[发明专利]J1939总线数据记录器、元件布置方法及工艺流程

说明书

技术领域

本发明涉及数据记录器技术领域，尤其涉及一种便携、易用和可配置的基于OBD-II接口的J1939总线数据记录器、元件布置方法及工艺流程。

背景技术

SAE J1939（以下简称J1939）是美国汽车工程协会（SAE）的推荐标准，用于为中重型道路车辆上电子部件间的通讯提供标准的体系结构。J1939基于德国Bosch公司开发的控制器局域网络（CAN：Controller Area Network），可达到250Kbps的通讯速率。目前，J1939是在商用车辆、舰船、轨道机车、农业机械和大型发动机中应用最广泛的CAN应用层协议。

市面上现有一些CAN总线数据记录器，有些也能够实现J1939总线数据的记录，但大都只能实现数据的简单记录，无法实现深层次的应用，比如数据文件格式的选择、数据文件的配置和终端电阻的配置等功能。如果用户不能自主配置文件的名称，则所有记录的数据都会是同一个文件名（仅一个时间可以用于区分），则当记录器换到别的车上时就会出现文件的混乱，会误导数据的分析。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种便携、易用和可配置的基于OBD-II接口的J1939总线数据记录器、元件布置方法及工艺流程，具有较高的实时性、功能的灵活性，以及对大数据量的处理能力，能适应不同文件格式和总线负载场合的应用。

为实现上述目的，本发明的采取如下技术方案：

一种基于OBD-II接口的J1939总线数据记录器，包括主控制器MCU，所述主控制器MCU通过两个CAN接口电路分别读取J1939数据总线数据和基于UDS协议的车辆的诊断CAN总线数据，所述主控制器MCU通过TF卡接口电路对TF卡进行读写，所述主控制器MCU由RTC模块提供时钟信号。

更进一步的，所述主控制器MCU为STM32芯片，并采用uCos-iii操作系统。

更进一步的，所述TF卡接口电路采用STM32芯片集成的SDIO接口；所述STM32芯片集成的CAN通道通过SGM3005模拟开关实现一对二的CAN通道扩展，然后分别通过CAN接口电路读取J1939数据总线数据和基于UDS协议的车辆的诊断CAN总线数据；所述RTC模块由STM32芯片内嵌的时钟模块外接晶振和纽扣电池实现。

更进一步的，该记录器还包括电源，所述电源由LM2594-5V开关电源芯片构成一级电源，向CAN接口电路提供5V电源，并由SOT-23封装的XC6206线性电源芯片作为二级电源， 向STM32芯片、TF卡接口电路和RTC模块提供3.3V电源。

更进一步的，所述XC6206线性电源芯片向RTC模块提供的3.3V电源与纽扣电池之间采用肖特基二极管进行隔离，当记录器上电时纽扣电池不供电，否则纽扣电池供电。

更进一步的，该记录器采用直插式记录器外壳，其外观尺寸为48mm*25mm*31mm。

本发明还提供一种基于OBD-II接口的J1939总线数据记录器的元件布置方法，该记录器内部采用两层电路板的堆叠结构，记录器所有电子元件均布置于上层电路板，下层电路板不布置元件，两层电路板之间采用插针进行连接。

更进一步的，所述两层电路板之间采用2.0mm的双塑双排插针进行连接。

更进一步的，所述STM32芯片和电源设置在上层电路板的背面，所述TF卡接口电路和CAN接口电路设置在上层电路板的正面，所述下层电路板背面设有OBD-II诊断口插头，用于上层电路板CAN通道和OBD-II诊断口的过渡连接。

本发明还提供一种基于OBD-II接口的J1939总线数据记录器的制作工艺流程，其特征在于包括如下步骤：

（1）使用回流焊工艺焊接上层电路板，然后焊接纽扣电池，最后使用热熔胶固定上层电路板电子元件 ，确保其可靠地工作；完成焊接工作后使用串口烧录工具，向STM32芯片烧录基于TF卡的Bootloader；

（2）使用波峰焊工艺焊接上下两层电路板之间的双塑双排插针；

（3）最后将焊接好的两层电路板放置到OBD-II诊断口插头上，焊接好电路板和OBD-II诊断口插头的连接点。