CN110109390B - 一种可以代替can芯片的模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以代替CAN芯片的模组，所述模组中设置有第一引脚(CANTX)、第二引脚(GND)、第三引脚(VCC3V3)、第四引脚(CANRX)、第五引脚、第六引脚(CANL)、第七引脚(CANH)、第八引脚、一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)与三极管(Q1)。本发明所述的一种可以代替CAN芯片的模组，设有一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)与三极管(Q1)，能够减少了对国外芯片的依赖，打破垄断，降低CAN设备的成本，模组大小和引脚定义完全兼容原有芯片CAN芯片，可以直接替换而不需要更改电路板，并且，本模块所用的所有物料，均为国内自行生产的通用型物料，物料采购周期短，带来更好的使用前景。

Description

一种可以代替CAN芯片的模组
技术领域
本发明涉及CAN芯片技术领域，特别涉及一种可以代替CAN芯片的模组。
背景技术
CAN总线是汽车最为常用的总线协议，CAN总线在所有汽车总线中占据80％以上的市场。所有符合CAN总线的设备都必须要用到CAN收发器。目前，市面上CAN总线收发器只有专用的芯片(以下简称：CAN芯片)，并且主要技术掌握在国外少数几个大公司手中，比如恩智浦公司生产的TJA1050、TJA1050，飞思卡尔公司生产的MC33901、MC34901，TI公司的SN65HVD251等等。国内CAN总线设备都需要用到以上提到这些国外大公司生产的CAN芯片，由于芯片集中在国外大公司手里，而使用这些芯片，会带来以下问题：1、芯片单价高；2、由于国内采购全部需要进口，采购周期长。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可以代替CAN芯片的模组，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种可以代替CAN芯片的模组，包括模组,所述模组中设置有第一引脚(CANTX)、第二引脚(GND)、第三引脚(VCC3V3)、第四引脚(CANRX)、第五引脚、第六引脚(CANL)、第七引脚(CANH)、第八引脚、一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)与三极管(Q1)，所述一号切换开关(U1)与二号切换开关(U2)中均设置有第一脚(A1)、第二脚(GND)、第三脚(A0)、第四脚(A)、第五脚(VCC)与第六脚(CS)，所述第一引脚(CANTX)分别与一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)中的第六脚(CS)连接，所述一号切换开关(U1)中的第四脚(A)与第七引脚(CANH)连接，所述二号切换开关(U2)中的第四脚(A)与第六引脚(CANL)连接，所述第六引脚(CANL)、第七引脚(CANH)分别与三极管(Q1)连接，所述第三引脚(VCC3V3)分别与一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)中的第五脚(VCC)连接，所述三极管(Q1)与第四引脚(CANRX)、第三引脚(VCC3V3)连接。
第一引脚(CANTX)、第二引脚(GND)、第三引脚(VCC3V3)、第四引脚(CANRX)、第六引脚(CANL)与第七引脚(CANH)与国外CAN芯片的引脚定义及布局均为一致，且模组规模大小与国外CAN芯片大小差异较小，其中第五引脚与第八引脚不赋予具体定义，可根据实际情况进行更改设计。
优选的，所述三极管(Q1)与第三引脚(VCC3V3)之间设置有电阻(R1)。
优选的，所述一号切换开关(U1)与二号切换开关(U2)中的第二脚(GND)均与第二引脚(GND)连接。
优选的，所述二号切换开关(U2)中的第三脚(A0)与第二引脚(GND)连接，且二号切换开关(U2)中的第三脚(A0)与第二引脚(GND)之间设置有电阻(R2)。
优选的，所述第一引脚(CANTX)为发送端，所述第二引脚(GND)为接地，所述第三引脚(VCC3V3)为电源输入端，所述第四引脚(CANRX)为接收端，所述第六引脚(CANL)为低电平线路，所述第七引脚(CANH)为高电平线路。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、降低CAN设备的成本，本模块成本不到原来CAN芯片的一半。
2、模块大小和引脚定义完全兼容原有芯片CAN芯片，可以直接替换而不需要更改电路板。
附图说明
图1为本发明一种可以代替CAN芯片的模组的模块内部原理图。
图2为本发明一种可以代替CAN芯片的模组的模块外部接线图。
图3为国外CAN芯片的引脚布局图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-3所示，一种可以代替CAN芯片的模组，包括模组，模组中设置有第一引脚(CANTX)、第二引脚(GND)、第三引脚(VCC3V3)、第四引脚(CANRX)、第五引脚、第六引脚(CANL)、第七引脚(CANH)、第八引脚、一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)与三极管(Q1)，一号切换开关(U1)与二号切换开关(U2)中均设置有第一脚(A1)、第二脚(GND)、第三脚(A0)、第四脚(A)、第五脚(VCC)与第六脚(CS)，第一引脚(CANTX)分别与一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)中的第六脚(CS)连接，一号切换开关(U1)中的第四脚(A)与第七引脚(CANH)连接，二号切换开关(U2)中的第四脚(A)与第六引脚(CANL)连接，第六引脚(CANL)、第七引脚(CANH)分别与三极管(Q1)连接，第三引脚(VCC3V3)分别与一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)中的第五脚(VCC)连接，三极管(Q1)与第四引脚(CANRX)、第三引脚(VCC3V3)连接。
