CN112187821B - 一种装甲车多总线自由协议转换模块 - Google Patents

一种装甲车多总线自由协议转换模块 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种协议转换模块，具体涉及一种装甲车多总线自由协议转换模块，包括Flexray总线通信模块、串口UART通信模块、CAN总线通信模块、MCU微处理器模块、电源模块，所述串口UART模块通过接收串口TX和发送串口RX连接MCU微控制器；所述MCU微控制器对接受到的数据信号进行整合处理后发送到串口UART模块、CAN总线通信模块或flexray总线通信模块；通过该模块实现Flexray总线、串口UART、CAN总线三种车辆常用总线的数据自由转换与自由配置。从而实现装车车辆新老设备的相互兼容，装甲车多总线自由协议转换模块具有很强的可移植性、通用性、兼容性。

Description

一种装甲车多总线自由协议转换模块
技术领域
本发明涉及一种协议转换模块，具体涉及一种装甲车多总线自由协议转换模块。
背景技术
随着电子技术不断发展和装甲车辆的更新换代，装甲车电子设备越来越多，下一代装甲车将采用Flexray总线作为主要现场总线实现车辆信息交互。然而发动机电控系统、防抱死系统、以及底盘电气系统均采用CAN总线实现数据交互；车载电台、北斗装置等均采用串口UART实现数据交互。一种装甲车多总线自由协议转换模块在装甲车电器设备新旧交替、新旧兼容的大环境下应运而生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是Flexray总线、串口UART、CAN总线三种车辆常用总线的数据自由转换与自由配置；以及对装甲车的兼容性、可以移植性、可靠性提升的问题，目的在于提供一种解决上述问题的一种装甲车多总线自由协议转换模块。
本发明通过下述技术方案实现：
一种装甲车多总线自由协议转换模块，包括串口UART模块、CAN总线通信模块、MCU微控制器和flexray总线通信模块，所述串口UART模块通过接收串口TX和发送串口RX连接MCU微控制器；
所述CAN总线通信模块通过接收串口TX和发送串口RX连接MCU微控制器；所述flexray总线通信模块通过接收串口TX和发送串口RX连接MCU微控制器；
所述MCU微控制器对接受到的数据信号进行整合处理后发送到串口UART模块、CAN总线通信模块或flexray总线通信模块；
所述MCU微控制器接收来自串口UART模块的串口UART信号，串口UART信号经过MCU微控制器处理后形成flexray总线通信信号，MCU微控制器再将所述flexray总线通信信号传输给flexray总线通信模块；
所述MCU微控制器接收来自CAN总线通信模块的CAN总线通信信号，CAN总线通信信号经过MCU微控制器处理后形成flexray总线通信信号，MCU微控制器再将所述flexray总线通信信号传输给flexray总线通信模块；
还包括外部终端，所述flexray总线通信模块接受来自外部终端的外部终端信号，外部终端信号进过flexray总线通信模块处理形成flexray总线通信信号，flexray总线通信模块再将所述的flexray总线通信信号传输给MCU微控制器；
所述MCU微控制器接收来自flexray总线通信模块的flexray总线通信信号，flexray总线通信信号经过MCU微控制器处理后形成CAN总线通信信号或串口UART信号，MCU微控制器再将所述flexray总线通信信号或串口UART信号传输给CAN总线通信模块或串口UART模块；
所述MCU微控制器与串口UART模块、CAN总线通信模块和flexray总线通信模块间是双向通信。
为给各模块提供适合的电源电压，进一步方案为：
所述电源模块包括工作电源、降压电路1和降压电路2，所述工作电源经过降压电路1处理将其转换为9V电源为降压电路2供电，上述9V电源经过降压电路2处理后将其转换为5V电源为整个MCU微控制器、串口UART模块、CAN总线通信模块和flexray总线通信模块供电。
