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【摘要】提出一种Arduino平台的汽车维修保养系统，系统主要由传感采集系统、中央处理控制模块以及执行系统组成。在实际应用中，通过传感采集系统对车辆上的机械参数、油耗参数及其他相关线路参数进行采集，通过采集协议传送至由Arduino芯片为控制中心的控制模块进行数据处理，并做出智能的告警显示及通过执行模块进行初步的自我修复。
【关键词】Arduino；汽车保养；传感器；汽车电子
1、引言
当前汽车作为日常的交通工具已经普遍走入中国家庭，而大量的汽车生产及使用，使得汽车的保养成为不止生产商关注的课题，对于用户日常的使用也日益重要。对于传统的汽车电子智能产品来说，主要体现在简单的油耗、换挡及速度等相关操作指数的简单显示和告警。对于汽车维护的电子产品目前国内尚未成熟，如何提供一套具有维护保养实际意义的汽车电子系统是增强汽车企业竞争力的一个重大要素。本文提出一种基于Arduino的汽车维护保养智能系统，该系统能够提供相关的维护信息及进行简单的自我恢复，对实际汽车维护有一定意义。
2、系统硬件设计
2.1Arduino设计平台及系统硬件设计
Arduino系统是一个开源的软硬件平台，能够利用其自身的编程语言实现比普通单片机更为复杂、高效率的功能。而在实际应用中，其使的微处理器是廉价的AVR系列控制器，而且可以使用USB进行供电，这不仅使得本系统的成本有所降低而且针对于常见的汽车直流供电将有较好的工作环境。在实际开发中Arduino将通过ISP在线烧录将bootloader固件烧入芯片，与此同时也可以通过RS232在线更新固件。它还将提供多种如FLASH、PD、C等互动程序，这为系统实现多样性提供了可能。
在实际工作中，系统分成三大模块分别是传感器采集模块、中央数据控制模块和信息输出执行模块。而与控制器Arduino进行数据交换及资源管理的有脉冲编码器、人机交互模块、LCD显示模块、无线传输模块XBee以及语音播放模块。
2.2显示模块的硬件设计
本系统采用Arduino SPI LCD串并行12864液晶模块。128x64点阵对维护保养告警信息进行显示，通过函数void CLEAR（void）；进行清屏处理。在Arduino中显示支持字符串也支持中文，而中文则需要使用16进制数组进行表达。这可以通过函数void DisplayString（int X，int Y，uchar *ptr，int dat）处理。当然，对于液晶显示来说也需要处理显示单个字符，系统通过函数void DisplaySig（int M，int N，int sig）進行单字符处理。而对于显示图像来说，则可以通过字符数组来显示一个BIT代表一个像素。因此，对于正常画全屏（128x64），就应该有16x8共128个字节来表达，系统采用函数void DrawFullScreen（uchar *p）。除此之外，当然在程序前端需要加入头文件#include "LCD12864RSPI.h"。
2.3XBee在维护信息告警中的应用
对于告警信息，系统将提供无线数据接出提醒。为此，将使用MaxStream公司开发的基于ZigBee技术的无线传输模块——XBee。XBee能简单地将数据输入到一个模块，并将自动发送数据到无线连接的对端，支持AT命令等高级配置。X-CTU工具的应用使得XBee的AT指令设置变得更加简单。在实际应用中，系统利用Arduino的USB接口对XBee模块进行设置。通过X-CUT，可以实现前期线路通信的测试及开发，大大缩短开发周期。而系统也将拥有ZigBee通信的相关优势。通过XBee模块的应用，维护保养信息将通过无线传输到用户终端，实现维护信息的及时传输。
3、软件设计
系统软件设计将分为三大部分，第一部分是对来自传感器采集系统的数据处理模块的数据进行处理；第二部分是系统维护信息的自我分析；第三部分则是对相关硬件的控制。对于目前大多数汽车来说，其将提供OBD接口，因此对于本系统来说对于现有的数据接口应加以利用。因此以OBD接口为例，系统将通过车辆上的特定诊断故障码（DTC）进行初步诊断，对于DTC码，系统软件将通过接口数据处理模块进行初步数据解码及相关处理转换为以Arduino平台为核心的系统可识别码字，在系统内部而整个过程通过简单的RS232数据接口通信。在系统维护信息自我分析模块中存储相关历史经验信息，与处理过的码字进行匹配，得出较为真实的诊断信息。而通过C语言编写的硬件控制模块将根据诊断信息做进一步处理实现简单的自我修复，为汽车维修保养做一些基础工作。同时通过无线模块发送告警信息至用户终端，全面监视系统操作及维护。系统实现流程图如下：
4、结束语
本文提出一种基于Arduino平台的汽车维护与保养智能系统，在实际应用中能够突出功能实现价值，在降低汽车故障风险缩短维护维修实际，提高车辆保障有重大的意义。当然在实际应用中，由于车辆的多样化，数据接口及相关线路和系统的多样化，系统的鲁棒性提高及普遍应用还尚需时日，这也是下一步研究的重点。
参考文献
[1]陈文增.嵌入式汽车故障诊断仪[D].浙江大学，2008
[2]杜甲印.多功能车载导航仪系统[D].浙江大学，2007
