一種方程式賽車CAN總線行車數據線傳式采集分析系統技術方案

本發明專利技術公開了一種方程式賽車CAN總線行車數據線傳式采集分析系統，主要包括數據采集存儲中轉處理模塊、數據分析上位機、USB轉CAN適配器，所述數據采集儲存中轉處理模塊通過CAN總線實現與整車的通訊，并將獲取的數據分類處理后儲存在數據采集儲存中轉處理模塊中，數據分析上位機是基于Labview軟件編寫的虛擬儀器上位機，通過USB轉CAN適配器連接到整車CAN總線，實現與數據采集儲存中轉處理模塊的通訊。本發明專利技術能夠在對現有電子控制系統改造小的情況下實現對整車的行車數據的采集和分析，下載數據時無需拆卸儲存設備，操作方便，下載速度快；基于CAN總線的數據下載傳輸方法大大減少了數據在下載傳輸過程中的失真。

【技術實現步驟摘要】
一種方程式賽車CAN總線行車數據線傳式采集分析系統
本專利技術涉及一種數據采集方法及其分析系統，特別是涉及一種CAN總線方程式賽車行車數據線式的采集傳輸方法及其分析系統，屬于汽車電氣

技術介紹
隨著汽車工業與電子工業的發展，在現代汽車上，電子技術的應用越來越廣泛，汽車電子化的程度也越來越高。汽車電子技術是汽車技術與電子技術相結合的產物。可以說，今天的汽車已經進入電子控制的時代。中國大學生電動方程式大賽（以下簡稱FSEC），是中國汽車工程學會舉辦的一項面向在校大學生的賽車比賽。賽事要求參賽院校學生在近一年的時間內制造出一輛在加速、剎車、操穩性和安全性方面均有突出和穩定表現的賽車，其中所有的設計、制造和測試環節均由學生獨立完成，吸引了眾多院校參加。在整車調試的過程中，整車的數據采集及其分析系統對整車性能的調整和故障的排查尤為重要。目前，大多數FSEC賽車采用的數據采集系統是以自主設計的CAN總線式電子控制系統為基礎的無線數據采集系統，不過大都存在數據采集及其分析系統功能不完善、大量的行車數據在通過無線傳輸時失真率高等問題,從而導致了數據采集系統難以發展成一套可推廣應用的系統。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服目前FSEC賽車數據采集及其分析系統功能不完善、大量的行車數據通過無線傳輸時失真率高的問題，提供一種CAN總線方程式賽車行車數據線式的采集傳輸方法及其分析系統，該系統可以實現對賽車大量的行車數據的低失真率的采集、儲存和方便地對數據進行波形分析。為了實現本專利技術的目的，所采用的技術方案是：一種方程式賽車CAN總線行車數據線傳式采集分析系統，主要包括數據采集存儲中轉處理模塊、數據分析上位機、USB轉CAN適配器，所述數據采集儲存中轉處理模塊通過CAN總線實現與整車的通訊，并將獲取到的數據分類處理后儲存在數據采集儲存中轉處理模塊中；所述數據分析上位機通過USB轉CAN適配器連接到整車CAN總線，當數據分析上位機通過CAN總線發送下載數據指令時，數據采集儲存中轉處理模塊讀取已經儲存在數據采集儲存中轉處理模塊中的數據，并通過CAN總線向數據分析上位機發送數據，數據分析上位機將獲取到的數據分類整理后儲存在電腦硬盤中，需要時可以通過數據分析上位機調用查看和進行波形分析。進一步地，所述數據采集存儲中轉處理模塊包括微控制器、MicroSD卡單元、電源單元、隔離CAN收發器和外部連接器，集成于一塊PCB電路板上；所述的MicroSD卡單元包括MicroSD卡及其卡座，通過電壓轉換芯片與微控制器連接；所述的電源單元包括ZY7805S-1500電源芯片和LP5907QMFX-3.3Q1電源芯片，分別提供5V和3.3V電源；所述的隔離CAN收發器連接到微控制器和通過共模濾波器連接到CAN總線；所述外部連接器將數據采集存儲中轉處理模塊的供電電源和CAN總線連接到整車的電子控制系統相應線路。