所述降压电路1包括工作电源、MOS管Q2、限流电阻R11、电阻R13、单向击穿二极管D1、单向击穿二极管D3、极性电容C1、极性电容C3、电容C2、电容C4、电容C14、电容C15、VCC电源和DC-DC电源模块U1，所述MOS管Q2为P沟道MOS管，MOS管Q2D端与工作电源正极相接，MOS管Q2G端经过电阻R13与工作电源负极相接，MOS管Q2N端连接限流电阻R11一端，限流电阻R11另一端连接电感L2一端，电感L2另一端接DC-DC电源模块U1的Vin引脚，工作电源负极接DC-DC电源模块U1的GND引脚；
进一步地，所述单向击穿二极管D1正极接MOS管Q2的G端，负极接MOS管Q2的N端；
进一步地，所述单向击穿二极管D3、极性电容C1和电容C2并联，单向击穿二极管D3负极和极性电容C1正极共点接于电阻R11和电感L2间，且在此点接入VCC电源；
进一步地，所述电容C14接DC-DC电源模块U1的Vin引脚和+V0引脚，电容C15接DC-DC电源模块U1的Vin引脚和0V引脚，极性电容C3和电容C4并联且极性电容C3正极接DC-DC电源模块U1的+V0引脚，负极接DC-DC电源模块U1的0V引脚，极性电容C3负极做模拟接地处理；
所述降压电路包括9V电源、电阻R1、限流电阻R3、限流电阻R4、电阻R5、极性电容C5、极性电容C12、电容C6、发光二极管D2和直流线性稳压器U2，所述限流电阻R3和限流电阻R4并联，限流电阻R3和限流电阻R4并联后一端接9V电源一端接直流线性稳压器U2的IN引脚和Vcontrol引脚；
进一步地，所述极性电容C5和电容C6并联，极性电容C5和电容C6并联后极性电容C5正极端接限流电阻R3和限流电阻R4并联后的另一端，极性电容C5和电容C6并联后极性电容C5负极端做模拟接地处理；
进一步地，所述电阻R5一端接直流线性稳压器U2的SET引脚，另一端做模拟接地处理；
进一步地，所述极性电容C12正极端接直流线性稳压器U2的OUT3引脚和OUT6引脚，负极端做模拟接地处理；
进一步地，所述电阻R1一端接5V电源，另一端接发光二极管D2正极端，发光二极管负极端做模拟接地处理。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种装甲车多总线自由协议转换模块，经过MCU微处理器模块对数据进行处理与重组后实现Flexray总线、串口UART、CAN总线三种车辆常用总线的数据自由转换与自由配置。
2、本发明一种装甲车多总线自由协议转换模块，实现装甲车新老设备的相互兼容以及不同设备数据间的相互转换通信，基于Flexray、UART、CAN总线装甲车自由协议转换模块具有很强的可移植性、通用性、兼容性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明多种先自由协议转换模块示意图。
图2为本发明电源模块中降压电路1示意图。
图3为本发明电源模块中降压电路2示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1所示，一种装甲车多总线自由协议转换模块，包括串口UART模块、CAN总线通信模块、MCU微控制器和flexray总线通信模块，所述串口UART模块通过接收串口TX和发送串口RX连接MCU微控制器；
所述CAN总线通信模块通过接收串口TX和发送串口RX连接MCU微控制器；所述flexray总线通信模块通过接收串口TX和发送串口RX连接MCU微控制器；
所述MCU微控制器对接受到的数据信号进行整合处理后发送到串口UART模块、CAN总线通信模块或flexray总线通信模块；
所述MCU微控制器接收来自串口UART模块的串口UART信号，串口UART信号经过MCU微控制器处理后形成flexray总线通信信号，MCU微控制器再将所述flexray总线通信信号传输给flexray总线通信模块；
所述MCU微控制器接收来自CAN总线通信模块的CAN总线通信信号，CAN总线通信信号经过MCU微控制器处理后形成flexray总线通信信号，MCU微控制器再将所述flexray总线通信信号传输给flexray总线通信模块；
