CN115079621A - 一种应用于汽车传感器的lin转can总线控制装置 - Google Patents

一种应用于汽车传感器的lin转can总线控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置，属于汽车通讯领域，包括LIN总线驱动模块、主MCU转换模块、CAN总线驱动模块、电源模块以及线束和插座组成。所述LIN总线驱动模块和所述CAN总线驱动模块之间通过所述主MCU转换模块实现通讯协议的转换，从而实现所述LIN总线驱动模块和所述CAN总线驱动模块数据之间的传输，也就实现了LIN通讯的传感器与整车BCM或仪表之间的数据交换。所述电源模块为所述LIN总线驱动模块、所述CAN总线驱动模块和所述主MCU转换模块供电。本发明实现LIN通讯传感器与车身BCM或仪表之间的数据交换，解决了LIN总线数据和CAN总线数据不能互通传输的弊端。

Description

一种应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置
技术领域
本发明涉及汽车通讯技术领域，特别涉及一种应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置。
背景技术
LIN总线和CAN总线是汽车领域经常用到的两种通讯总线，但是一般商用车和客车上只有CAN总线通讯，没有带LIN总线通讯的仪表，或者BCM（车身控制模块）上也有只有CAN总线通讯。由于两种总线数据不能互通传输，在整车上进行硬件更改时会带来不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置，以解决目前汽车上两种总线数据不能互通传输的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置，包括LIN总线驱动模块、主MCU转换模块、CAN总线驱动模块、电源模块以及线束和插座组成；
所述LIN总线驱动模块和所述CAN总线驱动模块之间通过所述主MCU转换模块实现通讯协议的转换，实现所述LIN总线驱动模块和所述CAN总线驱动模块数据之间的传输，即实现LIN通讯的传感器与整车BCM或仪表之间的数据交换；
所述电源模块为所述LIN总线驱动模块、所述CAN总线驱动模块和所述主MCU转换模块供电。
在一种实施方式中，所述电源模块包括电感L1、二极管D1、电阻R1~R6、电容C1~C13、24V转12V芯片TLE8366EV和12V转5V芯片TLE4264-2GE；
24V转12V芯片TLE8366EV包括8个端口：SYNC端口、GND端口、COMP端口、FB端口、BDS端口、BUO端口、EN IC端口和VS端口；其中SYNC端口和GND端口均接地，COMP端口通过电容C3接地，通过电容C2串联电阻R2接地，FB端口通过电阻R4接地，BDS端口连接电容C1的一端，BUO端口连接电容C1的另一端，EN IC端口通过电阻R1接电压VDD_VIN，VS端口直接连接电压VDD_VIN；
电阻R3的第一端通过电感L1连接BUO端口，第二端通过电阻R4接地；电容C5、C6和C7的第一端连接电阻R3的第一端，电容C5、C6和C7的第二端接地；电容C8、C9的第一端连接12V电压，电容C8、C9的第二端接地；电阻R5连接在电容C7的第一端和电容C8的第一端之间，二极管D1的正极连接电容C5的第二端，负极接BUO端口；电容C10的第一端和电容R6的第一端均连接12V电压，电容C11的第一端连接电阻R6的第二端，电容C10、C11的第二端接地；
12V转5V芯片TLE4264-2GE包括5个端口：I端口、EN端口、Q端口、NC端口和GND端口；I端口连接电容C10的第一端和电阻R6的第一端，EN端口连接电阻R6的第二端和电容C11的第一端，Q端口连接5V电压；电容C12、C13的第一端均连接5V电压，第二端均接地。
在一种实施方式中，所述CAN总线驱动模块包括CAN芯片U11、共模电感T2、ESD保护二极管D21、电阻R23~R28和电容C24~C25；
