车联网背景下的OBD车载智能监测系统设计与实现

发布时间：2022-12-18 20:37

　　在汽车保有量与日俱增的趋势中,车辆系统安全、车辆防盗、车辆尾气污染等问题日益显著。车联网技术构建了车辆与外界连接的远程网络架构,让远程实时监控车辆成为可能。本文针对目前汽车在车况诊断、远程监测、防盗等方面存在的不足,在车联网的背景下,结合GPS定位、车辆防盗、OBD系统诊断、嵌入式系统开发等技术,研究开发出一款具备故障诊断、定位跟踪、防盗预警、远程监测等功能的车辆状态实时监测系统。首先,根据车联网、OBD系统、车载终端、车辆防盗系统等在国内外的发展现状,总结出目前系统开发设计需要解决的主要实际问题。从问题出发进行需求分析,提出以车载终端、云服务器、智能手机端三部分组成的车辆状态远程监测系统总体设计方案。从硬件、软件两方面确定了系统的功能需求、开发环境以及相关设计方案。其次,本文对OBD系统工作原理、标准接口、以及多种OBD-II通信协议进行分析;并对CAN总线和K线两种通信总线技术以及车辆原始数据流、故障码信息进行了详细研究。随后,根据硬件设计方案构建了车载终端硬件电路总体设计框图,确定了硬件芯片选型;并完成了车载终端硬件电路原理图、PCB版图设计。其中主要对核心控制电路、GPS定位电... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题研究背景与意义
        1.1.1 选题研究背景
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 OBD系统发展现状
        1.2.2 车联网发展现状
        1.2.3 智能车载终端发展现状
        1.2.4 车辆防盗系统发展现状
    1.3 目前存在的主要实际问题
    1.4 本文主要研究内容及结构安排
        1.4.1 本文主要研究内容
        1.4.2 本文内容结构安排
2 车辆状态远程智能监测系统
    2.1 智能监测系统总体框架构成
    2.2 硬件监测系统开发
        2.2.1 硬件系统开发环境及设计要求
        2.2.2 硬件系统方案设计
    2.3 软件监测平台开发
        2.3.1 软件平台开发环境及设计要求
        2.3.2 软件平台方案设计
    2.4 本章小结
3 智能监测系统关键技术研究
    3.1 OBD系统原理及相关技术研究
        3.1.1 OBD系统工作原理
        3.1.2 OBD-II标准数据接口
        3.1.3 OBD-II标准通信协议
        3.1.4 OBD-II标准故障码
    3.2 OBD通信总线技术
        3.2.1 CAN通信总线技术
        3.2.2 K线通信技术
    3.3 车辆原始数据流解析
        3.3.1 基于CAN总线数据流分析
        3.3.2 基于K线数据流分析
    3.4 车辆原始故障码数据解析
        3.4.1 CAN总线故障码数据分析
        3.4.2 K线故障码数据分析
    3.5 本章小结
4 车载终端硬件系统设计
    4.1 车载终端硬件电路总体设计
    4.2 主控芯片控制电路
        4.2.1 主控芯片简介及引脚资源分配
        4.2.2 主控芯片控制电路设计
        4.2.3 程序调试下载接口电路
    4.3 OBD接口与通信协议驱动电路
        4.3.1 OBD接口电路
        4.3.2 CAN总线协议驱动电路
        4.3.3 K线协议驱动电路
    4.4 GPS定位与GPRS/GSM无线移动通信电路
        4.4.1 GPS定位模块电路
        4.4.2 GPRS/GSM无线移动通信模块电路
        4.4.3 定位模块与无线移动通信模块调试接口电路
    4.5 降压稳压供电模块电路
        4.5.1 M35芯片供电电路
        4.5.2 GPS芯片供电电路
        4.5.3 STM32芯片及其他芯片供电电路
    4.6 本章小结
5 远程智能监测系统软件平台设计
    5.1 车载终端下位机程序总体架构
    5.2 车载终端下位机程序设计
        5.2.1 系统线程调度程序算法设计
        5.2.2 防盗预警模块程序算法设计
        5.2.3 OBD-II协议自适应程序设计
        5.2.4 OBD/GPS数据读取解析程序设计
        5.2.5 数据上传程序设计
    5.3 手机APP程序设计
        5.3.1 APP整体功能设计
        5.3.2 APP功能界面
    5.4 云服务器程序设计
    5.5 本章小结
6 智能监测系统测试分析
    6.1 系统测试标准及测试方案
    6.2 车载终端性能测试
        6.2.1 GPS定位芯片性能测试
        6.2.2 GPRS/GSM芯片通信测试
        6.2.3 OBD/GPS数据读取及通信协议适配测试
    6.3 服务器功能测试
    6.4 手机APP测试
        6.4.1 兼容性测试
        6.4.2 手机APP功能测试
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 研究与总结
    7.2 展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3722724