脉宽调制汽车诊断总线接口电路及诊断系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种脉宽调制汽车诊断总线接口电路及诊断系统。所述电路包括MCU，所述MCU的一端通过USB接口连接至PC，另一端通过两个输入输出IO口连接到脉宽调制总线接口电路的两个MCU发送端VPWM_TX_P及VPWM_TX_N；脉宽调制总线接口电路，发送电路的一端连接两个MCU发送端VPWM_TX_P及VPWM_TX_N，将接收到的信号电平转换成符合ECU总线接口电平后传输至汽车OBD接口线端PWM_P及PWM_N，所述接收电路在诊断中一端连接汽车OBD接口线端PWM_P，将汽车ECU的电平信号转换为微控制器MCU的电平信号后，传输至MCU接收端VPWM_RX_P。利用本实用新型专利技术，可为汽车维修人员提供一种具有脉宽调制汽车诊断总线接口装置的诊断仪，可以快速高效的检测维修采用脉宽调制总线的汽车故障及状态，能准确的判断汽车故障，提高维修效率。

【技术实现步骤摘要】
脉宽调制汽车诊断总线接口电路及诊断系统
本技术涉及电子电路
，特别是涉及一种脉宽调制汽车诊断总线接口电路及诊断系统。
技术介绍
汽车总线技术是汽车ECU之间及ECU与各传感器之间信息传递的通道，其优点是可以极大的简化线束，降低了各单元之间的故障率，也使汽车控制单元之间的布线变得更容易，更可靠。汽车总线技术随着电子技术的发展，经历了从无到有，从低速到高速的发展，世界各大汽车生产商相继投入研发，研发出了具有各自知识产权的汽车总线技术，其中脉宽调制汽车总线技术研发成功并应用在福特等部分车型上。汽车诊断接口OBD与汽车ECU的总线相连接，因此通过汽车OBD口的脉宽调制总线与汽车ECU进行通信，即可以读取ECU的状态信息，也可以发送命令让汽车ECU执行相应的动作，这为汽车故障的诊断与维修提供了方便。当采用脉宽调制总线的汽车产生故障，汽车ECU会把汽车的状态信息以特定的编码方式存在内部存储器中，读取这些故障码会给汽车维修带来方便，提高维修效率。为了快速高效的检测维修采用脉宽调制总线的汽车故障及状态，市场上急需开发一种具有脉宽调制汽车诊断总线接口装置的诊断仪，本技术也是基于此原因设计开发。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种脉宽调制汽车诊断总线接口电路及诊断系统，能够解决维修诊断仪与汽车ECU之间电平不平衡需进行电平转换的问题。为解决上述技术问题，本技术提供了一种脉宽调制汽车诊断总线接口电路，所述接口电路包括：微控制器MCU，所述微控制器MCU的一端通过USB接口连接至PC，以接收PC传输的诊断控制命令，所述微控制器MCU的另一端通过两个输入输出IO口连接到脉宽调制总线接口电路的两个MCU发送端VPWM_TX_P及VPWM_TX_N；脉宽调制总线接口电路，所述脉宽调制总线接口电路包括发送电路及接收电路，发送电路的一端连接两个MCU发送端VPWM_TX_P及VPWM_TX_N，将接收到的信号电平转换成符合ECU总线接口电平后传输至两个汽车OBD接口线端PWM_P及PWM_N，所述接收电路在诊断中一端连接汽车OBD接口线端PWM_P，将汽车ECU的电平信号转换为微控制器MCU的电平信号后，传输至MCU接收端VPWM_RX_P。在一些实施方式中，所述发送电路包括：脉宽调制PWM发送电路，以及同脉宽调制PWM发送电路复用部分元件的可变脉宽调制VPW发送电路。在一些实施方式中，所述的脉宽调制PWM发送电路包括：第一支路与第二支路。在一些实施方式中，第一支路包括：第二电阻、第四电阻、第六电阻、第七电阻、第一三极管、第二三极管，其中，第二电阻的一端连接第一三极管的基极，另一端连接第二三极管的集电极，第四电阻的一端连接MCU发送端VPWM_TX_P，另一端连接第二三极端的基极，第六电阻的一端连接第一三极管的集电极，另一端接地，第七电阻的一端连接MCU发送端VPWM_TX_P，另一端接地，第一三极管的发射极连接汽车电平电压，集电极连接汽车OBD接口线端PWM_P，第二三极管的发射极接地。在一些实施方式中，第二支路包括：第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三三极管、第四三极管，其中，第八电阻的一端连接汽车电平电压，另一端连接第三三极管的集电极，第九电阻的一端连接电源，另一端连接MCU发送端VPWM_TX_N，第十电阻的一端连接电源，另一端连接第四三极管的集电极，第十一电阻的一端连接第三三极管的基极，另一端连接第四三极管的集电极，第三三极管与第四三极管的发射极均接地，第三三极管的集电极连接汽车OBD接口线端PWM_N。在一些实施方式中，可变脉宽调制VPW发送电路包括：第二电阻、第四电阻、第六电阻、第七电阻、第一三极管、第二三极管，其中，第二电阻的一端连接第一三极管的基极，另一端连接第二三极管的集电极，第四电阻的一端连接MCU发送端VPWM_TX_P，另一端连接第二三极端的基极，第六电阻的一端连接第一三极管的集电极，另一端接地，第七电阻的一端连接MCU发送端VPWM_TX_P，另一端接地，第一三极管的发射极连接汽车电平电压，集电极连接汽车OBD接口线端PWM_P，第二三极管的发射极接地。在一些实施方式中，接收电路包括：第一电阻、第三电阻、第五电阻及运算放大器，其中，第一电阻的一端连接电源，另一端连接运算放大器的输出端，第三电阻的一端连接汽车OBD接口线端PWM_P，另一端连接运算放大器的同相输入端，第五电阻的一端连接电源，另一端连接运算放大器的反相输入端，运算放大器的输出端连接MCU接收端VPWM_RX_P。此外，本技术还提供一种诊断系统，所述诊断系统包括：PC及诊断仪，PC通过USB连接至诊断仪，在诊断过程中，所述诊断仪通过OBD总线连接至汽车ECU，所述诊断仪包括根据前文所述的脉宽调制汽车诊断总线接口电路。采用这样的设计后，本技术至少具有以下优点：通过本技术，通过内部的电平转换电路使诊断仪MCU的脉宽调制总线信号连接汽车ECU的脉宽调制总线信号。通过实际测试，电路设计符合技术要求，信号传输性能良好，稳定可靠，可以快速高效的检测维修采用脉宽调制总线的汽车故障及状态，给汽车维修带来方便，提高维修效率。附图说明上述仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。图1是脉宽调制编码定义的示意图；图2是本技术一个实施例的脉宽调制汽车诊断总线接口诊断系统的结构示意图；图3是本技术一个实施例的脉宽调制总线接口电路的结构示意图；图4是本技术一个实施例的脉宽调制总线接口电路的电路示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。脉宽调制汽车总线技术是采用脉宽的变化来传输信息，脉宽调制PWM的编码“1”和“0”的定义是，在一个位周期的时间内(如图1的TBit)，高电平与低电平的占空比是1：2代表数字编码“1”，如果高电平与低电平的占空比是2：1则代表数字编码“0”，如图1所示。可变脉宽VPW的编码“1”和“0”的定义是，Tbit等于64微秒为高电平代表“1”，Tbit等于128微秒为高电平代表“0”，因此，一帧数据就是由这些不同时间长短的高低脉冲序列组成。在ECU或MCU内部，根据通信协议设定帧结构组成一个完整的帧结构发送，每帧中的每个字节中的“1”和“0”，则是由分别代表“1”和“0”不同脉宽的数字序列组成字节，字节中的一个位所占时间的控制则是采用ECU或MCU内部的定时器，通过通用IO接口输出相应时间长短的脉宽信号来表示。同理，接收端则是根据ECU或MCU的定时器的时间长短，判断IO口高电平的时间长短来确定该接收位是“1”或“0”。以上脉宽调制总线的发送或接收都是在ECU或MCU内部完成，但是，MCU本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉宽调制汽车诊断总线接口电路，其特征在于，包括：/n微控制器MCU，所述微控制器MCU的一端通过USB接口连接至PC，以接收PC传输的诊断控制命令，所述微控制器MCU的另一端通过两个输入输出IO口连接到脉宽调制总线接口电路的两个MCU发送端VPWM_TX_P及VPWM_TX_N；/n脉宽调制总线接口电路，所述脉宽调制总线接口电路包括发送电路及接收电路，发送电路的一端连接两个MCU发送端VPWM_TX_P及VPWM_TX_N，将接收到的信号电平转换成符合ECU总线接口电平后传输至两个汽车OBD接口线端PWM_P及PWM_N，所述接收电路在诊断中一端连接汽车OBD接口线端PWM_P，将汽车ECU的电平信号转换为微控制器MCU的电平信号后，传输至MCU接收端VPWM_RX_P。/n