还包括外部终端，所述flexray总线通信模块接受来自外部终端的外部终端信号，外部终端信号进过flexray总线通信模块处理形成flexray总线通信信号，flexray总线通信模块再将所述的flexray总线通信信号传输给MCU微控制器；
所述MCU微控制器接收来自flexray总线通信模块的flexray总线通信信号，flexray总线通信信号经过MCU微控制器处理后形成CAN总线通信信号或串口UART信号，MCU微控制器再将所述flexray总线通信信号或串口UART信号传输给CAN总线通信模块或串口UART模块；
所述MCU微控制器与串口UART模块、CAN总线通信模块和flexray总线通信模块间是双向通信。
实施例2：
如图1、图2所示，所述电源模块包括工作电源、降压电路1和降压电路2，所述工作电源经过降压电路1处理将其转换为9V电源为降压电路2供电，上述9V电源经过降压电路2处理后将其转换为5V电源为整个MCU微控制器、串口UART模块、CAN总线通信模块和flexray总线通信模块供电。
所述降压电路1包括工作电源、MOS管Q2、限流电阻R11、电阻R13、单向击穿二极管D1、单向击穿二极管D3、极性电容C1、极性电容C3、电容C2、电容C4、电容C14、电容C15、VCC电源和DC-DC电源模块U1，所述MOS管Q2为P沟道MOS管，MOS管Q2D端与工作电源正极相接，MOS管Q2G端经过电阻R13与工作电源负极相接，MOS管Q2N端连接限流电阻R11一端，限流电阻R11另一端连接电感L2一端，电感L2另一端接DC-DC电源模块U1的Vin引脚，工作电源负极接DC-DC电源模块U1的GND引脚；
进一步地，所述单向击穿二极管D1正极接MOS管Q2的G端，负极接MOS管Q2的N端；
进一步地，所述单向击穿二极管D3、极性电容C1和电容C2并联，单向击穿二极管D3负极和极性电容C1正极共点接于电阻R11和电感L2间，且在此点接入VCC电源；
进一步地，所述电容C14接DC-DC电源模块U1的Vin引脚和+V0引脚，电容C15接DC-DC电源模块U1的Vin引脚和0V引脚，极性电容C3和电容C4并联且极性电容C3正极接DC-DC电源模块U1的+V0引脚，负极接DC-DC电源模块U1的0V引脚，极性电容C3负极做模拟接地处理；
所述降压电路包括9V电源、电阻R1、限流电阻R3、限流电阻R4、电阻R5、极性电容C5、极性电容C12、电容C6、发光二极管D2和直流线性稳压器U2，所述限流电阻R3和限流电阻R4并联，限流电阻R3和限流电阻R4并联后一端接9V电源一端接直流线性稳压器U2的IN引脚和Vcontrol引脚；
进一步地，所述极性电容C5和电容C6并联，极性电容C5和电容C6并联后极性电容C5正极端接限流电阻R3和限流电阻R4并联后的另一端，极性电容C5和电容C6并联后极性电容C5负极端做模拟接地处理；
进一步地，所述电阻R5一端接直流线性稳压器U2的SET引脚，另一端做模拟接地处理；
进一步地，所述极性电容C12正极端接直流线性稳压器U2的OUT3引脚和OUT6引脚，负极端做模拟接地处理；
进一步地，所述电阻R1一端接5V电源，另一端接发光二极管D2正极端，发光二极管负极端做模拟接地处理。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种装甲车多总线自由协议转换模块，其特征在于，包括串口UART模块、CAN总线通信模块、MCU微控制器和flexray总线通信模块，所述串口UART模块通过接收串口TX和发送串口RX连接MCU微控制器；
所述CAN总线通信模块通过接收串口TX和发送串口RX连接MCU微控制器；
所述flexray总线通信模块通过接收串口TX和发送串口RX连接MCU微控制器；
所述MCU微控制器对接受到的数据信号进行整合处理后发送到串口UART模块、CAN总线通信模块或flexray总线通信模块；
