CN203204612U - 双功耗模式的can总线控制收发系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双功耗模式的CAN总线控制收发系统。本实用新型解决现有技术无法实现小型化、功耗较大，或者工作时无法进行数据共享的问题，其技术方案要点是：由电源模块供电，包括若干个传感器、模拟信号接口模块、模数转换模块、微处理器、脉冲发生器、CAN控制模块、CAN收发模块和CAN总线，所有的传感器输出端与所述的模拟信号接口模块电连接，模拟信号接口模块的输出端通过模数转换模块与所述的微处理器连接，所述的微处理器输出端与所述的CAN控制模块电连接，所述的CAN控制模块通过CAN收发模块与CAN总线电连接，所述模数转换模块的脉冲口与所述的脉冲发生器电连接。本实用新型可以由人工选择是否采用外接的脉冲发生器，降低了功耗。
Description
技术领域
本实用新型是一种CAN总线收发系统，特别是涉及一种双功耗模式的CAN总线控制收发系统。
背景技术
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network， CAN)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准。是国际上应用最广泛的现场总线之一。 在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。近年来，其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。在许多工业应用中，往往需要对多路传感器的模拟信号进行分析处理；同时，分析处理的结果往往需要给系统中其他的设备提供数据信息。 这样开发一种可以同时处理多路传感器信号并且实现多个设备间数据共享的系统就很有必要。
中国专利公开号：202351638U，公开日2012年7月25日，公开了一种基于CAN总线的数据采集器，其特征在于，包括PC机、与PC机接口的CANBus通信适配卡、CAN总线和CAN智能通信节点，PC机通过CANBus通信适配卡和CAN总线与各CAN智能节点通信，各CAN智能节点之间也可以实现数据的传递与控制。此技术方案需要较强的设备支持，对于成本要求很高，为实现多个设备间数据共享付出的成本价格过高、功耗较大。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决目前的技术方案存在为实现个设备间数据共享成本过高、无法实现小型化、功耗较大，或者工作时无法进行数据共享的问题，提供一种双功耗模式的CAN总线控制收发系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双功耗模式的CAN总线控制收发系统，由电源模块供电，包括若干个传感器、模拟信号接口模块、模数转换模块、微处理器、脉冲发生器、CAN控制模块、CAN收发模块和CAN总线，所有的传感器输出端与所述的模拟信号接口模块电连接，模拟信号接口模块的输出端通过模数转换模块与所述的微处理器连接，所述的微处理器输出端与所述的CAN控制模块电连接，所述的CAN控制模块通过CAN收发模块与CAN总线电连接，所述模数转换模块的脉冲口与所述的脉冲发生器电连接。本实用新型多路模拟信号通过多路传感器接口模块接入，多路模拟信号由高速数模转换模块转换成多路数字信号，通过外部中断、查询等方式来触发微处理器对相应输入的计算处理，计算结果可以通过CAN总线控制与收发模型发送到CAN总线上，从而实现CAN现场总线中一个独立的节点，支持多路传感器信号输入与处理。
作为优选，所述模数转换模块的脉冲口通过单刀双掷跳线开关与所述的脉冲发生器电连接，模数转换模块的脉冲口与单刀双掷跳线开关的动触点连接，所述单刀双掷跳线开关的第一静触点与所述的脉冲发生器电连接，所述单刀双掷跳线开关的第二静触点与所述的微处理器连接。本实用新型可以由人工选择是否采用外接的脉冲发生器，使用外接的脉冲发生器可以有效降低微处理器的处理压力，提高系统反应速度，而对于只用较少传感器是，可以采用微处理器输出脉冲输出，节约了外接的脉冲发生器的功耗，降低了功耗。
