基于OBD的汽车远程监测系统设计

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1、万方数据《工业控制计算机》2012年第25卷第12期基于OBD的汽车远程监测系统设计DesignofVehicIeRemOteMonitOringSystemBasedOnOBD曹云建唐耀庚谢宇希(南华大学电气工程学院，湖南衡阳421001)摘要汽车OBD(车栽自诊断)系统是判定汽车排放是否超标的主要工具，也是用来进行汽车故障诊断的重要渠道。对OBD系统做了介绍，利用搭建的硬件平台及对数据库的存取，实现了对CAN线汽车的远程实时监测。实验证明。系统的易用性、实时性和可靠性较传统方法均有较大提高。关键词：OBD系统，数据库，远程监测，多线程Abstrac

2、tOn—BoardDiagnostics(0BD)systemisthemaintooItodeterminewhetherthevehicleemissionsexc∞ded．andaISoisusedforVehicIefauItdiagnOsis．ThetradilionaIappIicatiOnmelhodsareverycompIex．Inthispaper．OBDsystemisintrOducedindela¨．RemofereaI—timemOnilOringOfCAN—BusVehicIebyusinghardwarepIatfOrm

3、anddat{蚶)asesisreaIized．Experj-mentsshOwsthattheeasyOfuse．real—timeandreIiabililyaregrealIyimprOvedthanthetraditiOnalmelhod．KeyWOrds：080system，database，remotemOnIt谴Oring，mutiIthread汽车OBD系统是指排放控制用车载自诊断系统。OBD系统的发展经历了OBD—I和OBD—II的过程。OBD-Il与OBD—I相比较，最大的改进之处在于OBD—II具有统一的标准，这给电控汽车的故障诊

4、断和检测维修提供了诸多方便。OBD的主要功能是检测与汽车排放控制有关的装置和零部件的技术状况，以此判断汽车排放是否超标。随着各国汽车排放法规的愈加严格，电子设备得以大规模介入汽车运行的各个环节，直观表现为OBD系统的广泛应用。我国在GBl8352．3—2005中明确规定所有汽车必须装备OBD系统。OBD系统的控制核心是ECU(发动机控制单元)，它通过空气流量传感器、转速传感器、温度传感器、压力传感器、曲轴位置传感器等众多传感器监测动力系统完整的运行工况，根据驾驶员踩踏加速踏板的情况，按照内部预置的控制策略控制喷油嘴在最适当喷油提前角喷出最适当的油量。使

5、发动机工作在最佳空燃比的条件下。如果动力系统某个部件出现故障，发动机就不能正常工作，造成喷油失调，导致尾气中的有害气体(CO、HC、N0，、NO。等)或燃油蒸发污染量中的一项或多项排放超标，甚至发动机不能运行。在通常情况下，OBD系统能够监测电控系统中70％～80％的部件工作情况。当故障出现时，需要维修人员利用特殊的工具读取诊断故障码，按照故障码分析故障的种类及发生位置，这种方法对维修人员的要求较高，且操作很不方便，也容易出错。汽车远程监测系统利用GPRS和Intemet网络，通过无线远程数据传输，实现对一辆或多辆汽车状态数据的实时监测，可对汽车故障提

6、前预报，不但能有效控制有害气体的排放，而且可降低汽车故障发生的概率，缩减维修开支。1系统的整体架构图1系统总体结构汽车远程监测系统是在OBD系统的基础上开发出来的。系统主要由硬件和软件两部分构成，硬件部分包括OBD接口、单片机控制器(MCU)、GPRS模块、Intemel网络等。软件部分由MySQL数据库和PC客户端组成。总体结构见图1所示。2硬件设计本系统选择STM32F103嵌入式微控制器做为硬件电路的控制核心。这款芯片具有较合适的供电电压(2V一3．6V)。丰富的外围资源和强大的数据处理能力，有利于简化外围电路的设计。OBD接口采用标准的16针接

7、头。GPRS采用了SIM300模块。该模块工作电压在3．4V～4．5V之间，需要稳定的电源才能保证SIM300的正常工作。电源芯片采用ADl584BRT，能输出精确的4．09E、V电压值，为SIM300提供稳定的电源，电路如图2所示。SlM300与MCU之间通过串行口进行通信，通信速率可达115200b／s。模块与控制器间的通信协议是AT指令集。硬件连接完成后需要对SIM300模块进行一定的设置，主要包括：设置通信波特率，AT指令为AT+IPR=38400，将波特率设为38400b／s；设置接入网关AT+CIPSTART=“UDP’'，“lP”，“PO

8、只T”。组装好的电路板(部分)如图3所示。DGND圈2SIM300供电电路单片机通过标准的OB