CN101662601A

CN101662601A - 一种基于can总线的视频设备以及具有该视频设备的控制系统

Info

Publication number: CN101662601A
Application number: CN200910015208A
Authority: CN
Inventors: 周旭
Original assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Current assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-05-06
Filing date: 2009-05-06
Publication date: 2010-03-03

Abstract

一种基于CAN总线的视频设备，其特征在于，所述视频设备包括主控芯片，负责对视频设备的各种信号进行处理；协议控制器，负责完成CAN总线通信协议的解析；CAN总线收发器，是协议控制器和物理传输线路之间的接口；所述主控芯片、协议控制器、CAN总线收发器依次连接，其中CAN总线收发器还与CAN总线网络相连。本发明还公开了一种具有该视频设备的控制系统。采用本发明后可使视频设备方便的融入CAN总线网络，从而能够通过CAN总线网络对视频设备进行复杂控制。

Description

一种基于CAN总线的视频设备以及具有该视频设备的控制系统

技术领域

本发明涉及一种基于CAN总线的视频设备，尤其涉及一种适用于各种汽车的车载视频设备，同时本发明还涉及一种基于CAN总线视频设备的控制系统，可广泛应用于出租车酒店、机场、火车站、学校、医院、地铁、高速公路收费、工业现场监控系统等场合。

背景技术

CAN是Controller Area Network的缩写(以下称为CAN)，是ISO国际标准化的串行通信协议。CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。相对于目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言，基于CAN总线的分布式控制系统能够实现各节点之间实时、可靠的数据通信。目前CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面，特别是在汽车领域，世界上一些著名的汽车制造厂商，如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、PORSCHE(保时捷)、ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯)和JAGUAR(美洲豹)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。

以电视机为例，传统电视机用作车载电视时，电视机的控制系统是独立于汽车中控系统的，只能通过电视机面板上的按键来进行简单的手动控制，无法由汽车中控系统实现定时开机、定时关机等复杂控制；而且由于无法通过汽车中控系统控制电视，也给车主带来很大的操作不便。

另外，正如前面所述目前汽车中控系统越来越多的采用基于CAN总线的控制系统，而普通电视机不带有CAN总线接口，所以现有电视机用作车载电视时，就无法融入CAN总线的汽车中控系统，只能作为一个普通的附件产品安装在汽车上，车主只能通过电视面板上的按键来手动控制电视，既不方便也无法实现复杂控制。

目前虽然在一些专利文献中有公开车载电视机支持CAN总线接口功能，如中国专利CN200620041083.X，其中主控功能模块通过CAN总线主控接口模块接入CAN总线网络，并通过CAN总线扩展接口模块分别与扩展功能模块的DVB-T数字移动电视连接。但是针对该CAN总线接口如何设置、汽车的中央控制系统如何控制电视机等都没有进行进一步的披露。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于CAN总线的视频设备，并且能够完全融入汽车的CAN总线中央系统，从而实现了通过汽车中控系统对视频设备进行控制。同时，基于此种CAN总线视频设备的工作原理，本发明还提供了一种控制系统，通过一台计算机远程控制多台视频设备，进行远程开关机、切换信号源、调节电视效果等操作。

为实现以上发明目的，本发明提供了一种基于CAN总线的视频设备，所述视频设备包括：

主控芯片，负责对视频设备的各种信号进行处理；

协议控制器，负责完成CAN总线通信协议的解析；

CAN总线收发器，是协议控制器和物理传输线路之间的接口；

所述主控芯片、协议控制器、CAN总线收发器依次连接，其中CAN总线收发器还与CAN总线网络相连。

优先地，所述协议控制器与CAN总线收发器之间设有光隔离器。

优先地，所述CAN总线收发器通过设于视频设备端子板上的CANH端子和CANL端子与CAN总线网络相连。

优先地，所述CANH端子和CANL端子间设有跳线器，并且所述跳线器与一终端电阻相串联。

优先地，所述终端电阻的阻值为120欧姆。

优先地，所述视频设备为电视机。

同时，本发明还提供了一种控制系统，包括至少一台所述基于CAN总线的视频设备，其中视频设备通过CAN总线网络与上位机相连。

优先地，所述CAN总线网络与上位机之间设有转换模块。

优先地，所述转换模块为RS232/CAN转换模块。

优先地，所述视频设备为电视机。

本发明所述视频设备具有CAN总线协议接口，可使视频设备方便的融入CAN总线网络，从而能够通过CAN总线网络对视频设备进行复杂控制。一方面，实现了由汽车中控系统对车载电视进行定时开机、定时关机等复杂控制。另一方面，本发明的控制系统，能够实现上位机对多达110台视频设备进行远程控制，其通信距离可达10km。

附图说明

图1为本发明一个实施例的框图。

图2为本发明视频设备的CAN总线接口一个实施例的系统图。

图3为本发明控制系统一个实施例的系统图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面以电视机为例，结合实施例及实施例附图对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一个实施例的框图，图2为本发明所述电视机的CAN总线接口的系统图。如图1和图2所示，主控芯片通过协议控制器(优先采用的型号为SJA1000)和CAN总线收发器(优先采用的型号为PCA82C250)与CAN总线网络进行通信。主控芯片为电视机的核心部件，负责对各种信号进行处理；CAN总线协议控制器负责完成CAN总线通信协议的解析；CAN总线收发器是协议控制器和物理传输线路之间的接口。由于协议控制器只具有协议解析功能，必须通过总线收发器才能与CAN总线电缆实现通信，它对传输线路提供差动发送能力，并对CAN总线协议控制器提供差动接收能力。CAN总线协议的工作原理是通过CAN总线的两条电缆CANH和CANL传输电压不同，两条电缆之间有一个电压差，这就是差动发送、差动接收，这种传输机制具有很好的抗共模干扰作用，由于这种差动发送和差动接收方式属于本领域的公知技术，因此对于该技术的工作过程在此申请人不作详述。