CAN芯片U11包含8个端口：TXD端口、GND端口、VCC端口、RXD端口、SPLIT端口、CANL端口、CANH端口和STB端口；其中CAN-TX信号通过电阻R23连接TXD端口，SCAN-RX信号通过电阻R24连接RXD端口，TB端口和GND端口接地，VCC端口连接电压VCC_CAN，CANH端口和CANL端口分别连接共模电感T2的第二端和第三端，SPLIT端口同时连接电阻R25的第二端、电阻R26的第一端和电容C26的第一端；电阻R25的第一端和电容C24的第一端均连接共模电感T2的第一端，电阻R26的第二端和电容C25的第二端均连接共模电感T2的第四端，电容C26的第二端、电容C24的第二端和电容C25的第一端均接地；
ESD保护二极管D21的第三端接地，第一端连接电容C24的第一端，第二端连接电容C25的第二端；电阻R27的第二端连接CAN-TX信号，电阻R28的第二端连接RXD端口，电阻R27、R28的第一端均连接电压VCC_CAN。
在一种实施方式中，所述主MCU转换模块包括MCU芯片IC18、电阻R43~R49、电容C31~C33；所述MCU芯片IC18的第一端口通过电阻R45连接电压VCC_MCU，第二端口通过电阻R46接地，第七端口依次通过电阻R47、电容C32接地，第十二端口通过电容C33接地，第二十二端口通过电阻R49接电压VCC_MCU，第二十三端口连接电阻R48，第三十三端口通过电阻R43接电压VCC_MCU，第四十一端口连接电压VCC_MCU，第四十八端口通过电阻R44接电压VCC_MCU，第四十八端口和第四十九端口之间连接电容C31。
在一种实施方式中，所述LIN总线驱动模块包括LIN芯片IC20、电容C50~C53、电阻R60~R61；LIN芯片IC20包括8个端口：VS端口、EN端口、GND端口、BUS端口、RXD端口、TXD端口、RSTN端口和VDD端口；VS端口连接12V电压，EN端口通过电阻R62接电压VCC_MCU，BUS端口通过电容C51接地，RXD端口电阻R61接电压VCC_MCU，TXD端口连接电阻R60，VDD端口分别通过电容C52和C53接地。
在本发明提供的应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置，实现LIN通讯传感器与车身BCM或仪表之间的数据交换，解决LIN总线数据和CAN总线数据不能互通传输的弊端，大大减少整车上的硬件更改带来的不便，提高了整车系统的灵活性，也便于基于LIN总线和CAN总线的传感器产品推广，使用价值极高。
附图说明
图1是本发明提供的应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置原理示意图；
图2是电源模块的结构示意图；
图3是CAN总线驱动模块的结构示意图；
图4是主MCU转换模块的结构示意图；
图5是LIN总线驱动模块的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明提供一种应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置，其原理框图如图1所示，基于SAE J1939通讯协议设计，包括LIN总线驱动模块、主MCU转换模块、CAN总线驱动模块、电源模块以及线束和插座组成。所述LIN总线驱动模块和所述CAN总线驱动模块之间通过所述主MCU转换模块实现通讯协议的转换，从而实现所述LIN总线驱动模块和所述CAN总线驱动模块数据之间的传输，也就实现了LIN通讯的传感器与整车BCM或仪表之间的数据交换。所述电源模块为所述LIN总线驱动模块、所述CAN总线驱动模块和所述主MCU转换模块供电。
所述电源模块包括电感L1、二极管D1、电阻R1~R6、电容C1~C13、24V转12V芯片TLE8366EV和12V转5V芯片TLE4264-2GE，如图2所示。24V转12V芯片TLE8366EV包括8个端口：SYNC端口、GND端口、COMP端口、FB端口、BDS端口、BUO端口、EN IC端口和VS端口。其中SYNC端口和GND端口均接地，COMP端口通过电容C3接地，通过电容C2串联电阻R2接地，FB端口通过电阻R4接地，BDS端口连接电容C1的一端，BUO端口连接电容C1的另一端，EN IC端口通过电阻R1接电压VDD_VIN，VS端口直接连接电压VDD_VIN。电阻R3的第一端通过电感L1连接BUO端口，第二端通过电阻R4接地。电容C5、C6和C7的第一端连接电阻R3的第一端，电容C5、C6和C7的第二端接地。电容C8、C9的第一端连接12V电压，电容C8、C9的第二端接地；电阻R5连接在电容C7的第一端和电容C8的第一端之间，二极管D1的正极连接电容C5的第二端，负极接BUO端口。电容C10的第一端和电容R6的第一端均连接12V电压，电容C11的第一端连接电阻R6的第二端，电容C10、C11的第二端接地。12V转5V芯片TLE4264-2GE包括5个端口：I端口、EN端口、Q端口、NC端口和GND端口。I端口连接电容C10的第一端和电阻R6的第一端，EN端口连接电阻R6的第二端和电容C11的第一端，Q端口连接5V电压。电容C12、C13的第一端均连接5V电压，第二端均接地。
