CN110347091A - 部标外设管理装置及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种部标外设管理装置及其管理方法，装置的输入端与主机通信连接，输出端与部标外设通信连接，包括控制模块和转换模块，控制模块连接转换模块，转换模块用于连接部标外设；其中，控制模块接收来自主机的通信数据，并将通信数据通过UART传输给转换模块；转换模块接收来自控制模块传输的通信数据，并将通信数据转换为部标外设可识别的传输协议数据，并将传输协议数据传输给部标外设。通过将部标外设统一连接到部标外设管理装置，不需要考虑主机是否留有符合部标外设接口；同时如果用户更换控制设备和操控平台，只需要更换主机，并将新主机重新与部标外设管理装置连接即可，不需要重新开发软件和硬件，节约开发资源和时间。

Description

部标外设管理装置及其管理方法

技术领域

本发明涉及到连接盒领域，特别是涉及到一种部标外设管理装置及其管理方法。

背景技术

现有车辆中的部标外设均是直接采用对应的接口连接于主机，与主机进行信息传输和通信，具体的，部标外设包括如计价器，评价器，以及顶灯等等设备。如果车主跟换车联的主机或者主机系统，不仅仅需要重新更新与接入的部标外设对应的驱动软件，更进一步的，还需要重新开发主体软件和硬件，浪费时间和资源。

发明内容

为了解决上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种部标外设管理装置及其管理方法，用于统一管理所有部标外设。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种部标外设管理装置，其输入端与主机通信连接，输出端与部标外设通信连接，包括控制模块和转换模块，所述控制模块连接所述转换模块，所述转换模块用于连接部标外设；

其中，所述控制模块接收来自主机的通信数据，并将通信数据通过UART传输给所述转换模块；所述转换模块接收来自所述控制模块传输的通信数据，并将通信数据转换为部标外设可识别的传输协议数据，并将传输协议数据传输给部标外设。

进一步地，所述控制模块包括微控单元和电连接于所述微控单元的滤波单元，所述滤波单元用于对微控单元供电的电压进行滤波稳压处理。

进一步地，所述滤波单元包括多个滤波电容，所述滤波电容相互并联。

进一步地，所述转换模块包括转换芯片和电连接转换芯片的接口单元，所述转换芯片连接所述微控单元，用于接收来自所述微控单元的UART电平，并将UART电平转换为可识别电平，接口单元还电连接部标外设，将可识别电平传输给部标外设。

进一步地，所述接口单元包括RS232接口单元和RS485接口单元，RS232接口单元用于将转换后的可识别电平传输给部标外设，RS485接口单元用于将转换后的可识别电平传输给部标外设。

进一步地，还包括电连接于所述微控单元的稳压模块，所述稳压模块包括芯片U16，电容C139、C140、C141、C142和C143，电阻R32、R31和R27，以及电感L4，电源输入端接芯片U16的VIN脚和EN脚，以及电容C141、电容C139和电阻R32的第一端，电容C141、电容C139和电阻R32的第二端接地，电感L4的第一端接芯片U16的SW脚，电感L4的第二端接所述微控单元和电容C142的第一端，电容C140、电阻R31和电容C143的第二端接芯片U16的OUT脚和所述微控单元，电容C140和电阻R31的第一端，以及电阻R27的第二端接芯片U16的FB脚，电容C143的第一端和电容C142的第二端接地。

进一步地，还包括电连接于所述微控单元的CAN收发模块，所述CAN收发模块用于获取车辆即时信息。

进一步地，所述CAN收发模块包括芯片U10，电阻R9、R12、R46和R13，电容C86、C42、C66和C73和接口CON10，电容C86第一端接芯片U10的VCC脚和电源输入端，第二端接地，电阻R46第一端接芯片U10的CANH脚，第二端接电容C73的第一端和接口CON10，电阻R13第一端接芯片U10的CANL脚，第二端接电容C66的第一端和接口CON10，电容C66和C73的第二端接地，电容C42的第一端接芯片U10的VREF脚，第二端接地，电阻R9第一端接所述微控单元，第二端接芯片U10的TXD脚，电阻R12的第一端接所述微控单元，第二端接芯片U10的RXD脚。

