EST527车联网模块，是一款车规级的车联网标准模块OBDII协议数据解析产品，支持ISO9141-2、ISO14230（KWP）、 ISO15765（CANBUS）等协议的物理层，可通过OBD-16标准接口与现有绝大部分汽车的ECU进行诊断通讯；模块将汽车电控系统的各项数值转换为UART格式的数据进行输出，用户产品通过EST527_MINI模块与汽车快速连接，轻松实现车联网产品二次开发；还支持标准的OBDII汽车故障诊断功能，支持DTC诊断请求、故障码输出、故障码清除。

　　模块特色：标准OBDII接口支持；覆盖所有主流汽车协议、双MCU；处理速度快，是ELM327的5倍；上位机无需进行任何运算，所有数据都以数值方式返回；精确行驶里程算法，准确度99.5%；支持瞬时油耗、平均油耗及耗油量数据；支持车辆故障码诊断，两条指令即可完成故障码的读取和清除；模块化设计，高集成度；车规级抗干扰设计；邮票孔及插针双接口设计，满足所有应用场合；AT 指令集简单易用；极大的提升二次开发效率，缩短研发周期。

　　车联网 OBD模块采用邮票/插针两种不同的方式，通过UART连接各种车载设备，获取到OBD各种数据，依然采用双核处理，一个 MCU负责解码，一个负责运算，所有的数据都是已经解析好的数据，采纳该方案的不用了解任何关于汽车协议的知识，通过电路连接，做好界面就OK。

　　原理分析：EST527 车联网OBD模块，采集记录开始行驶时间、结束时间、总油耗（怠速油耗、行驶油耗）单次行驶里程、怠速耗油量、行驶耗油量、当次燃油费用、当次平均车速、当次最高转速、最高车速等驾驶行为习惯等数据，常用车速、转速、水温、电压、OBD故障码信息，将数据通过GPRS传输到后台，将对合作伙伴免费开放中文 OBD故障码库优质APP应用的API端口，可以实时查询12000多条汽车OBD故障代码信息。

　　GPS导航应用：该方案结合新一代实时路况导航，颠覆传统导航设备，采用EST527模块，直接显示油耗轨迹，某路段多少油耗一目了然，及时反馈对应的速度地图轨迹。基于 EST527模块开发软件的路况支持全国大部分高速路况信息，堵车时一看地图就清楚自己拥堵位置及路况界面，是出差的路况信息最好帮手。

　　云记录仪应用：我们将OBD采集到的数据根据车速、转速、万一发生碰撞，锁定该数据将汽车数据及视频数据及时发送到后台，结合大数据医疗救助体系，及时分析出合理援救方案，减少死亡率。

　　云GPS定位器：车链追踪与智能防盗系统，锁定汽车位置及行车轨迹，可通过电子围栏将信息传输到手机或者电脑，跟踪车况及地理位置信息。

　　车联网大数据：整合OBD+GPS+GPRS/CDMA/3G/4G，获取汽车数据、地理位置信息、驾驶行为习惯数据、汽车OBD智能故障诊断，CRM系统、平台互动与分享，改变司机朋友驾驶习惯、享受生活娱乐资讯资讯、提供维修保养、保险服务、关键路段设定维修站、加油站、生活消费场所、休息站等等。

　　随着现代汽车用电设备种类的增多，功率等级的增加，所需要电源的型式越来越多，包括交流电源和直流电源。这些电源均需要采用开关变换器将蓄电池提供的+12VDC或+24VDC的直流电压经过DC-DC变换器提升为+220VDC或+240VDC，后级再经过DC-AC变换器转换为工频交流电源或变频调压电源。对于前级DC-DC变换器，又包括高频DC-AC逆变部分、高频变压器和AC-DC整流部分，不同的组合适应不同的输出功率等级，变换性能也有所不同。推挽逆变电路以其结构简单、变压器磁芯利用率高等优点得到了广泛应用，尤其是在低压大电流输入的中小功率场合;同时全桥整流电路也具有电压利用率高、支持输出功率较高等特点，因此本文采用推挽逆变-高频变压器-全桥整流方案，设计了24VDC输入-220VDC 输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器，并采用AP法设计相应的推挽变压器。

　　图1给出了推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC变换器的基本电路拓扑。通过控制两个开关管S1和S2以相同的开关频率交替导通，且每个开关管的占空比 d均小于50%，留出一定死区时间以避免S1和S2同时导通。由前级推挽逆变将输入直流低电压逆变为交流高频低电压，送至高频变压器原边，并通过变压器耦合，在副边得到交流高频高电压，再经过由反向快速恢复二极管FRD构成的全桥整流、滤波后得到所期望的直流高电压。由于开关管可承受的反压最小为两倍的输入电压，即2UI，而电流则是额定电流，所以， 推挽电路一般用在输入电压较低的中小功率场合。

　　当S1开通时，其漏源电压 uDS1只是一个开关管的导通压降，在理想情况下可假定 uDS1=0，而此时由于在绕组中会产生一个感应电压，并且根据变压器初级绕组的同名端关系，该感应电压也会叠加到关断的S2上，从而使S2在关断时承受的电压是输入电压与感应电压之和约为2UI.在实际中，变压器的漏感会产生很大的尖峰电压加在S2 两端，从而引起大的关断损耗，变换器的效率因受变压器漏感的限制，不是很高。在S1和S2 的漏极之间接上RC缓冲电路，也称为吸收电路，用来抑制尖峰电压的产生。并且为了给能量回馈提供反馈回路，在S1和S2 两端都反并联上续流二极管FWD。 开关变压器的设计