所述CAN总线驱动模块包括CAN芯片U11、共模电感T2、ESD保护二极管D21、电阻R23~R28和电容C24~C25。CAN芯片U11包含8个端口：TXD端口、GND端口、VCC端口、RXD端口、SPLIT端口、CANL端口、CANH端口和STB端口。其中CAN-TX信号通过电阻R23连接TXD端口，SCAN-RX信号通过电阻R24连接RXD端口，TB端口和GND端口接地，VCC端口连接电压VCC_CAN，CANH端口和CANL端口分别连接共模电感T2的第二端和第三端，SPLIT端口同时连接电阻R25的第二端、电阻R26的第一端和电容C26的第一端。电阻R25的第一端和电容C24的第一端均连接共模电感T2的第一端，电阻R26的第二端和电容C25的第二端均连接共模电感T2的第四端，电容C26的第二端、电容C24的第二端和电容C25的第一端均接地。ESD保护二极管D21的第三端接地，第一端连接电容C24的第一端，第二端连接电容C25的第二端。电阻R27的第二端连接CAN-TX信号，电阻R28的第二端连接RXD端口，电阻R27、R28的第一端均连接电压VCC_CAN。
所述主MCU转换模块包括MCU芯片IC18、电阻R43~R49、电容C31~C33。所述MCU芯片IC18的第一端口通过电阻R45连接电压VCC_MCU，第二端口通过电阻R46接地，第七端口依次通过电阻R47、电容C32接地，第十二端口通过电容C33接地，第二十二端口通过电阻R49接电压VCC_MCU，第二十三端口连接电阻R48，第三十三端口通过电阻R43接电压VCC_MCU，第四十一端口连接电压VCC_MCU，第四十八端口通过电阻R44接电压VCC_MCU，第四十八端口和第四十九端口之间连接电容C31。
所述LIN总线驱动模块包括LIN芯片IC20、电容C50~C53、电阻R60~R61。LIN芯片IC20包括8个端口：VS端口、EN端口、GND端口、BUS端口、RXD端口、TXD端口、RSTN端口和VDD端口。VS端口连接12V电压，EN端口通过电阻R62接电压VCC_MCU，BUS端口通过电容C51接地，RXD端口电阻R61接电压VCC_MCU，TXD端口连接电阻R60，VDD端口分别通过电容C52和C53接地。
本发明的一种应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置的工作原理如下：
车身BCM或仪表盘发送指令到主MCU转换模块，与主MCU转换模块中的CAN总线驱动模块进行数据的传输，通讯协议采用CAN协议2.0B标准，CAN通信速率为250Kbps，物料层用120Ω的终端电阻（整车负责匹配总线终端电阻，传感器无需外挂电阻），数据场中未定义或保留字节为0Xff，ID定义可以根据不同客户进行更改，DATA数据长度为8字节，传输循环率为200MS，初始化完成后，按照通讯协议转换，再通过LIN总线驱动模块为传感器SENSOR提供一个与LIN物理总线的接口，从而实现车身BCM或仪表盘与LIN通讯传感器SENSOR的数据传输。本LIN转CAN总线控制装置可以根据各主机厂的通讯协议进行更改，灵活性很高，实现数据的双向传输。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (5)

1.一种应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置，其特征在于，包括LIN总线驱动模块、主MCU转换模块、CAN总线驱动模块、电源模块以及线束和插座组成；
所述LIN总线驱动模块和所述CAN总线驱动模块之间通过所述主MCU转换模块实现通讯协议的转换，实现所述LIN总线驱动模块和所述CAN总线驱动模块数据之间的传输，即实现LIN通讯的传感器与整车BCM或仪表之间的数据交换；
所述电源模块为所述LIN总线驱动模块、所述CAN总线驱动模块和所述主MCU转换模块供电。