进一步地，所述芯片U10的型号为TJA1050T。

本发明还提出了一种部标外设管理方法，基于如上任一项所述的部标外设管理装置，包括以下步骤：

控制模块接收来自主机的通信数据，并将通信数据通过UART传输给转换模块；

转换模块将通信数据转换为部标外设的可识别的传输协议数据，并将可识别的传输协议数据传输给部标外设。

本发明的有益效果是：本方案通过将接入的部标外设统一连接到部标外设管理装置，再由部标外设管理装置连接到主机进行通信，由部标外设管理装置进行数据中转传输，并统一连接管理所有部标外设，不需要考虑主机是否留有符合部标外设接口(硬件接口或机构接口)；同时如果用户更换控制设备和操控平台，只需要更换主机，并将新主机重新与部标外设管理装置连接即可，不需要重新开发软件和硬件，节约开发资源和时间。

附图说明

图1为本发明一实施例一种部标外设管理装置的原理框图；

图2为本发明一实施例控制单元的接线图；

图3为本发明一实施例滤波单元的电路图；

图4为本发明一实施例转换芯片的电路图；

图5为本发明一实施例RS232接口单元的电路图；

图6为本发明一实施例RS485接口单元的电路图；

图7为本发明一实施例稳压模块的电路图；

图8为本发明一实施例CAN收发模块的电路图；

图9为本发明另一实施例一种部标外设管理方法的流程图。

具体实施方式

为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如无特别说明，本文中的“/”代表含义为“或”。

部标外设，是指符合交通部905标准的外接设备，例如有车辆计价器等等。

参照图1-8，在一实施例中，本发明提出一种部标外设管理装置，其输入端与主机通信连接，输出端与部标外设通信连接，并包括控制模块21和转换模块22，控制模块21与主机10连接通信，控制模块21连接转换模块22，转换模块22上连接有部标外设30。其中，控制模块21接收来自主机10的通信数据，并将通信数据通过UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器)传输给转换模块22；转换模块22接收来自控制模块21的通信数据，并将通信数据转换为部标外设30的可识别的传输协议数据，并将传输协议数据传输给部标外设30，可识别的传输协议具体可以是RS232传输协议或RS485传输协议。

本方案通过将接入的部标外设30统一连接到部标外设管理装置20，再由部标外设管理装置20连接到主机10进行通信，由部标外设管理装置20进行数据中转传输，并统一连接管理所有部标外设30，在部标外设管理装置20预先设置有各种连接接口例如RS232接口和RS485接口，并直接将所有部标外设30连接在在部标外设管理装置20上，无需考虑主机10是否留有符合部标外设30接口(硬件接口或机构接口)，提高主机10对于部标外设30的适应性。

在一实施例中，控制模块21通过USB连接主机10，并接收来自主机10的通信数据。

具体的，控制模块21包括微控单元和电连接于微控单元的滤波单元，滤波单元用于对微控单元供电的电压进行滤波稳压处理。在一实施中，微控单元为型号是STM32F427LQPF100的MCU(Microcontroller Unit，微控单元)，该MCU接线图如图2所示，具体的，MCU里面配置了所有符合部标905标准的外设的通信协议和控制逻辑，并且配置有跟主机10通信的专有通信协议，滤波单元用于稳压滤波。

参考图3，滤波单元包括多个滤波电容，滤波电容相互并联，通过并联的滤波电容实现微控单元的稳压滤波。

具体的，转换模块22包括转换芯片和接口单元，转换芯片连接微控单元，用于接收来自微控单元的UART电平，并将UART电平转换为部标外设30可识别电平，接口单元的输入端连接转换芯片，输出端连接部标外设30，接口单元用于将可识别电平传输给部标外设。