作为优选，还包括USB通信模块和RS232通信模块，所述的USB通信模块和RS232通信模块均与所述的微处理器电连接。本实用新型支持USB方式等的数字通信。
作为优选，所述的模数转换模块为高速模数转换模块。
作为优选，所述的微处理器为89C52单片机，所述的高速模数转换模块包括模数转换芯片ADC0808和电容C7，所述模数转换芯片ADC0808的IN0口、IN1口和IN2口分别与模拟信号接口模块的输出端连接，所述模数转换芯片ADC0808的VCC口和VREF口均通过所述的电容C7接地，模数转换芯片ADC0808的GND口和VREF-口接地，所述的ADDC口也接地，模数转换芯片ADC0808的输出口与89C52单片机的输入输出口连接。本实用新型采用常见的89C52单片机，结构简单，成本较低，功耗也小，采用ADC0808也是因为这种接法即可实现高速的模数转换。
作为优选，所述的CAN控制模块中的控制芯片为SJA1000芯片，所述89C52单片机采用11.0592M晶振，所述SJA1000芯片采用16M晶振。本实用新型采用了双晶振对应不同的芯片，采用了不同晶振给不同芯片，不会造成互相的干扰和误差。
作为优选，CAN收发模块包括接口J1、二极管D1、二极管D2、电容C4、电容C5、电阻R16、电容C4、电容C5和跳线开关S6，所述跳线开关的一端与接口J1的CANL口连接，跳线开关的另一端通过电阻R16与接口J1的CANH口连接，所述接口J1的CANH口分别通过电容C4和反接的二极管D1接地，所述接口J1的CANL口分别通过电容C5和反接的二极管D2接地，所述接口J1的CANL口和CANH口还与所述的CAN控制模块连接。跳线开关S6与电阻R16的设置，可以使得本实用新型适用于多种CAN总线，如果CAN总线本身接口自带终端电阻，则可打开跳线开关S6进行适用，如果CAN总线本身接口自不带终端电阻，则可闭合跳线开关S6进行适用。
作为优选，所述的脉冲发生器包括LMC555芯片、电阻R6、电阻R15、电容C18和电容C19，LMC555芯片的第三口与单刀双掷跳线开关的第一静触点连接，LMC555芯片的第一口接地，LMC555芯片的第二口通过电容C18接地，LMC555芯片的第三口还依次通过电阻R15和电容C18接地，LMC555芯片的第四口和LMC555芯片的第八口接电源模块，LMC555芯片的第六口通过电容C18接地，LMC555芯片的第七口依次通过电阻R6和电容C19接地，LMC555芯片的第七口还通过电阻R6接电源模块，LMC555芯片的第八口通过电容C19接地。
本实用新型的实质性效果是：本实用新型结构简单，使用方便，成本较低，通过外部中断、查询等方式来触发微处理器对相应输入的计算处理，能够快速的实现多个设备间数据共享，本实用新型可以由人工选择是否采用外接的脉冲发生器，使用外接的脉冲发生器可以有效降低微处理器的处理压力，提高系统反应速度，而对于只用较少传感器是，可以采用微处理器输出脉冲输出，节约了外接的脉冲发生器的功耗，降低了功耗。
附图说明
图1为本实用新型的一种电路原理框图；
图2为本实用新型中高速模数转换模块的一种电路示意图；
图3为本实用新型中微处理器与高速模数转换模块连接的一种电路原理示意图；
图4为本实用新型中CAN收发模块的一种电路原理示意图；
图5为本实用新型中指示电路的一种电路原理图；
图6为本实用新型中脉冲发生器的一种电路原理图。
图中：1、传感器，2、模拟信号接口模块，3、高速模数转换模块，4、微处理器，5、USB通信模块，6、RS232通信模块，7、CAN控制模块，8、CAN收发模块，9、CAN总线。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。
实施例：
