CN205899321U - 一种基于can通信的插卡取电模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于CAN通信的插卡取电模块，包括主控MCU模块和CAN通讯模块，其中，所述主控MCU模块通过调制解调电路和天线电路相连，所述主控MCU模块和CAN通讯模块之间通过数据总线相连，所述主控MCU模块的电源端与LDO电源电路相连，所述LDO电源电路和N‑BUS总线相连进行供电，所述N‑BUS总线上连接有隔离转换电源，所述CAN通讯模块的电源端和隔离转换电源相连。本实用新型通过调制解调电路和天线电路完成MIFARE1卡无线信号的调制、解调和收发，利用基于CAN总线的N‑BUS总线联网供电，可实现远程取电并易于扩展，方便管理人员实时获取房间使用状态以及对整个系统进行集中控制。

Description

一种基于CAN通信的插卡取电模块

技术领域

本实用新型涉及一种插卡取电模块，尤其涉及一种基于CAN通信的插卡取电模块。

背景技术

插卡取电开关，又称取电开关、节电开关、节能开关。主要是应用于酒店、宾馆。解决空房状态下，切断房间的电源。从而达到用电安全和节能。插卡取电模块最主要的是识别卡部分，目前主要的识别开门卡的类型有光电式取电开关、IC卡取电开关、低频卡取电开关和高频卡取电开。其中低频卡取电开关适用于125KHz的非接触式感应卡，如EM,TEMIC,TI等感应卡，主要是检测卡的频率，是否符合125KHz来输出电源的通断。高频卡取电开关主要适用于13.56MHz高频感应卡，如MIFARE的S70,S50、还有国产的复旦卡等，通过识别此类卡的IC是否符合标准来输出电源的通断。

随着非接触式的MIFARE1卡的广泛使用，除了实现酒店客房取电控制外，还需持对持卡人员进行身份校验，时效校验，取电场景和拔卡场景等功能此外，管理平台最好可以实时获取客房刷卡记录、房间使用状态，远程取电等。因此，有必要对现有插卡取电模块进行改进，通过CAN总线进行扩展和实现远程取电。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于CAN通信的插卡取电模块，能够实现远程取电并易于扩展，方便管理人员实时获取房间使用状态以及对整个系统进行集中控制。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于CAN通信的插卡取电模块，包括主控MCU模块和CAN通讯模块，其中，所述主控MCU模块通过调制解调电路和天线电路相连，所述主控MCU模块和CAN通讯模块之间通过数据总线相连，所述主控MCU模块的电源端与LDO电源电路相连，所述LDO电源电路和N-BUS总线相连进行供电，所述N-BUS总线上连接有隔离转换电源，所述CAN通讯模块的电源端和隔离转换电源相连；所述N-BUS总线包括电源线和两根提供差分信号的CAN数据线，所述LDO电源电路、隔离转换电源均与N-BUS总线中的电源线相连，所述CAN通讯模块中的两根CAN数据线上连接陶瓷气体放电管和双向瞬变电压抑制二极管，所述陶瓷气体放电管的两端连接终端匹配电阻和短路跳帽。

上述的基于CAN通信的插卡取电模块，其中，所述CAN通讯模块中的两根CAN数据线上连接有自恢复保险丝。

上述的基于CAN通信的插卡取电模块，其中，所述CAN通讯模块通过光耦隔离电路和主控MCU模块相连，所述主控MCU模块的输出端连接读卡状态指示灯和状态关联TTL电平输出端。

上述的基于CAN通信的插卡取电模块，其中，所述LDO电源电路输入12V直流电，输出5V或3.3V直流电，所述隔离转换电源输入12V直流电，输出5V直流电。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的基于CAN通信的插卡取电模块，通过调制解调电路和天线电路完成MIFARE1卡无线信号的调制、解调和收发，利用CAN总线联网供电，可实现远程取电并易于扩展，方便管理人员实时获取房间使用状态以及对整个系统进行集中展示。

