论文部分内容阅读
在汽车保有量与日俱增的趋势中,车辆系统安全、车辆防盗、车辆尾气污染等问题日益显著。车联网技术构建了车辆与外界连接的远程网络架构,让远程实时监控车辆成为可能。本文针对目前汽车在车况诊断、远程监测、防盗等方面存在的不足,在车联网的背景下,结合GPS定位、车辆防盗、OBD系统诊断、嵌入式系统开发等技术,研究开发出一款具备故障诊断、定位跟踪、防盗预警、远程监测等功能的车辆状态实时监测系统。首先,根据车联网、OBD系统、车载终端、车辆防盗系统等在国内外的发展现状,总结出目前系统开发设计需要解决的主要实际问题。从问题出发进行需求分析,提出以车载终端、云服务器、智能手机端三部分组成的车辆状态远程监测系统总体设计方案。从硬件、软件两方面确定了系统的功能需求、开发环境以及相关设计方案。其次,本文对OBD系统工作原理、标准接口、以及多种OBD-II通信协议进行分析;并对CAN总线和K线两种通信总线技术以及车辆原始数据流、故障码信息进行了详细研究。随后,根据硬件设计方案构建了车载终端硬件电路总体设计框图,确定了硬件芯片选型;并完成了车载终端硬件电路原理图、PCB版图设计。其中主要对核心控制电路、GPS定位电路、OBD-II通信协议驱动电路、无线移动通信电路、降压稳压供电模块电路进行了详细设计。再次,根据软件设计方案形成了车载终端下位机程序设计架构,完成了手机APP以及云服务器程序功能设计框图。车载终端下位机程序使用C语言于Keil5集成开发环境上开发完成,设计了基于μC/OS-II操作系统的线程协调算法及以实时监测车门状态与车辆位置变化的防盗预警算法;完成了车辆OBD通信协议自适应、OBD/GPS数据读取解析、数据上传等相关程序开发。云服务器程序具备了对车载终端上传数据的接收、发送、存储功能。手机APP程序通过云服务器获取车载终端数据,以解析车辆数据为核心开发了相应的功能显示界面。最后经OBD模拟器代替真实车辆与车载终端连接,对OBD车载智能监测系统整体功能进行相关测试,测试结果表明该系统可以有效的对车辆状态进行监测,整体功能运行稳定,基本满足最初设计要求。