还包括电源模块，所述电源模块包括工作电源、降压电路1和降压电路2，所述工作电源经过降压电路1处理将其转换为9V电源为降压电路2供电，上述9V电源经过降压电路2处理后将其转换为5V电源为整个MCU微控制器、串口UART模块、CAN总线通信模块和flexray总线通信模块供电；
所述降压电路1包括工作电源、MOS管Q2、限流电阻R11、电阻R13、单向击穿二极管D1、单向击穿二极管D3、极性电容C1、极性电容C3、电容C2、电容C4、电容C14、电容C15、VCC电源和DC-DC电源模块U1，所述MOS管Q2为P沟道MOS管，MOS管Q2D端与工作电源正极相接，MOS管Q2G端经过电阻R13与工作电源负极相接，MOS管Q2N端连接限流电阻R11一端，限流电阻R11另一端连接电感L2一端，电感L2另一端接DC-DC电源模块U1的Vin引脚，工作电源负极接DC-DC电源模块U1的GND引脚；
单向击穿二极管D1正极接MOS管Q2的G端，负极接MOS管Q2的N端；
单向击穿二极管D3、极性电容C1和电容C2并联，单向击穿二极管D3负极和极性电容C1正极共点接于电阻R11和电感L2间，且在此点接入VCC电源；
电容C14接DC-DC电源模块U1的Vin引脚和+V0引脚，电容C15接DC-DC电源模块U1的Vin引脚和0V引脚，极性电容C3和电容C4并联且极性电容C3正极接DC-DC电源模块U1的+V0引脚，负极接DC-DC电源模块U1的0V引脚，极性电容C3负极做模拟接地处理；
所述降压电路2包括9V电源、电阻R1、限流电阻R3、限流电阻R4、电阻R5、极性电容C5、极性电容C12、电容C6、发光二极管D2和直流线性稳压器U2，所述限流电阻R3和限流电阻R4并联，限流电阻R3和限流电阻R4并联后一端接9V电源一端接直流线性稳压器U2的IN引脚和Vcontrol引脚；
所述极性电容C5和电容C6并联，极性电容C5和电容C6并联后极性电容C5正极端接限流电阻R3和限流电阻R4并联后的另一端，极性电容C5和电容C6并联后极性电容C5负极端做模拟接地处理；
所述电阻R5一端接直流线性稳压器U2的SET引脚，另一端做模拟接地处理；
所述极性电容C12正极端接直流线性稳压器U2的OUT3引脚和OUT6引脚，负极端做模拟接地处理；
所述电阻R1一端接5V电源，另一端接发光二极管D2正极端，发光二极管负极端做模拟接地处理。
2.根据权利要求1所述的一种装甲车多总线自由协议转换模块，其特征在于，所述MCU微控制器接收来自串口UART模块的串口UART信号，串口UART信号经过MCU微控制器处理后形成flexray总线通信信号，MCU微控制器再将所述flexray总线通信信号传输给flexray总线通信模块。
3.根据权利要求2所述的一种装甲车多总线自由协议转换模块，其特征在于，所述MCU微控制器接收来自CAN总线通信模块的CAN总线通信信号，CAN总线通信信号经过MCU微控制器处理后形成flexray总线通信信号，MCU微控制器再将所述flexray总线通信信号传输给flexray总线通信模块。
4.根据权利要求3所述的一种装甲车多总线自由协议转换模块，其特征在于，还包括外部终端，所述flexray总线通信模块接受来自外部终端的外部终端信号，外部终端信号经过flexray总线通信模块处理形成flexray总线通信信号，flexray总线通信模块再将所述的flexray总线通信信号传输给MCU微控制器；
所述MCU微控制器接收来自flexray总线通信模块的flexray总线通信信号，flexray总线通信信号经过MCU微控制器处理后形成CAN总线通信信号或串口UART信号，MCU微控制器再将所述CAN总线通信信号或串口UART信号传输给CAN总线通信模块或串口UART模块。
5.根据权利要求1所述的一种装甲车多总线自由协议转换模块，其特征在于，所述MCU微控制器与串口UART模块、CAN总线通信模块和flexray总线通信模块间是双向通信。
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