CN108418737A - 一种基于can总线接口多终端设备的通信与调试装置 - Google Patents

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李健壮
邓军
文科
黄琨
胡珂流
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Abstract

本发明提供一种基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置，包括计算机、USB转串口模块、带串口及CAN总线接口微控制器、CAN收发器、自动测试电流电压模块；计算机、USB转串口模块、带串口及CAN总线接口的微控制器依次连接，带串口及CAN总线接口分别连接CAN总线收发器、自动测试电流电压模块，CAN总线收发器和自动测试电流电压模块接入终端设备。本发明通过接收计算机发送的指令及数据，然后通过CAN总线发送到终端设备，并接收CAN总线上的反馈数据，通过USB口送回上位机，能够通过CAN总线完成对终端设备的程序升级；对于终端设备没有增加新的外围器件电路，只是复用了其CAN总线接口，即节省了资源，又降低了成本。

Description

一种基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置
技术领域
本发明涉及工业监控领域，特别是涉及CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置。
背景技术
CAN总线是低成本、高利用率的工业控制总线，在工业控制、汽车电子等方面有十分广泛的用途。
在基于CAN总线的工业控制系统中，CAN总线承担着监控指令下发、信息上报等工作。微控制器在产品开发及使用过程中存在程序更新的问题，正常的程序下载是通过微控制器的仿真器与调试端口连接来实现。在产品的研发过程中通过仿真器可以实现程序下载及调试。产品研发完成后由于微控制器已被封装在产品内部，且通常不会使用其调试端口，若要进行更新则需要重新打开产品外壳连接数据线。这对已经批量生产甚至产品已经在最终用户手中的情况下几乎是不可能的，一方面由于这样做效率很低、成本很高，另一方面也会对产品的整体性能带来很大的负面影响。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置，在同一CAN总线系统下实现了对多终端设备的在线通信与调试。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置，该装置包括：计算机1、USB转串口模块2、带串口及CAN总线接口微控制器3、CAN收发器4、自动测试电流电压模块5和电源转化电路6；
所述计算机1连接所述USB转串口模块2，所述USB转串口模块2连接所述带串口及CAN总线接口的微控制器3，所述带串口及CAN总线接口分别连接所述CAN总线收发器4、所述自动测试电流电压模块5，所述CAN总线收发器4和所述自动测试电流电压模块5接入终端设备，所述电源转化电路6为所述USB转串口模块2、所述带串口及CAN总线接口的微控制器3、所述CAN总线收发器4、所述自动测试电流电压模块5提供电源。
优选地，所述电源转化电路包括第一电源转化电路和第二电源转化电路；所述第一电源转化电路分别与所述USB转串口模块、所述CAN总线收发器、所述自动测试电流电压模块电连接；所述第二电源转化电路与带串口及CAN总线接口的微控制器电连接。
优选地，所述带串口及CAN总线接口的微控制器通过通用输出端口连接所述自动测试电流电压模块。
优选地，所述带串口及CAN总线接口的微控制器通过CAN总线连接所述CAN总线收发器。
如上所述，本发明的一种基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置，具有以下有益效果：
基于CAN接口多终端设备的通信与调试装置，由于采用上述结构，本发明结构简单，接收计算机发送的指令及数据，然后通过CAN总线发送到终端设备，并接收CAN总线上的反馈数据，通过USB口送回上位机，能够通过CAN总线完成对终端设备的程序升级；对于终端设备没有增加新的外围器件电路，只是复用了其CAN总线接口，即节省了资源，又降低了成本。
附图说明
图1显示为本发明通基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置整体框架结构。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明针对同一CAN总线系统、不同终端设备CAN总线设备ID的产品，通过本发明可以根据待调试终端设备的实际需要更改对应的设备ID；从而实现了一条调试线，多个终端设备都可以使用的目的，而且本发明节省了调试的接线时间和避免了错误接线导致的产品损坏。