电视机主控芯片的P00～P07脚连接协议控制器SJA1000的AD0～AD7脚进行数据传输。P00～P07的作用是进行数据传输，但不一定只和SJA1000之间进行；数据传输时主控芯片会首先通过片选信号来选择一个目标芯片，如图1所示的P26连接SJA1000的/CS片选引脚，当主控芯片要和SJA1000之间通信时，会先让P26输出一个信号来选中SJA1000。主控芯片是基于8位单片机的，所以数据也是8位的，数据传输引脚有P00～P07八个。SJA1000的串行数据输出脚TX0和串行数据输入脚RX0分别通过光电隔离器优选型号6N137，由于CAN总线电缆上有干扰，此处用6N137将PCA82C250与SJA1000进行光电隔离，阻断电缆端的干扰对SJA1000的影响，避免协议解析出现错误。连接到PCA82C250的TXD和RXD。PCA82C250通过有差动发送和接收功能的两个总线终端CANH和CANL连接至电视机端子板上的CANH端子、CANL端子，CANH端子和CANL端子也是CAN总线的两个接口，在此需要说明的是CANH端子与CANL端子，不可共用，因为CAN总线传输有其自己的一套协议，并且是两线差动传输，这样电视机就可以通过CAN总线电缆连接在基于CAN总线网络上进行通信。

作为本发明的优先实施例，端子板的CANH端子和CANL端子之间需要有一个120欧姆的终端电阻备用，当该电视机在CAN总线通信网络中作为中间节点时，终端电阻断开(所谓中间节点是相对于终端节点而言的，在汽车中控系统中，距离汽车中控系统主控芯片最远的控制节点，就是终端节点；在终端节点和汽车中控系统主控芯片之间的控制节点，就是中间节点)；当该电视机在CAN总线通信网络中作为终端节点时，需要用跳线器连接如图1所示的Ter+和Ter-两个端子。具体地说，跳线器是一种元件，可以通过跳线器把Ter+和Ter-连接起来，使如图1所示的R阻值优选为120欧姆连接在CANH端子和CANL端子之间，以便将终端电阻连接在CANH端和CANL端之间，并且该终端电阻与所述的跳线器相串联，其作用在于减小终端反射带来的干扰。

此外，电视机主控软件中需要编写SJA1000的初始化子程序、发送子程序和接收子程序，这样CAN总线协议控制器SJA1000才能正常工作，电视机才能与CAN总线进行通信。主控软件还需要编写CAN总线系统的命令解析子程序，以便完成总线系统发送的各种复杂控制命令，从而实现了通过CAN总线系统对电视机进行控制。

作为本发明的一个应用实施例，本发明所述电视机尤其适用于具有CAN总线的汽车上，通过将电视机端子板上的CANH端和CANL端与汽车的CAN总线网络连接，车主就可以方便的通过汽车的中控系统对电视机进行操作。

作为本发明的另一个应用实施例，本发明还可组成如图3所示的基于CAN总线电视机的远程控制系统。上位机可以通过RS232串口连接一个RS232/CAN总线转换模块(优先采用ADAM4235转换模块)，转换模块的CAN总线端口CANH、CANL可以通过CAN总线电缆连接多达110台电视机。这样，就组成了一个电视机远程控制系统。

综上所述，本发明采用了CAN总线通信方式作为电视机的通信协议，通信速率最高可达1Mbit/s，并采用非破坏性总线仲裁技术解决总线冲突，通信可靠性高。除了用作车载电视外、还可以应用于车载DVD、车载机顶盒等其它视听设备。另外，本发明还可以灵活、方便地组成各种规模的基于CAN总线的电视机远程控制系统，通过一台上位机远程控制多台电视机，进行远程开关机、切换信号源、调节电视效果等操作。直接通信距离最远可达10km，可控制的电视机数目最多可达110个，可广泛应用于酒店、机场、火车站、学校、医院、地铁、高速公路收费、工业现场监控系统等场合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出的是本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims

1、一种基于CAN总线的视频设备，其特征在于，所述视频设备包括：

主控芯片，负责对视频设备的各种信号进行处理；

协议控制器，负责完成CAN总线通信协议的解析；

CAN总线收发器，是协议控制器和物理传输线路之间的接口；

2、根据权利要求1所述的基于CAN总线的视频设备，其特征在于，所述协议控制器与CAN总线收发器之间设有光隔离器。

3、根据权利要求1所述的基于CAN总线的视频设备，其特征在于，所述CAN总线收发器通过设于视频设备端子板上的CANH端子和CANL端子与CAN总线网络相连。

4、根据权利要求3所述的基于CAN总线的视频设备，其特征在于，所述CANH端子和CANL端子间设有跳线器，并且所述跳线器与一终端电阻相串联。

5、根据权利要求4所述的基于CAN总线的视频设备，其特征在于，所述终端电阻的阻值为120欧姆。

6、根据权利要求1至5任一所述的基于CAN总线的视频设备，其特征在于，所述视频设备为电视机。

7、一种控制系统，其特征在于，包括至少一台如权利要求1至5任一项所述的基于CAN总线的视频设备，其中视频设备通过CAN总线网络与上位机相连。

8、根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述CAN总线网络与上位机之间设有转换模块。

9、根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述转换模块为RS232/CAN转换模块。

10、根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述视频设备为电视机。