[3]张保国.浅析消防车辆使用维护[J].企业科技与发展，2007（14）
[4]冯梅.拖拉机离合器的保养与常见故障分析[J].农技服务，2009（09）
作者简介
林庆耀（1989年）、广东揭阳人、本科、助教、研究方向：汽车制造与检修。
【关键词】Arduino；汽车保养；传感器；汽车电子
1、引言
当前汽车作为日常的交通工具已经普遍走入中国家庭，而大量的汽车生产及使用，使得汽车的保养成为不止生产商关注的课题，对于用户日常的使用也日益重要。对于传统的汽车电子智能产品来说，主要体现在简单的油耗、换挡及速度等相关操作指数的简单显示和告警。对于汽车维护的电子产品目前国内尚未成熟，如何提供一套具有维护保养实际意义的汽车电子系统是增强汽车企业竞争力的一个重大要素。本文提出一种基于Arduino的汽车维护保养智能系统，该系统能够提供相关的维护信息及进行简单的自我恢复，对实际汽车维护有一定意义。
2、系统硬件设计
2.1Arduino设计平台及系统硬件设计
Arduino系统是一个开源的软硬件平台，能够利用其自身的编程语言实现比普通单片机更为复杂、高效率的功能。而在实际应用中，其使的微处理器是廉价的AVR系列控制器，而且可以使用USB进行供电，这不仅使得本系统的成本有所降低而且针对于常见的汽车直流供电将有较好的工作环境。在实际开发中Arduino将通过ISP在线烧录将bootloader固件烧入芯片，与此同时也可以通过RS232在线更新固件。它还将提供多种如FLASH、PD、C等互动程序，这为系统实现多样性提供了可能。
在实际工作中，系统分成三大模块分别是传感器采集模块、中央数据控制模块和信息输出执行模块。而与控制器Arduino进行数据交换及资源管理的有脉冲编码器、人机交互模块、LCD显示模块、无线传输模块XBee以及语音播放模块。
2.2显示模块的硬件设计
本系统采用Arduino SPI LCD串并行12864液晶模块。128x64点阵对维护保养告警信息进行显示，通过函数void CLEAR（void）；进行清屏处理。在Arduino中显示支持字符串也支持中文，而中文则需要使用16进制数组进行表达。这可以通过函数void DisplayString（int X，int Y，uchar *ptr，int dat）处理。当然，对于液晶显示来说也需要处理显示单个字符，系统通过函数void DisplaySig（int M，int N，int sig）進行单字符处理。而对于显示图像来说，则可以通过字符数组来显示一个BIT代表一个像素。因此，对于正常画全屏（128x64），就应该有16x8共128个字节来表达，系统采用函数void DrawFullScreen（uchar *p）。除此之外，当然在程序前端需要加入头文件#include "LCD12864RSPI.h"。
2.3XBee在维护信息告警中的应用
对于告警信息，系统将提供无线数据接出提醒。为此，将使用MaxStream公司开发的基于ZigBee技术的无线传输模块——XBee。XBee能简单地将数据输入到一个模块，并将自动发送数据到无线连接的对端，支持AT命令等高级配置。X-CTU工具的应用使得XBee的AT指令设置变得更加简单。在实际应用中，系统利用Arduino的USB接口对XBee模块进行设置。通过X-CUT，可以实现前期线路通信的测试及开发，大大缩短开发周期。而系统也将拥有ZigBee通信的相关优势。通过XBee模块的应用，维护保养信息将通过无线传输到用户终端，实现维护信息的及时传输。
3、软件设计
系统软件设计将分为三大部分，第一部分是对来自传感器采集系统的数据处理模块的数据进行处理；第二部分是系统维护信息的自我分析；第三部分则是对相关硬件的控制。对于目前大多数汽车来说，其将提供OBD接口，因此对于本系统来说对于现有的数据接口应加以利用。因此以OBD接口为例，系统将通过车辆上的特定诊断故障码（DTC）进行初步诊断，对于DTC码，系统软件将通过接口数据处理模块进行初步数据解码及相关处理转换为以Arduino平台为核心的系统可识别码字，在系统内部而整个过程通过简单的RS232数据接口通信。在系统维护信息自我分析模块中存储相关历史经验信息，与处理过的码字进行匹配，得出较为真实的诊断信息。而通过C语言编写的硬件控制模块将根据诊断信息做进一步处理实现简单的自我修复，为汽车维修保养做一些基础工作。同时通过无线模块发送告警信息至用户终端，全面监视系统操作及维护。系统实现流程图如下：
4、结束语
本文提出一种基于Arduino平台的汽车维护与保养智能系统，在实际应用中能够突出功能实现价值，在降低汽车故障风险缩短维护维修实际，提高车辆保障有重大的意义。当然在实际应用中，由于车辆的多样化，数据接口及相关线路和系统的多样化，系统的鲁棒性提高及普遍应用还尚需时日，这也是下一步研究的重点。
参考文献
[1]陈文增.嵌入式汽车故障诊断仪[D].浙江大学，2008
[2]杜甲印.多功能车载导航仪系统[D].浙江大学，2007
[3]张保国.浅析消防车辆使用维护[J].企业科技与发展，2007（14）
[4]冯梅.拖拉机离合器的保养与常见故障分析[J].农技服务，2009（09）
作者简介
林庆耀（1989年）、广东揭阳人、本科、助教、研究方向：汽车制造与检修。