【技术特征摘要】
1.一种脉宽调制汽车诊断总线接口电路，其特征在于，包括：
微控制器MCU，所述微控制器MCU的一端通过USB接口连接至PC，以接收PC传输的诊断控制命令，所述微控制器MCU的另一端通过两个输入输出IO口连接到脉宽调制总线接口电路的两个MCU发送端VPWM_TX_P及VPWM_TX_N；
脉宽调制总线接口电路，所述脉宽调制总线接口电路包括发送电路及接收电路，发送电路的一端连接两个MCU发送端VPWM_TX_P及VPWM_TX_N，将接收到的信号电平转换成符合ECU总线接口电平后传输至两个汽车OBD接口线端PWM_P及PWM_N，所述接收电路在诊断中一端连接汽车OBD接口线端PWM_P，将汽车ECU的电平信号转换为微控制器MCU的电平信号后，传输至MCU接收端VPWM_RX_P。


2.根据权利要求1所述的脉宽调制汽车诊断总线接口电路，其特征在于，所述发送电路包括：脉宽调制PWM发送电路，以及同脉宽调制PWM发送电路复用部分元件的可变脉宽调制VPW发送电路。


3.根据权利要求2所述的脉宽调制汽车诊断总线接口电路，其特征在于，所述的脉宽调制PWM发送电路包括：第一支路与第二支路。


4.根据权利要求3所述的脉宽调制汽车诊断总线接口电路，其特征在于，第一支路包括：第二电阻、第四电阻、第六电阻、第七电阻、第一三极管、第二三极管，其中，第二电阻的一端连接第一三极管的基极，另一端连接第二三极管的集电极，第四电阻的一端连接MCU发送端VPWM_TX_P，另一端连接第二三极端的基极，第六电阻的一端连接第一三极管的集电极，另一端接地，第七电阻的一端连接MCU发送端VPWM_TX_P，另一端接地，第一三极管的发射极连接汽车电平电压，集电极连接汽车OBD接口线端PWM_P，第二三极管的发射极接地。


5.根据权利要求3所述的脉宽调制汽车诊断总线接口电...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚峰军，张彦杰，王小刚，
申请(专利权)人：北京一雄信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11