CN207853918U - 一种带唤醒和休眠的can总线电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，包括电源、电源转换芯片U4、CAN收发芯片U2和外部信号接收接口J1。本实用新型通过控制器发送的使能信号和待机模式控制信号控制CAN收发芯片U2自动进入休眠模式，此时，本实用新型只接收外部唤醒信号，功耗低。CAN收发芯片U2通过外部信号接收接口J1接收外部的CAN信号唤醒CAN收发芯片U2工作，实现本实用新型的唤醒和休眠功能。本实用新型还能实现电压异常保护和报警，当电池电压出现异常时，CAN收发芯片U2发送异常信号至控制器报警；同时关断电源转换芯片U4，使CAN收发芯片U2工作在正常的电源电压。从而整个电路能实现在正常电池电压下低功耗工作。
Description
技术领域
本实用新型属于CAN总线控制领域，具体涉及一种带唤醒和休眠的CAN总线电路。
背景技术
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的简称，是ISO国际标准化的串行通信协议，CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面，CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，具有优点：网络各节点之间的数据通信实时性强、开发周期短、已形成国际标准的现场总线和最有前途的现场总线之一。
但是现有的CAN总线的应用基本只有通信，没有太多系统级的安全保护的电路。功能单一。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种带唤醒和休眠的CAN总线电路。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，包括电源、电源转换芯片U4、CAN收发芯片U2和外部信号接收接口J1；所述电源转换芯片U4的电压输入端口VIN连接电源，然后将电源转换后通过电压输出端口VOUT输出为CAN收发芯片U2供电；所述电源还直接为外部信号接收接口J1供电；所述CAN收发芯片U2包括用于与控制器通信连接并收发数据的数据接收端口RXD和数据发送端口TXD；所述CAN收发芯片U2包括使能输入端口EN，控制器发送的使能信号传输至该CAN收发芯片U2的使能输入端口EN；所述CAN收发芯片U2包括待机模式控制输入端口所述控制器发送的待机模式控制信号传输至该CAN收发芯片U2的待机模式控制输入端口通过控制器发送的使能信号和待机模式控制信号控制CAN收发芯片U2自动进入休眠模式；所述外部信号接收接口J1用于接收外部CAN信号CANH和CANL并分别发送至CAN收发芯片U2的高电平CAN总线端口CANH和低电平CAN总线端口CANL，唤醒CAN收发芯片U2工作。
具体地，所述CAN收发芯片U2的数据接收端口RXD和数据发送端口TXD还通过隔离芯片U1与控制器通信连接，所述隔离芯片包括数据接收端口INA、数据发送端口OUTA、数据接收端口INB和数据发送接口OUTB；所述隔离芯片U1的数据接收端口INA用于接收控制器的数据发送端口CAN-TX发送的数据并隔离后通过数据发送端口OUTA发送至CAN收发芯片U2的数据接收端口RXD；所述CAN收发芯片U2通过数据发送端口TXD发送数据至隔离芯片U1的数据接收端口INB并隔离后通过数据发送接口OUTB发送至控制器的数据接收端口CAN-RX。
CAN收发芯片U2通过隔离芯片U1与控制器通信，实现数据的收发。
作为优选，所述CAN收发芯片U2采用芯片TJA1041；所述隔离芯片U1采用ISO7121。
进一步地，所述使能输入端口EN通过光耦U3连接至控制器的使能控制端口M-CAN-EN。
再进一步地，所述待机模式控制输入端口通过光耦U5连接至控制器的待机模式控制端口
再进一步地，所述CAN收发芯片U2包括电池电压端口VBAT，该电池电压端口VBAT接电源，所述CAN收发芯片U2包括禁止输出端口INH，该禁止输出端口INH与电源转换芯片U4的使能输入端口EN连接，当电源电压出现异常时，通过该禁止输出端口INH发送使能信号关断电源转换芯片U4。
再进一步地，所述CAN收发芯片U2包括出错和上电指示输出端口该出错和上电指示输出端口通过光耦U7连接至控制器的信号接收端口 当CAN收发芯片U2出现异常时，通过该出错和上电指示输出端口发送异常信号至控制器的信号接收端口