2.如权利要求1所述的应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置，其特征在于，所述电源模块包括电感L1、二极管D1、电阻R1~R6、电容C1~C13、24V转12V芯片TLE8366EV和12V转5V芯片TLE4264-2GE；
24V转12V芯片TLE8366EV包括8个端口：SYNC端口、GND端口、COMP端口、FB端口、BDS端口、BUO端口、EN IC端口和VS端口；其中SYNC端口和GND端口均接地，COMP端口通过电容C3接地，通过电容C2串联电阻R2接地，FB端口通过电阻R4接地，BDS端口连接电容C1的一端，BUO端口连接电容C1的另一端，EN IC端口通过电阻R1接电压VDD_VIN，VS端口直接连接电压VDD_VIN；
电阻R3的第一端通过电感L1连接BUO端口，第二端通过电阻R4接地；电容C5、C6和C7的第一端连接电阻R3的第一端，电容C5、C6和C7的第二端接地；电容C8、C9的第一端连接12V电压，电容C8、C9的第二端接地；电阻R5连接在电容C7的第一端和电容C8的第一端之间，二极管D1的正极连接电容C5的第二端，负极接BUO端口；电容C10的第一端和电容R6的第一端均连接12V电压，电容C11的第一端连接电阻R6的第二端，电容C10、C11的第二端接地；
12V转5V芯片TLE4264-2GE包括5个端口：I端口、EN端口、Q端口、NC端口和GND端口；I端口连接电容C10的第一端和电阻R6的第一端，EN端口连接电阻R6的第二端和电容C11的第一端，Q端口连接5V电压；电容C12、C13的第一端均连接5V电压，第二端均接地。
3.如权利要求1所述的应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置，其特征在于，所述CAN总线驱动模块包括CAN芯片U11、共模电感T2、ESD保护二极管D21、电阻R23~R28和电容C24~C25；
CAN芯片U11包含8个端口：TXD端口、GND端口、VCC端口、RXD端口、SPLIT端口、CANL端口、CANH端口和STB端口；其中CAN-TX信号通过电阻R23连接TXD端口，SCAN-RX信号通过电阻R24连接RXD端口，TB端口和GND端口接地，VCC端口连接电压VCC_CAN，CANH端口和CANL端口分别连接共模电感T2的第二端和第三端，SPLIT端口同时连接电阻R25的第二端、电阻R26的第一端和电容C26的第一端；电阻R25的第一端和电容C24的第一端均连接共模电感T2的第一端，电阻R26的第二端和电容C25的第二端均连接共模电感T2的第四端，电容C26的第二端、电容C24的第二端和电容C25的第一端均接地；
ESD保护二极管D21的第三端接地，第一端连接电容C24的第一端，第二端连接电容C25的第二端；电阻R27的第二端连接CAN-TX信号，电阻R28的第二端连接RXD端口，电阻R27、R28的第一端均连接电压VCC_CAN。
4.如权利要求1所述的应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置，其特征在于，所述主MCU转换模块包括MCU芯片IC18、电阻R43~R49、电容C31~C33；所述MCU芯片IC18的第一端口通过电阻R45连接电压VCC_MCU，第二端口通过电阻R46接地，第七端口依次通过电阻R47、电容C32接地，第十二端口通过电容C33接地，第二十二端口通过电阻R49接电压VCC_MCU，第二十三端口连接电阻R48，第三十三端口通过电阻R43接电压VCC_MCU，第四十一端口连接电压VCC_MCU，第四十八端口通过电阻R44接电压VCC_MCU，第四十八端口和第四十九端口之间连接电容C31。
5.如权利要求1所述的应用于汽车传感器的LIN转CAN总线控制装置，其特征在于，所述LIN总线驱动模块包括LIN芯片IC20、电容C50~C53、电阻R60~R61；LIN芯片IC20包括8个端口：VS端口、EN端口、GND端口、BUS端口、RXD端口、TXD端口、RSTN端口和VDD端口；VS端口连接12V电压，EN端口通过电阻R62接电压VCC_MCU，BUS端口通过电容C51接地，RXD端口电阻R61接电压VCC_MCU，TXD端口连接电阻R60，VDD端口分别通过电容C52和C53接地。
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