具体如图1所示，本发明所述的一种基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置，包括计算机1连接USB转串口模块2，USB转串口模块2连接带串口及CAN总线接口的微控制器3，带串口及CAN总线接口的微控制器3通过CAN总线连接并控制CAN总线收发器4，带串口及CAN总线接口的微控制器3通过通用输出端口控制自动测试电流电压模块5，CAN总线收发器4和自动测试电流电压模块5的连线接入终端设备，电源转化电路6为USB转串口模块2、带串口及CAN总线接口的微控制器3、CAN总线收发器4、自动测试电流电压模块5提供电源，USB转串口模块2连接计算机1控制调试装置对终端设备进行在线通信及调试。
本发明中，所述电源转化电路包括第一电源转化电路和第二电源转化电路；所述第一电源转化电路分别与所述USB转串口模块、所述CAN总线收发器、所述自动测试电流电压模块电连接；所述第二电源转化电路与带串口及CAN总线接口的微控制器电连接。
具体到本实施例中，电源转化电路6将+DC12V转化为两种电压：+DC5V、+DC3.3V，其中+DC5V为USB转串口模块2、CAN总线收发器4、自动测试电流电压模块5供电；+DC3.3V为带串口及CAN总线接口的微控制器3供电。
于本实施例中，带串口及CAN总线接口的微控制器3通过通用输出端口控制自动测试电流电压模块5完成对单个终端设备的输入电流及输出电压的测试。
于本实施例中，带串口及CAN总线接口的微控制器3通过CAN总线控制CAN总线收发器4与终端设备进行通信及调试。
下面将对上述基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置的工作原理进行简单说明，本发明基于USB通信协议、串口通信协议及CAN总线通信协议，通过计算机1的专用调试界面，配置终端设备的CAN总线ID，通过USB通信协议向USB转串口模块2发送通信或调试指令；USB转串口模块2将通信或调试指令转换为串口通信协议指令，并发送给带串口及CAN总线接口的微控制器3；带串口及CAN总线接口的微控制器3接收到指令后，通过CAN总线收发器4向终端设备发送通信或调试指令；终端设备响应后通过CAN总线向带串口及CAN总线接口的微控制器3返回响应数据，并通过USB转串口模块2返回给计算机1并打印到专用调试界面中，完成此次通信或调试。专用调试界面保存此CAN总线ID为对应的名称，下次在对这个CAN总线ID终端设备进行调试时，直接调用保存的配置关系文件即可，然后点击调试界面相应按键，通过串口通信及CAN总线通信，完成对终端设备的配置，实现对相应终端设备的通信与调试。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置，其特征在于，该装置包括：计算机(1)、USB转串口模块(2)、带串口及CAN总线接口微控制器(3)、CAN收发器(4)、自动测试电流电压模块(5)和电源转化电路(6)；
所述计算机(1)连接所述USB转串口模块(2)，所述USB转串口模块(2)连接所述带串口及CAN总线接口的微控制器(3)，所述带串口及CAN总线接口分别连接所述CAN总线收发器(4)、所述自动测试电流电压模块(5)，所述CAN总线收发器(4)和所述自动测试电流电压模块(5)接入终端设备，所述电源转化电路(6)为所述USB转串口模块(2)、所述带串口及CAN总线接口的微控制器(3)、所述CAN总线收发器(4)、所述自动测试电流电压模块(5)提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置，其特征在于，所述电源转化电路包括第一电源转化电路和第二电源转化电路；所述第一电源转化电路分别与所述USB转串口模块、所述CAN总线收发器、所述自动测试电流电压模块电连接；所述第二电源转化电路与带串口及CAN总线接口的微控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置，其特征在于，所述带串口及CAN总线接口的微控制器通过通用输出端口连接所述自动测试电流电压模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线接口多终端设备的通信与调试装置，其特征在于，所述带串口及CAN总线接口的微控制器通过CAN总线连接所述CAN总线收发器。
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