汽车故障无线诊断技术及实现(上位机)
汽车故障无线诊断技术及实现(上位机)[20200408211534]
摘 要
目前，随着汽车在人们日常生活中越来越普及，对于汽车故障诊断这一块，我们迫切的需要研发更小型更方便现场操作以及个人使用的汽车OBDⅡ诊断设备，从而来方便我们日常的汽车故障修复及读取自己车辆的运行状况。对于此设备我们设想采用蓝牙模块进行无线传输信号，利用CAN控制器、CAN收发器和单片机进行编程处理获取我们所需要的车况信息，这样下位机部分就基本构建完毕。而我主要是进行上位机的构建，上位机我打算采用VB进行编程，从而使其能够与下位机进行自主交换信息，同时也能够手动发送以得到想要获取的信息。未来汽车故障诊断设备必定是朝着更便捷，更生活，更小型的方向发展，所以此课题有很强的实际操作性。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:无线传输下位机车况信息上位机VB自主交换信息
目录
1. 绪论 5
1.1 选题的背景及意义 5
1.2 汽车故障自诊断系统走过的3个历程 6
1.2.1专用汽车故障检测仪 6
1.2.2 随车诊断系统 6
1.2.3 多功能车外诊断系统 7
1.3 更快速、更便捷的汽车诊断必将成为未来的发展趋势 7
1.3.1故障诊断仪设备应具备的基本内容 7
1.3.2当今汽车故障诊断仪的缺点 7
1.4整体电路框图设计 8
1.5 项目计划 9
2. 研究课题综述 10
2.1 研究课题的目的 10
2.2 课题研究的方向 10
2.3 课题解决思路和实验方法 12
3. 上位机的制作 13
3.1 上位机接收发程序 13
3.2 上位机数据处理程序 18
4. CAN协议与OBDII通讯协议 19
4.1 CAN协议 19
4.1.1 CAN协议概要 19
4.1.2 帧的种类 20
4.2 OBDII通讯协议 23
4.2.1 通讯协议介绍 23
4.2.2 汽车OBDII通讯协议的确定 25
5.单元设计模块 25
5.1 SJA1000型CAN控制器 25
5.1.1.SJA1000的内部结构 26
5.1.2 SJA1000的控制模块 27
5.1.3 SJA1000的模式选择：PeliCAN和BasicCAN 29
5.2 PC82C250型CAN收发器 29
5.2.1 PCA82C250芯片引脚定义 29
5.2.2 CAN收发器的功能框图 30
5.2.3 CAN收发器功能 30
5.3 STC89C52型单片机芯片 31
5.4 蓝牙模块介绍 32
6. 全文总结与展望 34
6.1 全文总归 34
6.2 展望 34
致谢 35
参考文献 35
附件1：上位机代码 36
1. 绪论
1.1 选题的背景及意义
随着社会的进步，人类的发展，到今天汽车已经成为了人们生活中一种必不可少的交通工具。人们使用汽车上班，出游，社交等等，在使用的越来越频繁的同时，问题也随之出现了，那就是安全以及汽车出现问题后该如何解决，从表1-1的2000-2009年我国交通事故的统计表可以清晰的表现出2000年到2009年之间由交通事故引起的直接损失和间接损失，虽然不能说都是由于车子性能造成的，但我相信如果车主能够及时的了解自己的车子性能，那有很大一部分交通事故是可以避免的。但是如今我们要全方面的了解车身性能，以及车上电子设备的运行情况，就必须要到4S店才能实现，这就使得我们在日常生活中对于自己车辆情况的一个空白，可是难道只有在车子出了问题或者我们的车行安全存在隐患，并酿成了无法挽回的苦果后，我们才会后知后觉的想要去随时随地的了解自己车子的情况吗？所以，面对以上总总就很迫切的需要一款适用于日常家庭生活能够随时随地了解自己车子性能的检测仪器出现，来解决以上问题。这就有了今天做的这个设计:汽车故障无线诊断技术及实现（上位机）。
该课题是关于一种新型汽车诊断技术工具的开发。当前常用的汽车诊断工具是有线诊断仪，通过与汽车OBDII端口相连接，以有线的方式发送诊断仪的诊断信息，并同样通过有线方式把车辆内部相关参数发送给诊断仪。这种方式确实非常方便，但诊断距离还是受限。本课题设计的出发点在于将这种诊断方式无线化，通过蓝牙连接方式将连接在车载OBDII接口的检测模块与上位机相连。目前的诊断仪价钱贵，一般车主不会选择购买。所以只有在汽修厂里才普遍使用。也正因此车主不便掌握自己车辆的运行及磨损状况。所以该技术的实现除了可以增加汽车维修时候的便利，也有助于普通用户了解自己行车安全的好方式。汽车故障无线诊断技术及实现分为上位机和下位机两个部分。上位机部分的工作通过VB编写人机交互界面，并完成两者之间的蓝牙通信模块。下位机的工作通过嵌入式开发完成检测模块。现国外对于这一方面的研究已经取得了成果，但是缺乏一个稳定的低端解决方案，故此，该课题是一个很好的科研项目，有很大的实用价值。
