(tài)以及ECU的工作是否正常。 二是當(dāng)電子控制系統(tǒng)中的某一電路出現(xiàn)超出規(guī)定的信號(hào)時(shí)，該電路及相關(guān)的傳感器反映的故障信息以故障代碼的形式存儲(chǔ)到ECU內(nèi)部的存儲(chǔ)器中，維修人員可利用該診斷儀來(lái)讀取故障碼，使其顯示出來(lái)。 三、汽車故障診斷儀實(shí)現(xiàn) 本設(shè)計(jì)中電源部分采用了美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的電源芯片，采用12V供電與轎車提供的電源相吻合。由于車輛系統(tǒng)的特殊性，電源部分對(duì)于防雷與電源反接都采取了相應(yīng)的措施進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)。 中央處理單元是汽車故障診斷儀的核心器件，主要包括讀故障信息單元、刪除故障信息單元、讀數(shù)據(jù)流單元和動(dòng)作測(cè)試單元。其中，讀取故障信息單元用于獲取所述待測(cè)車輛的故障信息；刪除故障信息單元用于刪除待測(cè)車輛的故障信息；讀數(shù)據(jù)流單元用于獲取待測(cè)車輛的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)信息得到待測(cè)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)；動(dòng)作測(cè)試單元用于檢測(cè)待測(cè)車輛的可控電子部件是否工作正常。 在本設(shè)計(jì)中，中央處理單元采用了STM8S208R8芯片。STM8S系列是基于8位框架結(jié)構(gòu)的微控制器，其CPU內(nèi)核有6個(gè)內(nèi)部寄存器，通過(guò)這些寄存器可高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。STM8S的指令集支持80條基本語(yǔ)句及20種尋址模式，而且CPU的6個(gè)內(nèi)部寄存器都擁有可尋址的地址。產(chǎn)品嵌入的130nm非易失性存儲(chǔ)器是當(dāng)前8位微控制器中最先進(jìn)的存儲(chǔ)技術(shù)之一，并提供真正的EEPROM數(shù)據(jù)寫(xiě)入操作，可達(dá)30萬(wàn)次擦寫(xiě)極限。 與上位機(jī)接口部分，支持USB、RS232、RS485和藍(lán)牙傳輸三種方式，可根據(jù)用戶要求靈活選擇接口方式，滿足傳輸速率與不同傳輸距離的要求。 診斷接口模塊支持汽車總線接口模塊、RS485接口模塊、無(wú)線模塊和RS232接口模塊。 通過(guò)上述硬件實(shí)現(xiàn)后，在智能終端設(shè)備與安裝在待測(cè)車輛上的汽車故障診斷終端建立連接，通過(guò)汽車故障診斷終端與待測(cè)車輛的診斷接口電連接；診斷終端向所述汽車故障診斷終端發(fā)送診斷指令；汽車故障診斷終端根據(jù)所述診斷指令獲取所述待測(cè)車輛的故障和狀態(tài)信息，并通過(guò)軟件分析待測(cè)車輛的故障和狀態(tài)信息得到故障診斷結(jié)果，將故障診斷結(jié)果發(fā)送至所述智能終端設(shè)備；智能終端設(shè)備接收所述故障診斷結(jié)果，并通過(guò)顯示屏輸出所述故障診斷結(jié)果，進(jìn)行汽車故障診斷和維修。 （：白光澤，長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院；邢燕，長(zhǎng)