为了及时、准确地检测并诊断出机械式自动变速器(AMT)系统的故障，依据AMT电控系统各部分的工作原理及控制要求，设计了一种基于单片机控制的AMT在线诊断仪。该仪器通过CAN总线实时地与AMT电控单元(ECU)通信获取ECU中的故障码和数据，以得到当前AMT电控系统外围设备的状态参数，实现在线诊断。阐述了仪器在线诊断的原理，给出了系统电路设计框图和软件设计的程序流程图。实验表明，该诊断仪具有实时、准确、检测成本低、抗干扰性强、使用简单方便的特点，在其故障诊断范围内准确率可达到100%，具有很好的实用价值。