進一步地，所述數據分析上位機是基于Labview軟件編寫的一種虛擬儀器上位機，包括打開CAN通道、關閉CAN通道、下載數據、保存文件、讀取文件五大功能模塊；所述的打開CAN通道功能模塊先通過配置二次開發庫文件ControlCAN中的子VIVCI_OpenDevice，成功后再通過配置子VIVCI_InitCAN、VCI_ReadErrInfo、VCI_GetReceiveNum相關參數，確認完成后就執行子VIVCI_StartCAN完成CAN通道的打開；所述的關閉CAN通道功能模塊用于通過配置子VIVCI_CloseDevice完成CAN通道的關閉；所述的下載數據功能模塊用于通過子VIVCI_Transmit發送特定的下載指令給數據采集存儲中轉處理模塊，啟動數據的下載；所述的保存文件功能模塊包括控件打開/創建/替換文件、設置文件位置、寫入二進制文件、關閉文件模塊，用于將從數據采集存儲中轉處理模塊傳輸進來的數據用簇數組保存為二進制BIN文件；所述的讀取文件功能模塊包括控件打開/創建/替換文件、設置文件位置、讀取二進制文件、關閉文件模塊，用于將保存的二進制文件用簇數組讀取，并通過For循環將數據顯示在XY圖上。進一步地，所述數據分析上位機采用USB轉CAN適配器通過CAN總線實現與數據采集存儲中轉處理模塊的通訊和下載行車數據；所述的USB轉CAN適配器是采用USBCAN-2C適配器。進一步地，所述USB轉CAN適配器是通過航空插頭連接到整車CAN總線。進一步地，所述的微控制器為MC9S12SX128J1MAE為控制芯片的微控制器。進一步地，所述電壓轉換芯片型號為TXS0104E-Q1。進一步地，所述的隔離CAN收發器采用隔離CAN收發芯片CTM1051M。進一步地，所述共模濾波器型號為ACT1210-510-2P-TL00。進一步地，所述外部連接器采用的是174923-1汽車連接器。相比現有技術，本專利技術的有益效果是：1.本專利技術能夠在對目前的FSEC賽車改造小的情況下實現對整車的行車數據的采集和分析，推廣應用方便。2.本專利技術能夠克服目前FSEC賽車大量的行車數據通過無線傳輸時失真率高的問題，提供一種低失真率行車數據的數據采集方法。3.本專利技術能夠克服目前FSEC賽車數據采集及其分析系統功能不完善的問題，提供一種完整的數據采集及其分析系統，進行波形分析十分方便，實用性強。附圖說明圖1為實施例之技術方案圖。圖2為實施例數據采集儲存中轉處理模塊電路連接原理圖。圖3為實施例數據分析上位機前面板圖。圖4為實施例二次開發庫文件圖。具體實施方式為了更好地理解本專利技術，下面結合附圖對本專利技術的具體實施作進一步說明。如圖1所示，一種方程式賽車CAN總線行車數據線傳式采集分析系統，主要包括數據采集存儲中轉處理模塊1、數據分析上位機2、USB轉CAN適配器3，數據采集儲存中轉處理模塊1通過CAN總線4實現與整車的通訊，并將獲取到的數據分類處理后儲存在數據采集儲存中轉處理模塊1中，數據分析上位機2通過USB轉CAN適配器4連接到整車CAN總線4，當數據分析上位機2通過CAN總線4發送下載數據指令時，數據采集儲存中轉處理模塊1讀取已經儲存在數據采集儲存中轉處理模塊1中的數據，并通過CAN總線4向數據分析上位機2發送數據，數據分析上位機2將獲取到的數據分類整理后儲存在電腦硬盤中，需要時可以通過數據分析上位機2調用查看和方便地進行波形分析。如圖2所示，數據采集存儲中轉處理模塊1包括微控制器5、MicroSD卡單元9、電源單元8、隔離CAN收發器6和外部連接器7五部分，這五部分集成于一塊PCB電路板上。