作为优选，所述电源转换芯片U4采用NCV47700。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型通过控制器发送的使能信号和待机模式控制信号控制CAN收发芯片自动进入休眠模式，此时，本实用新型只接收外部唤醒信号，功耗低。CAN收发芯片通过外部信号接收接口接收外部的CAN信号唤醒CAN收发芯片工作。实现本实用新型的唤醒和休眠功能。
本实用新型还能实现电压异常保护和报警，当电池电压出现异常时，发送异常信号至控制器报警；同时关断电源转换芯片，使CAN收发芯片U2工作在正常的电源电压。从而整个电路能实现在正常电池电压下低功耗工作。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
如图1所示，本实施例的一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，包括电源、电源转换芯片U4、隔离芯片U1、CAN收发芯片U2和外部信号接收接口J1。
其中，隔离芯片U1的数据接收端口INA用于接收控制器的数据发送端口CAN-TX发送的数据并隔离后通过数据发送端口OUTA发送至CAN收发芯片U2的数据接收端口RXD，CAN收发芯片U2通过数据发送端口TXD发送数据至隔离芯片U1的数据接收端口INB并隔离后通过数据发送接口OUTB发送至控制器的数据接收端口CAN-RX。
说明：上述控制器与CAN收发芯片U2通信连接，控制器为常规设计。
CAN收发芯片U2通过隔离芯片U1与控制器通信，实现数据的收发。
在本实施例中，CAN收发芯片U2采用芯片TJA1041。隔离芯片U1采用ISO7121。
CAN收发芯片U2包括使能输入端口EN，该使能输入端口EN通过光耦U3连接至控制器的使能控制端口M-CAN-EN，如图1所示，光耦U3采用PH521。控制器发送使能信号通过光耦U3传输至CAN收发芯片U2的使能输入端口EN。
本实施例中，光耦U3的1端口接3.3V电源，2端口接控制器的使能控制端口M-CAN-EN，3端口接CAN收发芯片U2的使能输入端口EN，4端口接两路5V电源。
CAN收发芯片U2包括待机模式控制输入端口该待机模式控制输入端口通过光耦U5连接至控制器的待机模式控制端口如图1所示，光耦U5采用PH521。控制器发送待机模式控制信号通过光耦U5传输至CAN收发芯片U2的待机模式控制输入端口
本实施例中，光耦U5的1端口接3.3V电源，2端口接控制器的待机模式控制端口3端口接CAN收发芯片U2的待机模式控制输入端口4端口接两路5V电源。
通过控制器发送的使能信号和待机模式控制信号控制CAN收发芯片U2自动进入休眠模式，此时，本实用新型只接收外部唤醒信号，功耗低。
CAN收发芯片U2包括出错和上电指示输出端口该出错和上电指示输出端口通过光耦U7连接至控制器的信号接收端口如图1所示，光耦U7采用PH521。
本实施例中，光耦U7的1端口接两路5V电源，2端口接CAN收发芯片U2的出错和上电指示输出端口3端口接控制器的信号接收端口4端口接3.3V电源。
当CAN收发芯片U2出现异常，则通过光耦U7发送异常信号至控制器的信号接收端口
CAN收发芯片U2的电池电压端口VBAT接12V电池，该电池电压端口VBAT用于对电池电压做监控，当电池电压出现异常时，通过光耦U7发送异常信号至控制器的信号接收端口同时控制禁止输出端口INH关断电源转换芯片U4，使CAN收发芯片U2工作在12V电池电压。
CAN收发芯片U2的禁止输出端口INH与电源转换芯片U4的使能输入端口EN连接，用于发送使能信号关断电源转换芯片U4，电源转换芯片U4的电压输入端口VIN连接12V电池，然后将12V电池电压转换为5V通过电压输出端口VOUT输出为CAN收发芯片U2、隔离芯片U1、光耦U3、光耦U5和光耦U7供电。
本实施例中，电源转换芯片U4采用NCV47700。
本实施例中，外部信号接收接口J1用于接收外部CAN信号CANH和CANL并分别发送至CAN收发芯片U2的高电平CAN总线端口CANH和低电平CAN总线端口CANL，外部信号接收接口J1连接12V电池。CAN收发芯片U2通过外部信号接收接口J1接收外部的CAN信号唤醒CAN收发芯片U2工作。
本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，其特征在于：包括电源、电源转换芯片U4、CAN收发芯片U2和外部信号接收接口J1；
所述电源转换芯片U4的电压输入端口VIN连接电源，然后将电源转换后通过电压输出端口VOUT输出为CAN收发芯片U2供电；
所述CAN收发芯片U2包括用于与控制器通信连接并收发数据的数据接收端口RXD和数据发送端口TXD；
