汽車模數(shù)采樣實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種汽車模數(shù)采樣實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備，包括微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、無線通訊裝置和電源裝置，微處理器與模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置和無線通訊裝置均相連，電源裝置與微處理器和無線通訊裝置相連。該設(shè)備不僅能提供汽車模/數(shù)采樣數(shù)據(jù)，還能實(shí)時(shí)將汽車模/數(shù)采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車信息的目的。
【專利說明】汽車模數(shù)采樣實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及監(jiān)控設(shè)備，特別是汽車AD(模/數(shù))采樣實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的汽車AD采樣數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，由AD轉(zhuǎn)換裝置、微處理裝置組成，可轉(zhuǎn)換汽車AD采樣信號(hào)信息輸出。但現(xiàn)有設(shè)備功能單一，無法實(shí)現(xiàn)汽車AD采樣數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種汽車AD采樣數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，該設(shè)備不僅能提供汽車AD采樣數(shù)據(jù)，還能實(shí)時(shí)將汽車AD采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車信息的目的。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:汽車模數(shù)采樣實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備，包括微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、無線通訊裝置和電源裝置，微處理器與模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置和無線通訊裝置均相連，電源裝置與微處理器和無線通訊裝置相連。
[0005]所述的設(shè)備，微處理器外接有閃存。
[0006]所述的設(shè)備，微處理器與模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置之間接有輸入/輸出控制器。
[0007]所述的設(shè)備，無線通信裝置采用GPRS模塊。
[0008]所述的設(shè)備，電源裝置包括5V穩(wěn)壓電源模塊和3.3V穩(wěn)壓電源模塊，5V穩(wěn)壓電源模塊和3.3V穩(wěn)壓電源模塊互相連接，5V穩(wěn)壓電源模塊與無線通訊裝置相連，3.3V穩(wěn)壓電源模塊與微處理器相連。
[0009]所述的設(shè)備，微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、無線通訊裝置分別采用型號(hào)為STM32F103、AD603、QUECTEL-M12 的芯片。
[0010]所述的設(shè)備，閃存采用型號(hào)為25032BVSIG的芯片。
[0011]所述的設(shè)備，輸入/輸出控制器采用型號(hào)為MAXM-MAX3232的芯片。
[0012]所述的設(shè)備，5V穩(wěn)壓電源模塊、3.3V穩(wěn)壓電源模塊分別采用型號(hào)為NSC-LM2596、BCD-AP2121 的芯片。
[0013]本實(shí)用新型提供的設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)主要是:
[0014]其一.能夠提供汽車AD數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，提高設(shè)備的集成度和可靠性。
[0015]其二.只需本設(shè)備一臺(tái)，就能夠?qū)崿F(xiàn)多種數(shù)據(jù)上傳功能，降低車載設(shè)備總體使用成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是模塊圖。
[0017]圖2是模塊管腳連接圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型包括AD轉(zhuǎn)換裝置、1/0(輸入/輸出)控制裝置、GPRS(General PacketRad1 Service，通用分組無線服務(wù))裝置和電源裝置，它們通過數(shù)據(jù)線和電源線與內(nèi)含微處理單元和緩存器的MPU(Microprocessor Unit,微處理器)裝置相連。
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0020]本實(shí)用新型提供的汽車AD采樣數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括AD轉(zhuǎn)換裝置(與汽車外接設(shè)備相連)、I/o控制裝置、GPRS裝置和電源裝置，它們通過數(shù)據(jù)線和電源線與內(nèi)含STM103的微處理單元和緩存器的MPU裝置相連。