一种双功耗模式的CAN总线控制收发系统（参见附图1），由电源模块供电，包括两个传感器1、模拟信号接口模块2、高速模数转换模块3、微处理器4、脉冲发生器、CAN控制模块7、CAN收发模块8和CAN总线9，所有的传感器输出端与所述的模拟信号接口模块电连接，模拟信号接口模块的输出端通过模数转换模块与所述的微处理器连接，所述的微处理器输出端与所述的CAN控制模块电连接，所述的CAN控制模块通过CAN收发模块与CAN总线电连接，所述模数转换模块的脉冲口与所述的脉冲发生器电连接。还包括USB通信模块5和RS232通信模块6，所述的USB通信模块和RS232通信模块均与所述的微处理器电连接。所述模数转换模块的脉冲口通过单刀双掷跳线开关与所述的脉冲发生器电连接，模数转换模块的脉冲口与单刀双掷跳线开关的动触点连接，所述单刀双掷跳线开关的第一静触点与所述的脉冲发生器电连接，所述单刀双掷跳线开关的第二静触点与所述的微处理器连接。所述的脉冲发生器（参见附图6）包括LMC555芯片、电阻R6、电阻R15、电容C18和电容C19，LMC555芯片的第三口与单刀双掷跳线开关的第一静触点连接，LMC555芯片的第一口接地，LMC555芯片的第二口通过电容C18接地，LMC555芯片的第三口还依次通过电阻R15和电容C18接地，LMC555芯片的第四口和LMC555芯片的第八口接电源模块，LMC555芯片的第六口通过电容C18接地，LMC555芯片的第七口依次通过电阻R6和电容C19接地，LMC555芯片的第七口还通过电阻R6接电源模块，LMC555芯片的第八口通过电容C19接地。
所述的微处理器为89C52单片机（参见附图2、图3），所述的高速模数转换模块包括模数转换芯片ADC0808、电容C7，所述模数转换芯片ADC0808的IN0口、IN1口和IN2口分别与模拟信号接口模块的输出端连接，所述模数转换芯片ADC0808的VCC口和VREF口均通过所述的电容C7接地，模数转换芯片ADC0808的GND口和VREF-口接地，所述的ADDC口也接地，模数转换芯片ADC0808的输出口与89C52单片机的输入输出口连接。所述的CAN控制模块中的控制芯片为SJA1000芯片，所述89C52单片机采用11.0592M晶振，所述SJA1000芯片采用16M晶振。
CAN收发模块（参见附图4）包括接口J1、二极管D1、二极管D2、电容C4、电容C5、电阻R16、电容C4、电容C5和跳线开关S6，所述跳线开关的一端与接口J1的CANL口连接，跳线开关的另一端通过电阻R16与接口J1的CANH口连接，所述接口J1的CANH口分别通过电容C4和反接的二极管D1接地，所述接口J1的CANL口分别通过电容C5和反接的二极管D2接地，所述接口J1的CANL口和CANH口还与所述的CAN控制模块连接。
指示电路（参见附图5）包括电阻R12、电阻R13、发光二极管D3和发光二极管D4，所述发光二极管D3的阴极与89C52单片机的P31口连接，所述发光二极管D3的阳极通过电阻R12接电源模块，所述发光二极管D4的阴极与89C52单片机的P30口连接，所述发光二极管D4的阳极通过电阻R13接电源模块。
本实施例多路模拟信号通过传感器接口模块接入，多路模拟信号由高速数模转换模块转换成多路数字信号，通过外部中断、查询等方式来触发微处理器对相应输入的计算处理，计算结果可以通过CAN总线控制与收发模型发送到CAN总线上，从而实现CAN现场总线中一个独立的节点。于此同时，通过RS232与USB接口，也可以方便地实现与其他高端上位机的通信。本实用新型可以由人工选择是否采用外接的脉冲发生器，使用外接的脉冲发生器可以有效降低微处理器的处理压力，提高系统反应速度，而对于只用较少传感器是，可以采用微处理器输出脉冲输出，节约了外接的脉冲发生器的功耗，降低了功耗。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (8)
1.一种双功耗模式的CAN总线控制收发系统，由电源模块供电，其特征在于：包括若干个传感器、模拟信号接口模块、模数转换模块、微处理器、脉冲发生器、CAN控制模块、CAN收发模块和CAN总线，所有的传感器输出端与所述的模拟信号接口模块电连接，模拟信号接口模块的输出端通过模数转换模块与所述的微处理器连接，所述的微处理器输出端与所述的CAN控制模块电连接，所述的CAN控制模块通过CAN收发模块与CAN总线电连接，所述模数转换模块的脉冲口与所述的脉冲发生器电连接。