　　采用面积乘积（AP）法进行设计。对于推挽逆变工作开关电源，原边供电电压UI=24V，副边为全桥整流电路，期望输出电压UO=220V，输出电流IO=3A，开关频率fs=25kHz，初定变压器效率=0.9，工作磁通密度Bw=0.3T。

　　图2（a）为S1导通、S2关断时的等效电路，图中箭头为电流流向，从电源UI正极流出，经过S1流入电源UI负极，即地，此时FWD1不导通；当S1 关断时，S2未导通之前，由于原边能量的储存和漏电感的原因，S1的端电压将升高，并通过变压器耦合使得S2的端电压下降，此时与S2并联的能量恢复二极管 FWD2还未导通，电路中并没有电流流过，直到在变压器原边绕组上产生上正下负的感生电压。如图2（b）；FWD2导通，把反激能量反馈到电源中去，如图 2（c），箭头指向为能量回馈的方向。

　　当某一PWN信号的下降沿来临时，其控制的开关元件关断，由于原边能量的储存和漏电感的原因，漏极产生冲击电压，大于2UI，因为加入了RC缓冲电路，使其最终稳定在2UI附近。

　　当S1的PWN 信号下降沿来临，S1关断，漏极产生较高的冲击电压，并使得与S2并联的反馈能量二极管FWD2导通，形成能量回馈回路，此时S2漏极产生较高的冲击电流，见图4。

　　图5为简化后的主电路。输入24V 直流电压，经过大电容滤波后，接到推挽变压器原边的中间抽头。变压器原边另外两个抽头分别接两个全控型开关器件IGBT，并在此之间加入RC吸收电路，构成推挽逆变电路。推挽变压器输出端经全桥整流，大电容滤波得到220V直流电压。并通过分压支路得到反馈电压信号UOUT。

　　以CA3524芯片为核心，构成控制电路。通过调节6、7管脚间的电阻和电容值来调节全控型开关器件的开关频率。12、13 管脚输出PWM脉冲信号，并通过驱动电路，分别交替控制两个全控型开关器件。电压反馈信号输入芯片的1管脚，通过调节电位器P2给2管脚输入电压反馈信号的参考电压，并与9管脚COM端连同CA3524内部运放一起构成PI调节器，调节PWM脉冲占空比，以达到稳定输出电压220V的目的。

　　实验结果表面，输出电压稳定在220V，纹波电压较小。最大输出功率能达到近600W，系统效率基本稳定在80%，达到预期效果。其中，由于IGBT效率损耗较大导致系统效率偏低，考虑如果采用损耗较小的MOSFET，系统效率会至少上升10%~15%.

　　随着单片机技术的飞速发展，以及电动机驱动芯片性能的日益完善，本设计系统通过单片机控制直流电动机实现了电动车在符合规定要求的跷跷板上的规定运动：在规定时间内的前进、后退运行；跷跷板处于平衡状态时以及到达跷跷板末端的停车候时；分阶段实时显示其行驶所用时间。该设计系统采用双CPU设计思路：选用AT89S52作为主CPU，主要完成对数据采集系统的数据处理，控制，电动车的实时显示，以及主从CPU的通信功能；选用 AT89C2051作为从CPU，控制电机的转速。该设计系统中采用脉冲宽度调制技术（PWM）实现对直流电动机的准确与灵活调速。

　　光电传感器广泛应用于检测电路中，按结构形式可以分为反射式和对射式。本设计系统中电动车的行车路线检测，起停检测电路都要有反射式光电传感器完成，我们直接选用TCRT5000传感器，它是将一对红外发射、接收对管按合理的发射、反射接收角度安装在一个封装内，从而安装使用非常方便，测试准确度高；而平衡性检测电路由对射式光电传感器完成，此发射接受电路是有分立器件自行安装、调试的，测试结果理想。

　　对射式光电传感器也是由红外线发射管、接收管构成，并且二者位于同一直线mm，两管间没有障碍物时接收管接收到的红外线明显不同于有障碍物时，这样在接收端就会产生高低电平信号。为了让电动车行驶到C点，跷跷板达到平衡，我们制作了一个圆筒，并将其水平放在小车上，通过检测其内的小球所处的位置来调整电动车的位置，从而达到板的平衡。其检测原理图参见附录图3所示，在设计中，我们在圆筒的两端分别安装一个对射式光电传感器。

　　直接对光电传感器电路进行测试时发现，没有障碍物时，输出电压可达到4.4V，有障碍物时电压只有0.2V，由于接收端易受到干扰，应将采集到的信号经过整形，比较电路，使其输出能够满足TTL逻辑电平，并且可以改善输出端的抗干扰特性。施密特触发器的整形功能比较强，但是电压不易调节，若利用电压比较器，只要提供合适的参考电压，就可以精确地输出脉冲波形，综合考虑我们选用性能较好的电压比较器电路。其原理图如图 1.3.2所示。

　　在本设计系统。