基于OBD-Ⅱ接口车载终端的设计与实现

发布时间：2017-09-07 05:19

  本文关键词：基于OBD-Ⅱ接口车载终端的设计与实现

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【摘要】：车联网技术用于解决交通管制、车况远程诊断、车辆追踪定位、公车私用管理和车后服务等问题,论文研究车联网标准接口OBD-Ⅱ 应用技术,设计基于OBD-Ⅱ 接口的嵌入式车载终端系统,实现大容量车况数据的采集处理与共享。论文研究了CAN、SAE J1850和KW2000三种车辆总线技术以及OBD-Ⅱ 标准通信等关键技术,并结合北斗定位和3G通信技术,给出了基于STM32微处理器的OBDⅡ 接口通信和数据远传的解决方案。车况数据通过CAN、J1850或KW2000车辆总线接口电路传输至STM32F103C8T6微处理器,由处理器进行数据处理和解析,并与北斗定位模块获取到的位置信息进行融合,再经WCDMA模块传送至数据服务器。系统辅助电路包括电源管理、FLASH存储器及人机接口电路等。系统软件使用KeilμVision5 MDK开发工具,完成了μC/OS-Ⅱ 实时操作系统的移植、外设驱动和车辆总线协议驱动软件的开发,实现了OBD-Ⅱ 标准中几种诊断模式下的数据收发控制,OBD-Ⅱ 接口数据和北斗模块NMEA协议数据的解译,3G通信模块的网络管理和数据传输。基于应用软件任务化的设计思想,对各应用软件进行资源配置和任务部署,实现了OBD-Ⅱ 接口协议自适应,数据备份,无线网络链接的建立和数据的传输等功能。实验室环境下使用OBD-Ⅱ 模拟器来进行车载终端的测试,终端设备能够自适应协议类型,并完成数据的准确收发,根据3G网络信号状态自动连接至数据服务器,完成数据远传和共享。系统整体功能正确,工作稳定。
【关键词】：OBD-Ⅱ 车载终端 北斗 STM32 μC/OS-Ⅱ
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U495;U463.67;TN929.53
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 论文研究的背景15-16
• 1.2 国内外发展现状16-18
• 1.2.1 OBD技术发展现状16-17
• 1.2.2 车联网和车载终端发展现状17-18
• 1.3 论文主要的研究内容及章节安排18-19
• 第二章 嵌入式车载终端技术基础19-43
• 2.1 嵌入式技术19-20
• 2.1.1 嵌入式系统19-20
• 2.1.2 μC/OS-Ⅱ实时操作系统20
• 2.2 OBD-Ⅱ接口总线协议20-37
• 2.2.1 CAN总线协议21-27
• 2.2.2 SAE J1850协议27-34
• 2.2.3 KWP2000协议34-37
• 2.3 OBD-Ⅱ通信标准37-40
• 2.4 本章小结40-43
• 第三章 嵌入式车载终端硬件系统设计43-57
• 3.1 嵌入式车载终端的硬件总体方案设计43-45
• 3.1.1 车载终端系统功能需求分析43
• 3.1.2 嵌入式车载终端硬件系统结构43-45
• 3.2 微控制器核心电路45-48
• 3.2.1 核心处理器简介45
• 3.2.2 处理器外设资源分配45-46
• 3.2.3 处理器最小系统电路46-48
• 3.3 OBD-Ⅱ标准协议驱动电路48-51
• 3.3.1 CAN总线驱动电路48-49
• 3.3.2 SAE J1850总线驱动电路49-51
• 3.3.3 ISO9141和KW2000总线驱动电路51
• 3.4 系统辅助电路51-55
• 3.4.1 北斗模组外围电路51-53
• 3.4.2 3G模组外围电路53-54
• 3.4.3 电源供电电路54-55
• 3.4.4 FLASH外部数据存储器电路55
• 3.5 本章小结55-57
• 第四章 嵌入式车载终端软件系统设计57-83
• 4.1 嵌入式车载终端系统软件总体方案57-58
• 4.2 μC/OS-Ⅱ移植58-65
• 4.3 驱动软件65-76
• 4.3.1 CAN总线驱动软件65-67
• 4.3.2 J1850总线驱动软件67-71
• 4.3.3 ISO K线驱动软件71-73
• 4.3.4 UM220-ⅡI N和 3G模组驱动软件73-75
• 4.3.5 SPI FLASH驱动软件75-76
• 4.4 应用软件76-80
• 4.4.1 协议自适应76-77
• 4.4.2 OBD-Ⅱ协议数据解析77-78
• 4.4.3 应用软件78-80
• 4.5 本章小结80-83
• 第五章 系统测试83-91
• 5.1 系统测试方案83
• 5.2 测试平台构成83-86
• 5.3 系统测试结果86-91
• 第六章 总结与展望91-93
• 6.1 总结91
• 6.2 展望91-93
• 参考文献93-95
• 致谢95-97
• 作者简介97-98

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