三极管(Q1)与第三引脚(VCC3V3)之间设置有电阻(R1)，形成电阻断路；一号切换开关(U1)与二号切换开关(U2)中的第二脚(GND)均与第二引脚(GND)连接，形成接地保护；二号切换开关(U2)中的第三脚(A0)与第二引脚(GND)连接，且二号切换开关(U2)中的第三脚(A0)与第二引脚(GND)之间设置有电阻(R2)；第一引脚(CANTX)为发送端，第二引脚(GND)为接地，第三引脚(VCC3V3)为电源输入端，第四引脚(CANRX)为接收端，第六引脚(CANL)为低电平线路，第七引脚(CANH)为高电平线路，如图3所示，本实施例中第一引脚(CANTX)、第二引脚(GND)、第三引脚(VCC3V3)、第四引脚(CANRX)、第六引脚(CANL)、第七引脚(CANH)与国外CAN芯片引脚定义及布局均为一致。
需要说明的是，本发明为一种可以代替CAN芯片的模组，模组由3V-3.5V供电，从第三引脚(VCC3V3)输入，模组的作用是把CAN总线信号转换成MCU模块常用的串口信号，信号流程是：MCU模块信号从第一引脚(CANTX)进入模组，经过信号转换后从第七引脚(CANH)和第六引脚(CANL)先输出到CAN总线。同时，CAN总线信号也可以经过第七引脚(CANH)和第六引脚(CANL)进入模组，经过模组转换后由第四引脚(CANRX)输出到MCU模块。
CAN协议简述如下：1、第七引脚(CANH)电平约为3.5V(最低3V)，第六引脚(CANL)电平约为1.5V(最高2V)，两根线电压差为2V左右，CAN总线为显性状态，对应的逻辑为0；2、第七引脚(CANH)电平和第六引脚(CANL)电平都约为2.5V，两根线电压差小于0.5V，CAN总线为隐性状态，对应的逻辑为1。
切换开关芯片的逻辑是：1、一号切换开关(U1)与二号切换开关(U2)中的第六脚(CS)输入低电平时，第四脚(A)和第三脚(A0)连通；2、一号切换开关(U1)与二号切换开关(U2)中的第六脚(CS)输入高电平时，第四脚(A)和第一脚(A1)连通。
MCU模块往外部CAN总线发送数据工作流程是：1、MCU模块没有数据发出时或者发送高电平时拉高第一引脚(CANTX)，此时一号切换开关(U1)与二号切换开关(U2)中的第四脚(A)和第一脚(A1)连通，即第七引脚(CANH)和第六引脚(CANL)连接到空脚上，第七引脚(CANH)和第六引脚(CANL)电平由外部总线拉到2.5V，总线呈现隐性状态，对应逻辑为1；2、MCU模块发送低电平时拉低第一引脚(CANTX)，此时一号切换开关(U1)与二号切换开关(U2)中的第四脚(A)和第三脚(A0)连通，即第七引脚(CANH)连接到第三引脚(VCC3V3)，第六引脚(CANL)经过一个电阻(R2)连接到第二引脚(GND)，调整电阻(R2)阻值为33欧姆，此时第六引脚(CANL)电平为1.3V左右，此时第七引脚(CANH)和第六引脚(CANL)电平相差2V，总线呈现显性状态，对应逻辑为0。
MCU模块从外部CAN总线接收数据工作路程是：1、总线呈现隐性状态时，第七引脚(CANH)和第六引脚(CANL)两根线电压差小于0.5V，三极管(Q1)不导通，第四引脚(CANRX)被电阻(R1)上拉到3.3V，MCU模块接收高电平；2、总线呈现显性状态时，第七引脚(CANH)和第六引脚(CANL)两根线电压差为2V左右，三极管(Q1)导通第四引脚(CANRX)输出低电平。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种可以代替CAN芯片的模组，包括模组,其特征在于：所述模组中设置有第一引脚(CANTX)、第二引脚(GND)、第三引脚(VCC3V3)、第四引脚(CANRX)、第五引脚、第六引脚(CANL)、第七引脚(CANH)、第八引脚、一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)与三极管(Q1)，所述一号切换开关(U1)与二号切换开关(U2)中均设置有第一脚(A1)、第二脚(GND)、第三脚(A0)、第四脚(A)、第五脚(VCC)与第六脚(CS)，所述第一引脚(CANTX)分别与一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)中的第六脚(CS)连接，所述一号切换开关(U1)中的第四脚(A)与第七引脚(CANH)连接，所述二号切换开关(U2)中的第四脚(A)与第六引脚(CANL)连接，所述第六引脚(CANL)、第七引脚(CANH)分别与三极管(Q1)连接，所述第三引脚(VCC3V3)分别与一号切换开关(U1)、二号切换开关(U2)中的第五脚(VCC)连接，所述三极管(Q1)与第四引脚(CANRX)、第三引脚(VCC3V3)连接；
所述二号切换开关(U2)中的第三脚(A0)与第二引脚(GND)连接，且二号切换开关(U2)中的第三脚(A0)与第二引脚(GND)之间设置有电阻(R2)。
2.根据权利要求1所述的一种可以代替CAN芯片的模组，其特征在于：所述三极管(Q1)与第三引脚(VCC3V3)之间设置有电阻(R1)。
3.根据权利要求1所述的一种可以代替CAN芯片的模组，其特征在于：所述一号切换开关(U1)与二号切换开关(U2)中的第二脚(GND)均与第二引脚(GND)连接。
4.根据权利要求1所述的一种可以代替CAN芯片的模组，其特征在于：所述第一引脚(CANTX)为发送端，所述第二引脚(GND)为接地，所述第三引脚(VCC3V3)为电源输入端，所述第四引脚(CANRX)为接收端，所述第六引脚(CANL)为低电平线路，所述第七引脚(CANH)为高电平线路。
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