2.根据权利要求1所述的双功耗模式的CAN总线控制收发系统，其特征在于：所述模数转换模块的脉冲口通过单刀双掷跳线开关与所述的脉冲发生器电连接，模数转换模块的脉冲口与单刀双掷跳线开关的动触点连接，所述单刀双掷跳线开关的第一静触点与所述的脉冲发生器电连接，所述单刀双掷跳线开关的第二静触点与所述的微处理器连接。
3.根据权利要求1所述的双功耗模式的CAN总线控制收发系统，其特征在于：还包括USB通信模块和RS232通信模块，所述的USB通信模块和RS232通信模块均与所述的微处理器电连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的双功耗模式的CAN总线控制收发系统，其特征在于：所述的模数转换模块为高速模数转换模块。
5.根据权利要求4所述的双功耗模式的CAN总线控制收发系统，其特征在于：所述的微处理器为89C52单片机，所述的高速模数转换模块包括模数转换芯片ADC0808和电容C7，所述模数转换芯片ADC0808的IN0口、IN1口和IN2口分别与模拟信号接口模块的输出端连接，所述模数转换芯片ADC0808的VCC口和VREF口均通过所述的电容C7接地，模数转换芯片ADC0808的GND口和VREF-口接地，所述的ADDC口也接地，模数转换芯片ADC0808的输出口与89C52单片机的输入输出口连接。
6.根据权利要求5所述的双功耗模式的CAN总线控制收发系统，其特征在于：所述的CAN控制模块中的控制芯片为SJA1000芯片，所述89C52单片机采用11.0592M晶振，所述SJA1000芯片采用16M晶振。
7.根据权利要求5所述的双功耗模式的CAN总线控制收发系统，其特征在于：CAN收发模块包括接口J1、二极管D1、二极管D2、电容C4、电容C5、电阻R16、电容C4、电容C5和跳线开关S6，所述跳线开关的一端与接口J1的CANL口连接，跳线开关的另一端通过电阻R16与接口J1的CANH口连接，所述接口J1的CANH口分别通过电容C4和反接的二极管D1接地，所述接口J1的CANL口分别通过电容C5和反接的二极管D2接地，所述接口J1的CANL口和CANH口还与所述的CAN控制模块连接。
8. 根据权利要求2所述的双功耗模式的CAN总线控制收发系统，其特征在于：所述的脉冲发生器包括LMC555芯片、电阻R6、电阻R15、电容C18和电容C19，LMC555芯片的第三口与单刀双掷跳线开关的第一静触点连接，LMC555芯片的第一口接地，LMC555芯片的第二口通过电容C18接地，LMC555芯片的第三口还依次通过电阻R15和电容C18接地，LMC555芯片的第四口和LMC555芯片的第八口接电源模块，LMC555芯片的第六口通过电容C18接地，LMC555芯片的第七口依次通过电阻R6和电容C19接地，LMC555芯片的第七口还通过电阻R6接电源模块，LMC555芯片的第八口通过电容C19接地。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: ZHEJIANG XIBEIHU SPECIAL VEHICLE Co.,Ltd. Assignor: Jia Wenliang Contract record no.: 2014330000303 Denomination of utility model: CAN bus control receiving and sending system with two power consumption modes Granted publication date: 20130918 License type: Exclusive License Record date: 20140725 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130918 |