附图说明

图1为本实用新型基于CAN通信的插卡取电模块电路方框示意图；

图2为本实用新型插卡取电模块中CAN通讯模块的电路示意图。

图中：

1主控MCU模块 2CAN通讯模块 3LDO电源电路

4隔离转换电源 5调制解调电路 6天线电路

7读卡状态指示灯 8实时时钟电路 9状态关联TTL电平输出端

10N-BUS总线

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型基于CAN通信的插卡取电模块电路方框示意图。

请参见图1，本实用新型提供的基于CAN通信的插卡取电模块，包括主控MCU模块1和CAN通讯模块2，其中，所述主控MCU模块1通过调制解调电路5和天线电路6相连，所述主控MCU模块1和CAN通讯模块2之间通过数据总线相连，所述主控MCU模块1的电源端与LDO电源电路3相连，所述LDO电源电路3和N-BUS总线10相连进行供电，所述N-BUS总线10上连接有隔离转换电源4，所述CAN通讯模块2的电源端和隔离转换电源4相连。

本实用新型提供的基于CAN通信的插卡取电模块，其中，所述N-BUS总线10包括电源线和两根提供差分信号的CAN数据线，所述LDO电源电路3、隔离转换电源4均与N-BUS总线10中的电源线相连，所述CAN通讯模块2中的两根CAN数据线上连接陶瓷气体放电管和双向瞬变电压抑制二极管，所述陶瓷气体放电管的两端连接终端匹配电阻和短路跳帽。所述CAN通讯模块2中的两根CAN数据线上连接有自恢复保险丝，如图2所示。所述CAN通讯模块2通过光耦隔离电路和主控MCU模块1相连，所述主控MCU模块1的时钟端连接实时时钟电路8，所述主控MCU模块1的输出端连接读卡状态指示灯7和状态关联TTL电平输出端9。各模块的主要功能及实现如下：

主控MCU模块1：负载CAN通讯，逻辑运算，可选用单片机。

CAN通讯模块2：为CAN总线收发器，是CAN控制器和物理总线间的接口，提供对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。采用光耦作电气隔离，使模块其他电路电气独立于CAN总线安全运行。CAN总线上有自恢复保险丝限流保护，陶瓷气体放电管防雷击保护，双向瞬变电压抑制二极管TVS浪涌保护，终端匹配电阻匹配总线电阻保证通讯可靠。

信号说明：CANTX----来自于MCU的CAN总线发送信号。

CANRX----CAN总线的接收信号，输入到MCU。

VDDC----隔离电源5V，与模块其他电源电气隔离。

GNDC—隔离电源地，与模块其他电源电气隔离。

CANH,CANL---CAN总线差分信号。

图2中各元件功能如下：

C1----滤波电容,抑制电源纹波干扰。

R1,R4----光耦原边限流电阻。

R2，R5----光耦副边上拉电阻。

R3----CAN总线终端限流电阻。

U1,U3----CAN总线通讯光耦隔离电阻，总线通讯与其他电路采用电气隔离，保证系统的抗干扰性和安全性。

U2----CAN总线收发器芯片，PCA82C250。

FR1,FR2----自恢复保险丝，流经的电流越大，阻值越大，防止总线发生短路或过载时总线电流过大，保护CAN总线收发器输出端口。

D1，D2----双向瞬变电压抑制二极管，可同时抑制CAN总线共模干扰和差分干扰。

J1----短路跳帽，可根据实际情况选择是否在总线上挂接终端匹配电阻。

V1----陶瓷气体放电管，防止CAN总线受到雷击，烧毁电路。

LDO电源电路3：将N-BUS总线上提供12V的直流电压转换为5V和3.3V，为整个模块(除CAN通讯模块2外)提供电源。

隔离转换电源4：将N-BUS总线上集成的12V的直流电压隔离转换为5V，为CAN通讯模块2提供隔离电源。

调制解调电路5：完成MIFARE1卡无线信号的调制与解调。

天线电路6：MIFARE1卡无线信号发射和接收天线。

读卡状态指示灯7：提供状态显示；实时时钟8：为模块提供日期时间

状态关联TTL电平输出端9：提供3.3V TTL电平输出读卡状态，可供其他设备做关联控制。

N-BUS总线10：集成了CAN总线和12VDC电源线，包含了12V,GND,CANH,CANL。采用RJ45接口快速安装。所述N-BUS总线是一种基于CAN总线并定义了应用层协议且自供电的自定义标准总线。