在一实施例中，转换芯片采用高速稳定的MAXIM芯片，可以将UART电平转换为905标准外设可识别的RS232电平或RS485电平，具体的，转换芯片型号为MAX3485。接口单元还包括RS232接口单元和RS485接口单元，RS232接口单元用于将转换后的可识别电平(RS232电平)传输给部标外设30，RS485接口单元用于将转换后的可识别电平(RS485电平)传输给部标外设30。在一实施例中，如图4所示，为转换芯片的具体电路图，图5为RS232接口单元的电路图，图6为RS485接口单元的电路图。

在一实施例中，一种部标外设管理装置20，还包括电连接于所述微控单元的稳压模块，稳压模块用于稳定输出电压，高效稳定的为部标外设管理装置20供电。

在一实施例中，参考图7，稳压模块包括芯片U16，电容C139、C140、C141、C142和C143，电阻R32、R31和R27，以及电感L4，电源输入端接芯片U16的VIN脚和EN脚，以及电容C141、电容C139和电阻R32的第一端，电容C141、电容C139和电阻R32的第二端接地，电感L4的第一端接芯片U16的SW脚，电感L4的第二端接微控单元和电容C142的第一端，电容C140、电阻R31和电容C143的第二端接芯片U16的OUT脚和微控单元，电容C140和电阻R31的第一端，以及电阻R27的第二端接芯片U16的FB脚，电容C143的第一端和电容C142的第二端接地。具体的芯片U16型号为MP1605。

参考图1，在一实施例中，一种部标外设管理装置20还包括电连接微控单元的CAN收发模块23，CAN收发模块23连接控制模块21，用于通过MCU中的CAN控制器的信号通过CAN收发模块23与车载的CAN总线通信，获取车辆即时信息。

参考图8，CAN收发模块23包括芯片U10，电阻R9、R12、R46和R13，电容C86、C42、C66和C73和接口CON10，电容C86第一端接芯片U10的VCC脚和电源输入端，第二端接地，电阻R46第一端接芯片U10的CANH脚，第二端接电容C73的第一端和接口CON10，电阻R13第一端接芯片U10的CANL脚，第二端接电容C66的第一端和接口CON10，电容C66和C73的第二端接地，电容C42的第一端接芯片U10的VREF脚，第二端接地，电阻R9第一端接微控单元，第二端接芯片U10的TXD脚，电阻R12的第一端接微控单元，第二端接芯片U10的RXD脚。

具体的，芯片U10为TJA1050T芯片。

本方案通过将接入的部标外设30统一连接到部标外设管理装置20，再由部标外设管理装置20连接到主机10进行通信，由部标外设管理装置20进行数据中转传输，并统一连接管理所有部标外设30，不需要考虑主机10是否留有符合部标外设30接口(硬件接口或机构接口)；同时如果用户更换控制设备和操控平台，只需要更换主机10，并将新主机10重新与部标外设管理装置20连接即可，不需要重新开发软件和硬件，节约开发资源和时间。

参考图9，本发明还提出了一种部标外设管理方法，基于如上实施例所述的部标外设管理装置，包括以下步骤：

S10、控制模块接收来自主机的通信数据，并将通信数据通过UART传输给转换模块。

S20、转换模块将通信数据转换为部标外设的可识别的传输协议数据，并将可识别的传输协议数据传输给部标外设。

对于步骤S10，控制模块包括微控单元，在一实施中，微控单元为MCU(Microcontroller Unit，微控单元)，具体的，MCU里面配置了所有符合部标905标准的外设的通信协议和控制逻辑，并且集成有跟主机通信的专有通信协议。

通过将部标外设统一连接到部标外设管理装置，再由部标外设管理装置连接到主机进行通信，由部标外设管理装置进行数据中转传输，并统一连接管理所有部标外设，在部标外设管理装置预先设置有各种连接接口例如RS232接口和RS485接口，并直接将所有部标外设连接在在部标外设管理装置上，无需考虑主机是否留有符合部标外设接口(硬件接口或机构接口)，提高主机对于部标外设的适应性。

对于步骤S20，转换模块包括转换芯片和接口单元，转换芯片连接微控单元，用于接收来自微控单元的UART电平，并将UART电平转换为可识别电平，接口单元的输入端连接转换芯片，输出端连接部标外设，接口单元将可识别电平传输给部标外设。