所述CAN收发芯片U2包括使能输入端口EN，控制器发送的使能信号传输至该CAN收发芯片U2的使能输入端口EN；所述CAN收发芯片U2包括待机模式控制输入端口所述控制器发送的待机模式控制信号传输至该CAN收发芯片U2的待机模式控制输入端口通过控制器发送的使能信号和待机模式控制信号控制CAN收发芯片U2自动进入休眠模式；
所述外部信号接收接口J1用于接收外部CAN信号CANH和CANL并分别发送至CAN收发芯片U2的高电平CAN总线端口CANH和低电平CAN总线端口CANL，唤醒CAN收发芯片U2工作。
2.根据权利要求1所述的一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，其特征在于：所述CAN收发芯片U2的数据接收端口RXD和数据发送端口TXD还通过隔离芯片U1与控制器通信连接，所述隔离芯片包括数据接收端口INA、数据发送端口OUTA、数据接收端口INB和数据发送接口OUTB；
所述隔离芯片U1的数据接收端口INA用于接收控制器的数据发送端口CAN-TX发送的数据并隔离后通过数据发送端口OUTA发送至CAN收发芯片U2的数据接收端口RXD；所述CAN收发芯片U2通过数据发送端口TXD发送数据至隔离芯片U1的数据接收端口INB并隔离后通过数据发送接口OUTB发送至控制器的数据接收端口CAN-RX。
3.根据权利要求2所述的一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，其特征在于：所述CAN收发芯片U2采用芯片TJA1041；所述隔离芯片U1采用ISO7121。
4.根据权利要求1所述的一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，其特征在于：所述使能输入端口EN通过光耦U3连接至控制器的使能控制端口M-CAN-EN。
5.根据权利要求1所述的一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，其特征在于：所述待机模式控制输入端口通过光耦U5连接至控制器的待机模式控制端口。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，其特征在于：所述CAN收发芯片U2包括电池电压端口VBAT，该电池电压端口VBAT接电源，所述CAN收发芯片U2包括禁止输出端口INH，该禁止输出端口INH与电源转换芯片U4的使能输入端口EN连接，当电源电压出现异常时，通过该禁止输出端口INH发送使能信号关断电源转换芯片U4。
7.根据权利要求6所述的一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，其特征在于：所述CAN收发芯片U2包括出错和上电指示输出端口该出错和上电指示输出端口通过光耦U7连接至控制器的信号接收端口当CAN收发芯片U2出现异常时，通过该出错和上电指示输出端口发送异常信号至控制器的信号接收端口。
8.根据权利要求1所述的一种带唤醒和休眠的CAN总线电路，其特征在于：所述电源转换芯片U4采用NCV47700。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109714237A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-05-03 | 东莞博力威电池有限公司 | 一种can总线芯片的通信唤醒电路 |
| CN110034990A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-07-19 | 奥特酷智能科技(南京)有限公司 | 一种can总线唤醒电路 |
| CN114244649A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-25 | 航天科技控股集团股份有限公司 | 一种基于can信号的仪表唤醒电路 |
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2018
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| CN109714237B (zh) * | 2019-03-08 | 2024-04-05 | 广东博力威科技股份有限公司 | 一种can总线芯片的通信唤醒电路 |
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