所述的微控制器5為以NXP公司的MC9S12SX128J1MAE為控制芯片的微控制器；所述的MicroSD卡單元9為MicroSD卡及其卡座，通過電壓轉換芯片TXS0104E-Q1與微控制器連接；所述的電源單元8為ZLG公司的ZY7805S-1500電源芯片和TI公司的LP5907QMFX-3.3Q1電源芯片，分別提供5V和3.3V電源；所述的隔離CAN收發器6采用周立功公司的隔離CAN收發芯片CTM1051M，連接到微控制器和通過TDK公司的共模濾波器ACT1210-510-2P-TL00連接到CAN總線；外部連接器7采用的是TECONNECTIVITY公司的1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方程式賽車CAN總線行車數據線傳式采集分析系統，主要包括數據采集存儲中轉處理模塊、數據分析上位機、USB轉CAN適配器，其特征在于：所述數據采集儲存中轉處理模塊通過CAN總線實現與整車的通訊，并將獲取到的數據分類處理后儲存在數據采集儲存中轉處理模塊中；所述數據分析上位機通過USB轉CAN適配器連接到整車CAN總線，當數據分析上位機通過CAN總線發送下載數據指令時，數據采集儲存中轉處理模塊讀取已經儲存在數據采集儲存中轉處理模塊中的數據，并通過CAN總線向數據分析上位機發送數據，數據分析上位機將獲取到的數據分類整理后儲存在電腦硬盤中，需要時可以通過數據分析上位機調用查看和進行波形分析。

【技術特征摘要】
1.一種方程式賽車CAN總線行車數據線傳式采集分析系統，主要包括數據采集存儲中轉處理模塊、數據分析上位機、USB轉CAN適配器，其特征在于：所述數據采集儲存中轉處理模塊通過CAN總線實現與整車的通訊，并將獲取到的數據分類處理后儲存在數據采集儲存中轉處理模塊中；所述數據分析上位機通過USB轉CAN適配器連接到整車CAN總線，當數據分析上位機通過CAN總線發送下載數據指令時，數據采集儲存中轉處理模塊讀取已經儲存在數據采集儲存中轉處理模塊中的數據，并通過CAN總線向數據分析上位機發送數據，數據分析上位機將獲取到的數據分類整理后儲存在電腦硬盤中，需要時可以通過數據分析上位機調用查看和進行波形分析。2.根據權利要求1所述的方程式賽車CAN總線行車數據線傳式采集分析系統，其特征是：所述數據采集存儲中轉處理模塊包括微控制器、MicroSD卡單元、電源單元、隔離CAN收發器和外部連接器，集成于一塊PCB電路板上；所述的MicroSD卡單元包括MicroSD卡及其卡座，通過電壓轉換芯片與微控制器連接；所述的電源單元包括ZY7805S-1500電源芯片和LP5907QMFX-3.3Q1電源芯片，分別提供5V和3.3V電源；所述的隔離CAN收發器連接到微控制器和通過共模濾波器連接到CAN總線；所述外部連接器將數據采集存儲中轉處理模塊的供電電源和CAN總線連接到整車的電子控制系統相應線路。3.根據權利要求1所述的方程式賽車CAN總線行車數據線傳式采集分析系統，其特征是：所述數據分析上位機是基于Labview軟件編寫的一種虛擬儀器上位機，包括打開CAN通道、關閉CAN通道、下載數據、保存文件、讀取文件五大功能模塊；所述的打開CAN通道功能模塊先通過配置二次開發庫文件ControlCAN中的子VIVCI_OpenDevice，成功后再通過配置子VIVCI_InitCAN、VCI_ReadErrInfo、VCI_GetReceiveNum相關參數，確認完成后就執行子VIVCI_Star...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王桂南，李巍華，王燦燁，陳炳喆，畢偉康，文浩彬，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：廣東,44