表1-1 2000-2009年我国交通事故的统计表
年份 事故次数（起） 死亡人数（人） 受伤人数（人） 直接经济损失（万元）
2000 616974 93493 418721 266900
2001 760327 106367 546485 309000
2002 773137 109381 562074 332282
2003 667507 104372 494174 327000
2004 517889 107077 480864 239000
2005 450254 98738 469911 188000
2006 378781 89455 431139 149000
2007 327209 81649 380442 120000
2008 265204 73848 304919 100000
2009 238000 67159 275125 91000
1.2 汽车故障自诊断系统走过的3个历程
1.2.1专用汽车故障检测仪
在1970年代后期，为了让汽车使用者能够更简便的使用汽车以及检修汽车，为了解决这个问题，便于检测汽车电控系统的工作状况产生了专用汽车故障检测仪。例如EEC—I和EEC—II检测仪由美国福特公司研制，它可以读取电控汽油发动机的数据，并通过数据确定故障，从而准确的排除故障[1]。但是因为此故障检测仪所需专业知识较强，故一直未能进行推广。
1.2.2 随车诊断系统
在上世纪80年代新的诊断系统因为电子设备的升级而被重新研发，而它与上一代产品不同的是，它利用自身配备的处理器对于车内电子设备进行跟踪，且具有一定的智能，所以该系统也可以称之为自诊断故障系统[2]。利用该系统可以实现汽车电子的监控，能够诊断及清除故障，故使用范围有了一定提升。但它同样存在缺陷，它的微处理器内存不够，对于渗断项目限制比较明显，且对于复杂的故障无法诊断。故更新一代的汽车诊断系统仍在研发中。
1.2.3 多功能车外诊断系统
由于上一代自诊断系统诊断容量不足和诊断功能有缺陷，在80年代末相继诞生了一系列自诊断故障系统，例如福特的车外诊断仪OASIS、丰阳的Diaqmonitor诊断系统、日产公司的Consult等，这些产品功能都已经比较全面了，但是带来的价格问题却一直无法解决，同时使用者专业技术要求较高，且不同公司间的诊断标准不同，这些因素也限制了日常使用及汽车维护[3]。之后，为了解决这些问题，新的诊断标准出现了，并开始进行新的诊断系统的研发。
摘 要
目前，随着汽车在人们日常生活中越来越普及，对于汽车故障诊断这一块，我们迫切的需要研发更小型更方便现场操作以及个人使用的汽车OBDⅡ诊断设备，从而来方便我们日常的汽车故障修复及读取自己车辆的运行状况。对于此设备我们设想采用蓝牙模块进行无线传输信号，利用CAN控制器、CAN收发器和单片机进行编程处理获取我们所需要的车况信息，这样下位机部分就基本构建完毕。而我主要是进行上位机的构建，上位机我打算采用VB进行编程，从而使其能够与下位机进行自主交换信息，同时也能够手动发送以得到想要获取的信息。未来汽车故障诊断设备必定是朝着更便捷，更生活，更小型的方向发展，所以此课题有很强的实际操作性。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:无线传输下位机车况信息上位机VB自主交换信息
目录
1. 绪论 5
1.1 选题的背景及意义 5
1.2 汽车故障自诊断系统走过的3个历程 6
1.2.1专用汽车故障检测仪 6
1.2.2 随车诊断系统 6
1.2.3 多功能车外诊断系统 7
1.3 更快速、更便捷的汽车诊断必将成为未来的发展趋势 7
1.3.1故障诊断仪设备应具备的基本内容 7
1.3.2当今汽车故障诊断仪的缺点 7
1.4整体电路框图设计 8
1.5 项目计划 9
2. 研究课题综述 10
2.1 研究课题的目的 10
2.2 课题研究的方向 10
2.3 课题解决思路和实验方法 12
3. 上位机的制作 13
3.1 上位机接收发程序 13
3.2 上位机数据处理程序 18
4. CAN协议与OBDII通讯协议 19
4.1 CAN协议 19
4.1.1 CAN协议概要 19
4.1.2 帧的种类 20
4.2 OBDII通讯协议 23
4.2.1 通讯协议介绍 23
4.2.2 汽车OBDII通讯协议的确定 25
5.单元设计模块 25
5.1 SJA1000型CAN控制器 25
5.1.1.SJA1000的内部结构 26
5.1.2 SJA1000的控制模块 27
5.1.3 SJA1000的模式选择：PeliCAN和BasicCAN 29
5.2 PC82C250型CAN收发器 29
5.2.1 PCA82C250芯片引脚定义 29
5.2.2 CAN收发器的功能框图 30
5.2.3 CAN收发器功能 30
5.3 STC89C52型单片机芯片 31