本实用新型提供的基于CAN通信的插卡取电模块，通过N-BUS总线联网并利用N-BUS总线进行供电，可实现远程取电并易于扩展，方便管理人员实时获取房间使用状态以及对整个系统进行集中展示，可以方便地实现如下功能：

1.插卡取电模块针对卡片类型做权限校验。插卡取电模块设置了房间的位置信息包括楼栋号、楼层号、房间号，同时MIFARE1卡在发卡时也设置了不同的类型包括旅客卡，楼层卡，楼栋卡，全控卡，常电卡。

a)旅客卡：楼栋号、楼层号、房间号正确后，取电；b)楼层卡：校验楼栋号，楼层号正确后，取电；c)楼栋卡：校验楼栋号正确后，取电；d)全控卡：取电；e)常电卡：取电。

2.插卡取电模块自带时效校验。在旅客卡中设置权限起始时间和权限失效时间，超过时限数据以外的时间，则旅客卡无法取电。

3.插卡取电模块支持场景功能，正常取电时可发送包括灯光，窗帘，空调，多媒体等迎宾场景。拔卡时可延时发送关闭场景，既保证良好的体验又节能环保。

4.插卡取电模块可根据白天和夜晚，当前季节发送合适的场景功能，如白天打开部分灯光，夜晚打开所有灯光，夏季空调制冷，冬季空调制热等。

5.插卡取电模块可支持远程取电，当客人在前台办理入住时，后台即可通过总线发送指令费取电模块，打开迎宾场景，提高客户体验。

6.插卡取电模块支持定时执行功能，酒店房间长时间无人入住时，可定时打开空调通风。

7.插卡取电模块实时上报取电状态，服务软件可查看所有房间的旅客入住状态。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (4)

1.一种基于CAN通信的插卡取电模块，包括主控MCU模块(1)和CAN通讯模块(2)，其特征在于，所述主控MCU模块(1)通过调制解调电路(5)和天线电路(6)相连，所述主控MCU模块(1)和CAN通讯模块(2)之间通过数据总线相连，所述主控MCU模块(1)的电源端与LDO电源电路(3)相连，所述LDO电源电路(3)和N-BUS总线(10)相连进行供电，所述N-BUS总线(10)上连接有隔离转换电源(4)，所述CAN通讯模块(2)的电源端和隔离转换电源(4)相连；所述N-BUS总线(10)包括电源线和两根提供差分信号的CAN数据线，所述LDO电源电路(3)、隔离转换电源(4)均与N-BUS总线(10)中的电源线相连，所述CAN通讯模块(2)中的两根CAN数据线上连接陶瓷气体放电管和双向瞬变电压抑制二极管，所述陶瓷气体放电管的两端连接终端匹配电阻和短路跳帽。

2.如权利要求1所述的基于CAN通信的插卡取电模块，其特征在于，所述CAN通讯模块(2)中的两根CAN数据线上连接有自恢复保险丝。

3.如权利要求1所述的基于CAN通信的插卡取电模块，其特征在于，所述CAN通讯模块(2)通过光耦隔离电路和主控MCU模块(1)相连，所述主控MCU模块(1)的输出端连接读卡状态指示灯(7)和状态关联TTL电平输出端(9)。

4.如权利要求1所述的基于CAN通信的插卡取电模块，其特征在于，所述LDO电源电路(3)输入12V直流电，输出5V或3.3V直流电，所述隔离转换电源(4)输入12V直流电，输出5V直流电。