[0021]所述MPU裝置可以加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力。該MPU裝置可以選用ST公司的STM32F103作為本設(shè)備的核心控制單元，該芯片采用流水線處理技術(shù)，提高了指令執(zhí)行效率；集成JTAG (Joint Test Act1n Group,聯(lián)合測試行為組織標(biāo)準(zhǔn)端口)，支持在線編程；采用低電壓供電(2.5?3.6V)，因?yàn)楣こ唐囓囕d電源為24V，必須經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換裝置才能轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)各裝置所需的電壓。該MPU裝置具備多種總線接口，UART (Universal AsynchronousReceiver/Transmitter,通用異步收發(fā)傳輸器)口可實(shí)現(xiàn)全雙工通信，通信波特率可分別設(shè)定，可用于GPRS通訊交互。GPRS裝置和STM32F103芯片均通過I2C (Inter-1ntegratedCircuit,內(nèi)部整合電路)總線，實(shí)現(xiàn)外擴(kuò)兩路UART，可同時(shí)外接車載設(shè)備。
[0022]所述緩存器可以使用256K緩存設(shè)計(jì)，使MPU裝置具有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)能力。該緩存器可采用型號(hào)為25032BVSIG的閃存器產(chǎn)品，與MPU之間通過SPI (Serial PeripheralInterface,同步串行外設(shè)接口)總線相連。
[0023]所述MPU裝置外接AD總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，用于接收汽車AD總線發(fā)出的汽車工況信號(hào)。
[0024]所述AD總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，可以采用AD603產(chǎn)品作為AD總線協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片。該轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)AD總線與RS232之間的數(shù)據(jù)通訊，以及AD總線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收；支持標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展模式；支持AD總線自發(fā)送自接收工作模式；提供透明轉(zhuǎn)換、透明帶ID標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)換。
[0025]所述GPRS裝置通過芯片引腳連接MPU裝置。該GPRS裝置可以采用型號(hào)為QUECTEL-M12的產(chǎn)品，用于收發(fā)GPRS信號(hào)。所述QUECTEL-M12裝置是一款完整的GSM (GlobalSystem for Mobile communicat1n,全球移動(dòng)通信系統(tǒng))/GPRS四頻解決方案裝置,可以廣泛應(yīng)用于WLL (無線本地環(huán)路)、M2M(Machine To Machine，機(jī)對(duì)機(jī))和手持設(shè)備中。使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)界面，使得具備GSM/GPRS850/900/1800/1900MHZ功能的M12以小尺寸和低功耗實(shí)現(xiàn)語音、短信、數(shù)據(jù)和傳真信息的高速傳輸。M12的優(yōu)良性能使其幾乎能適應(yīng)所有的工業(yè)應(yīng)用要求，如M2M、遙測和其它移動(dòng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中。其優(yōu)勢在于永久在線、快速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，工作電壓為3.3至4.8V。該裝置內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧，使用AT指令進(jìn)行通訊，收發(fā)GPRS信號(hào)。
[0026]所述1/0控制裝置通過芯片引腳外接MPU裝置。該1/0控制裝置用于和其他外接車載電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；控制輸入輸出數(shù)據(jù)的傳送；檢測外圍設(shè)備的狀態(tài)。該I/o控制裝置由I/o控制器組成，該1/0控制器可以采用MAXIM-MAX3232型號(hào)的收發(fā)器，該收發(fā)器采用專有的低壓差發(fā)送器輸出級(jí)，利用雙電荷泵在3.0V至5.5V電源供電時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)真正的RS-232 性能，MAXIM-MAX3232 供電電壓 5V 或 3.3V。
[0027]所述電源裝置用于為整個(gè)系統(tǒng)提供工作電源。電源裝置可采用一塊NSC-LM2596芯片作為5V穩(wěn)壓電源，一塊低壓差線性穩(wěn)壓器BCD-AP2121產(chǎn)品作為3.3V穩(wěn)壓電源，該產(chǎn)品是米用 BCD 的低噪聲低功耗 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)工藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)，具有低壓差、低噪聲、高電源紋波抑制比、低靜態(tài)電流等特點(diǎn)，其最大輸出電流能力的最小值為150mA，并內(nèi)置限流保護(hù)電路(300mA)。B⑶-AP2121的主要特征包括:靜態(tài)工作電源電流為25uA ;在輸出電流150mA時(shí)的輸入輸出壓差小于200mV ;電源紋波抑制比為70dB@lKHz且不需要外接補(bǔ)償電容，其輸出噪聲小于30uVrms。
[0028]本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)及其連接方式如圖2所示，Ul為MPU裝置核心控制單元STM32F103 ；U2為MPU裝置緩存器25032BV5NG ；U3為AD轉(zhuǎn)換芯片AD603 ；U4為1/0控制器MAXIM-MAX3232 ；U6 為 GPRS 裝置 QUECTEL-M12 ；U7 為 5V 穩(wěn)壓電源 NSC-LM2596 ；U8 為 3.3V穩(wěn)壓電源BCD-AP2121。