5.4 蓝牙模块介绍 32
6. 全文总结与展望 34
6.1 全文总归 34
6.2 展望 34
致谢 35
参考文献 35
附件1：上位机代码 36
1. 绪论
1.1 选题的背景及意义
随着社会的进步，人类的发展，到今天汽车已经成为了人们生活中一种必不可少的交通工具。人们使用汽车上班，出游，社交等等，在使用的越来越频繁的同时，问题也随之出现了，那就是安全以及汽车出现问题后该如何解决，从表1-1的2000-2009年我国交通事故的统计表可以清晰的表现出2000年到2009年之间由交通事故引起的直接损失和间接损失，虽然不能说都是由于车子性能造成的，但我相信如果车主能够及时的了解自己的车子性能，那有很大一部分交通事故是可以避免的。但是如今我们要全方面的了解车身性能，以及车上电子设备的运行情况，就必须要到4S店才能实现，这就使得我们在日常生活中对于自己车辆情况的一个空白，可是难道只有在车子出了问题或者我们的车行安全存在隐患，并酿成了无法挽回的苦果后，我们才会后知后觉的想要去随时随地的了解自己车子的情况吗？所以，面对以上总总就很迫切的需要一款适用于日常家庭生活能够随时随地了解自己车子性能的检测仪器出现，来解决以上问题。这就有了今天做的这个设计:汽车故障无线诊断技术及实现（上位机）。
该课题是关于一种新型汽车诊断技术工具的开发。当前常用的汽车诊断工具是有线诊断仪，通过与汽车OBDII端口相连接，以有线的方式发送诊断仪的诊断信息，并同样通过有线方式把车辆内部相关参数发送给诊断仪。这种方式确实非常方便，但诊断距离还是受限。本课题设计的出发点在于将这种诊断方式无线化，通过蓝牙连接方式将连接在车载OBDII接口的检测模块与上位机相连。目前的诊断仪价钱贵，一般车主不会选择购买。所以只有在汽修厂里才普遍使用。也正因此车主不便掌握自己车辆的运行及磨损状况。所以该技术的实现除了可以增加汽车维修时候的便利，也有助于普通用户了解自己行车安全的好方式。汽车故障无线诊断技术及实现分为上位机和下位机两个部分。上位机部分的工作通过VB编写人机交互界面，并完成两者之间的蓝牙通信模块。下位机的工作通过嵌入式开发完成检测模块。现国外对于这一方面的研究已经取得了成果，但是缺乏一个稳定的低端解决方案，故此，该课题是一个很好的科研项目，有很大的实用价值。
表1-1 2000-2009年我国交通事故的统计表
年份 事故次数（起） 死亡人数（人） 受伤人数（人） 直接经济损失（万元）
2000 616974 93493 418721 266900
2001 760327 106367 546485 309000
2002 773137 109381 562074 332282
2003 667507 104372 494174 327000
2004 517889 107077 480864 239000
2005 450254 98738 469911 188000
2006 378781 89455 431139 149000
2007 327209 81649 380442 120000
2008 265204 73848 304919 100000
2009 238000 67159 275125 91000
1.2 汽车故障自诊断系统走过的3个历程
1.2.1专用汽车故障检测仪
在1970年代后期，为了让汽车使用者能够更简便的使用汽车以及检修汽车，为了解决这个问题，便于检测汽车电控系统的工作状况产生了专用汽车故障检测仪。例如EEC—I和EEC—II检测仪由美国福特公司研制，它可以读取电控汽油发动机的数据，并通过数据确定故障，从而准确的排除故障[1]。但是因为此故障检测仪所需专业知识较强，故一直未能进行推广。
1.2.2 随车诊断系统
在上世纪80年代新的诊断系统因为电子设备的升级而被重新研发，而它与上一代产品不同的是，它利用自身配备的处理器对于车内电子设备进行跟踪，且具有一定的智能，所以该系统也可以称之为自诊断故障系统[2]。利用该系统可以实现汽车电子的监控，能够诊断及清除故障，故使用范围有了一定提升。但它同样存在缺陷，它的微处理器内存不够，对于渗断项目限制比较明显，且对于复杂的故障无法诊断。故更新一代的汽车诊断系统仍在研发中。
1.2.3 多功能车外诊断系统
由于上一代自诊断系统诊断容量不足和诊断功能有缺陷，在80年代末相继诞生了一系列自诊断故障系统，例如福特的车外诊断仪OASIS、丰阳的Diaqmonitor诊断系统、日产公司的Consult等，这些产品功能都已经比较全面了，但是带来的价格问题却一直无法解决，同时使用者专业技术要求较高，且不同公司间的诊断标准不同，这些因素也限制了日常使用及汽车维护[3]。之后，为了解决这些问题，新的诊断标准出现了，并开始进行新的诊断系统的研发。
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