本方案通过将接入的部标外设统一连接到部标外设管理装置，再由部标外设管理装置连接到主机进行通信，由部标外设管理装置进行数据中转传输，并统一连接管理所有部标外设，不需要考虑主机是否留有符合部标外设接口(硬件接口或机构接口)；同时如果用户更换控制设备和操控平台，只需要更换主机，并将新主机重新与部标外设管理装置连接即可，不需要重新开发软件和硬件，节约开发资源和时间。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种部标外设管理装置，其输入端与主机通信连接，输出端与部标外设通信连接，其特征在于，包括控制模块和转换模块，所述控制模块连接所述转换模块，所述转换模块用于连接部标外设；

其中，所述控制模块接收来自主机的通信数据，并将通信数据通过UART传输给所述转换模块；所述转换模块接收来自所述控制模块传输的通信数据，并将通信数据转换为部标外设可识别的传输协议数据，并将传输协议数据传输给部标外设。

2.如权利要求1所述的部标外设管理装置，其特征在于，所述控制模块包括微控单元和电连接于所述微控单元的滤波单元，所述滤波单元用于对微控单元供电的电压进行滤波稳压处理。

3.如权利要求2所述的部标外设管理装置，其特征在于，所述滤波单元包括多个滤波电容，所述滤波电容相互并联。

4.如权利要求2所述的部标外设管理装置，其特征在于，所述转换模块包括转换芯片和电连接转换芯片的接口单元，所述转换芯片连接所述微控单元，用于接收来自所述微控单元的UART电平，并将UART电平转换为可识别电平，接口单元还电连接部标外设，将可识别电平传输给部标外设。

5.如权利要求4所述的部标外设管理装置，其特征在于，所述接口单元包括RS232接口单元和RS485接口单元，RS232接口单元用于将转换后的可识别电平传输给部标外设，RS485接口单元用于将转换后的可识别电平传输给部标外设。

6.如权利要求2所述的部标外设管理装置，其特征在于，还包括电连接于所述微控单元的稳压模块，所述稳压模块包括芯片U16，电容C139、C140、C141、C142和C143，电阻R32、R31和R27，以及电感L4，电源输入端接芯片U16的VIN脚和EN脚，以及电容C141、电容C139和电阻R32的第一端，电容C141、电容C139和电阻R32的第二端接地，电感L4的第一端接芯片U16的SW脚，电感L4的第二端接所述微控单元和电容C142的第一端，电容C140、电阻R31和电容C143的第二端接芯片U16的OUT脚和所述微控单元，电容C140和电阻R31的第一端，以及电阻R27的第二端接芯片U16的FB脚，电容C143的第一端和电容C142的第二端接地。

7.如权利要求2所述的部标外设管理装置，其特征在于，还包括电连接于所述微控单元的CAN收发模块，所述CAN收发模块用于获取车辆即时信息。

8.如权利要求7所述的部标外设管理装置，其特征在于，所述CAN收发模块包括芯片U10，电阻R9、R12、R46和R13，电容C86、C42、C66和C73和接口CON10，电容C86第一端接芯片U10的VCC脚和电源输入端，第二端接地，电阻R46第一端接芯片U10的CANH脚，第二端接电容C73的第一端和接口CON10，电阻R13第一端接芯片U10的CANL脚，第二端接电容C66的第一端和接口CON10，电容C66和C73的第二端接地，电容C42的第一端接芯片U10的VREF脚，第二端接地，电阻R9第一端接所述微控单元，第二端接芯片U10的TXD脚，电阻R12的第一端接所述微控单元，第二端接芯片U10的RXD脚。

9.如权利要求8所述的部标外设管理装置，其特征在于，所述芯片U10的型号为TJA1050T。

10.一种部标外设管理方法，基于如权利要求1-9任一项所述的部标外设管理装置，其特征在于，包括以下步骤：

控制模块接收来自主机的通信数据，并将通信数据通过UART传输给转换模块；

转换模块将通信数据转换为部标外设的可识别的传输协议数据，并将可识别的传输协议数据传输给部标外设。