[0029]Ul的引腳4與U8的引腳5連接，為3.3V供電輸入。Ul的引腳5接地。Ul的引腳
30、31、32分別與U2的引腳6、2、5連接，完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。Ul的引腳78、79、80、83分別與U4的引腳9、10、11、12連接，完成外部數(shù)據(jù)進(jìn)行交互。Ul的引腳68、69與U6的引腳61、60連接，用于收發(fā)GPRS數(shù)據(jù)。
[0030]U2的引腳6、2、5分別與Ul的引腳30、31、32連接，作為數(shù)據(jù)傳輸通路，使U2可以與Ul進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫交換。
[0031]U3的引腳7與U4的引腳16連接，使U3可通過U4向Ul傳送汽車AD信號(hào)數(shù)據(jù)。U3的4號(hào)引腳接地，3號(hào)引腳為信號(hào)輸入端。
[0032]U4的引腳9、10、11、12分別與Ul的引腳78、79、80、83連接，完成外部數(shù)據(jù)進(jìn)行交互。U4的引腳16與U3的引腳7連接，進(jìn)行AD數(shù)據(jù)量化的傳輸。
[0033]U6的引腳43與外置GPRS天線連接，用于收發(fā)GPRS信號(hào)。U6的引腳12、13、14、15分別與SIM (Subscriber Identity Module,用戶識(shí)別模塊)卡供電、SIM卡數(shù)據(jù)傳輸、SIM卡時(shí)鐘、SIM卡重置功能引腳連接，以實(shí)現(xiàn)SM卡功能。U6的引腳60、61分別與Ul的引腳69、68連接，用于GPRS數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸處理。U6的引腳52與U7的引腳2相連，為5V供電輸入。
[0034]U7的引腳I與汽車的12V或24V電源正極連接，為汽車12V或24V電源供電輸入。U7的引腳3接地。U7的引腳2為5V供電輸出，為系統(tǒng)進(jìn)行電源供電，與U6的引腳52相連。
[0035]U8的引腳I與U7的引腳2連接，為5V供電輸入。U8的引腳2接地。U8的引腳5為3.3V電源輸出，為系統(tǒng)進(jìn)行電源供電，與Ul的引腳4相連。
[0036]主要功能:通過Lm2596提供5V穩(wěn)壓電源，通過AP2121提供3.3V穩(wěn)壓電源，給MCU模塊供電和10控制模塊供電，微控器模塊通過AD轉(zhuǎn)換得到AD信號(hào)，微控制器模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理通過10控制裝置將其輸出。
[0037]本實(shí)用新型提供的汽車AD總線數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，其工作過程是:給車載終端上電后，便開始各裝置的初始化以及開中斷，MCU接收AD總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置獲取的汽車實(shí)時(shí)工作信息(水溫、油溫、油位、油壓、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、汽車傾斜度、報(bào)警值等)。系統(tǒng)一旦運(yùn)行，GPRS通訊任務(wù)就開始通過AT指令登陸網(wǎng)絡(luò)，并保持一直在線，然后準(zhǔn)備接收其它任務(wù)的數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求，并發(fā)送數(shù)據(jù)給遠(yuǎn)程服務(wù)器。
【權(quán)利要求】
1.汽車模數(shù)采樣實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備，其特征在于:包括微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、無線通訊裝置和電源裝置，微處理器與模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置和無線通訊裝置均相連，電源裝置與微處理器和無線通訊裝置相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:微處理器外接有閃存。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:微處理器與模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置之間接有輸入/輸出控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:無線通信裝置采用⑶舊模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:電源裝置包括57穩(wěn)壓電源模塊和3.3乂穩(wěn)壓電源模塊，穩(wěn)壓電源模塊和3.穩(wěn)壓電源模塊互相連接，穩(wěn)壓電源模塊與無線通訊裝置相連，3.3卩穩(wěn)壓電源模塊與微處理器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、無線通訊裝置分別采用型號(hào)為31132？103、八0603、如乩-肌2的芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于:閃存采用型號(hào)為250328%%的芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于:輸入/輸出控制器采用型號(hào)為嫩X頂-嫩乂3232的芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于:57穩(wěn)壓電源模塊、3.37穩(wěn)壓電源模塊分別采用型號(hào)為吧0112596、80)-八?2121的芯片。
【文檔編號(hào)】G07C5/08GK204129803SQ201420538682
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】郭亮, 熊建斌 申請(qǐng)人:武漢電動(dòng)汽車示范運(yùn)營有限公司