CN208722030U - 一种电动自行车通讯接口切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型创造提供了一种电动自行车通讯接口切换电路，包括CAN收发器、通道切换控制器、模拟开关以及串口电平转换模块，CAN控制器发送CAN信号分别通过CAN_TX端、CAN_RX端引脚，与所述CAN收发器的信号输入端数据连接；UART控制器分别通过UART_TX端与UART_RX端引脚，与所述的串口电平转换模块的信号输入端数据连接；所述的CAN收发器及串口电平转换模块的信号输出端与模拟开关连接，所述的模拟开关的控制信号输入端与通道切换控制器连接，从而实现通道切换；本实用新型在不需要改变原通讯线路的情况下，即可实现UART和CAN总线的切换。本实用新型实际上在于通过改变控制引脚的高低点平，从而实现在UART和CAN两种通讯方式中灵活的进行切换，该方式有效的减小了库存压力，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明创造属于电动自行车领域，尤其是涉及一种电动自行车通讯接口切换电路。
背景技术
近年来，随着电动车市场的不断发展，用户会对电动车厂商提出各式各样的需求，电动车仪表也需要不断的进行更新升级。现在市场上绝大多数电动车仪表采用UART通讯方式，这种通讯方式具有布线简单，低成本，通用性强，应用范围广，通讯速率较低的特点。但是为了满足越来越高的用户需求，采用CAN总线进行通讯的电动自行车仪表逐步出现，CAN总线具有实时性强、抗电磁干扰能力强，具有错误处理机制，相比UART具有较高的通讯速率等特点。
随着新的电动自行车标准的推出，可以预见，在未来相当长的一段时间会存在UART和CAN以及其他通讯功能并存的局面。
以UART和CAN举例，UART和CAN两种通讯方式是两种不同方式的电路设计方案，在实际生产中通常在需要绘制两种不同的电路原理图和制造两种电路板，不但提高了人力成本也在厂商无法准确预估客户需求的情况下，这焊点在出厂时通过将连线焊接到不同焊点的方式来实现一块电路板兼容两种电路。但因为需要预留出焊线位置，增加了布线难度，对仪表的空间也提出了要求，上述方式在焊接时因为要区分焊盘，降低工作效率，而且在设备出厂以后无法实现UART和CAN的切换。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种不改变原有通讯线路的情况下，实现UART-CAN切换功能的电动自行车通讯接口切换电路。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种电动自行车通讯接口切换电路，包括CAN收发器、通道切换控制器、模拟开关以及串口电平转换模块，其特征在于：CAN控制器发送CAN信号分别通过CAN_TX端、CAN_RX端引脚，与所述CAN收发器的信号输入端数据连接；UART控制器分别通过UART_TX端与UART_RX端引脚，与所述的串口电平转换模块的信号输入端数据连接；所述的CAN收发器及串口电平转换模块的信号输出端与模拟开关连接，所述的模拟开关的控制信号输入端与通道切换控制器连接，从而实现通道切换。
进一步的，所述CAN收发器输出的信号通过CAN收发器上的差分电路，分为CAN_H与CAN_L两路差分电压传输。
进一步的，所述模拟开关为0.3Ω双通道单刀双掷开关。
进一步的，所述模拟开关的输出信号通过CANL/TX和CANH/RX端引脚输出至电子仪表的外部。
进一步的，所述模拟开关用于通道切换及电气隔离。
进一步的，所述通道切换控制器为MCU单片机或者FPGA可逻辑编程门阵列或者DSP数字信号处理器。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种电动自行车通讯接口切换电路具有以下优势：
本实用新型在不需要改变原通讯线路的情况下，即可实现UART和CAN 总线的切换。本实用新型实际上在于通过改变控制引脚的高低点平，从而实现在UART和CAN两种通讯方式中灵活的进行切换，该方式有效的减小了库存压力，提高了生产效率。此外，本实用新型的通道切换方式对其他相似性的通信电路同样有效。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述的模块结构示意图；
图2为本发明创造实施例所述的CAN收发器电路原理图；
图3为本发明创造实施例所述的串口电平转换模块电路原理图；
图4为本发明创造实施例所述的模拟开关电路原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
一种电动自行车通讯接口切换电路，包括CAN收发器、通道切换控制器、模拟开关以及串口电平转换模块，其特征在于：CAN控制器发送CAN信号分别通过CAN_TX端、CAN_RX端引脚，与所述CAN收发器的信号输入端数据连接；UART控制器分别通过UART_TX端与UART_RX端引脚，与所述的串口电平转换模块的信号输入端数据连接；所述的CAN收发器及串口电平转换模块的信号输出端与模拟开关连接，所述的模拟开关的控制信号输入端与通道切换控制器连接，从而实现通道切换。
所述CAN收发器输出的信号通过CAN收发器上的差分电路，分为CAN_H 与CAN_L两路差分电压传输。
所述模拟开关为0.3Ω双通道单刀双掷开关。
所述模拟开关的输出信号通过CANL/TX和CANH/RX端引脚输出至电子仪表的外部。
所述模拟开关用于通道切换及电气隔离。
所述通道切换控制器为MCU单片机或者FPGA可逻辑编程门阵列或者DSP 数字信号处理器。
本实用新型具体的工作原理：
如图1所示，CAN_TX与CAN_RX引脚皆为CAN信号输入端，与CAN控制器的输出引脚相连接。UART_TX与UART_RX引脚为UART信号输入端，与UART 控制器的输出引脚相连接。CANL/TX和CANH/RX是仪表信号输出端，可输出 CAN信号或者UART信号到仪表外部。
CAN_TX与CAN_RX经过CAN收发器后输出的CAN_H与CAN_L信号采用差分电压传送；当CAN_H、CAN_L与UART_TXD、UART_RXD直接相连时，UART_TXD 和UART_RXD中的信号会互相影响，从而导致UART传输数据异常。
因此通过模拟开关将CAN_H、CAN_L与UART_TXD、UART_RXD做到完全的电气隔离，并通过控制器信号控制模拟开关不同通道的选通和断开达到选择 CAN或UART通讯的目的。因此本实用新型可以在工作的任意时间快速的切换 CAN和UART的通讯方式。
具体的电路实现方式：
如图2-4所示，图2为CAN收发器的电路，CAN_TX和CAN_RX连接控制器的CAN引脚。CAN_H和CAN_L为CAN收发电路的输出端，输出电平信号和图4中的CAN_H与CAN_L相连。图3中RXD1和TXD1连接UART控制器的UART 引脚。RX1和TX1为经过电平转换以后的UART输出引脚和图4中的RX1与 TX1相连。图4中IN1和IN2与通道切换控制器的选通信号引脚相连，控制CANH/RX和CANL/TX输出来自图2和图3所示电路的信号中的哪一个。
本实用新型的控制流程：本实用新型可采用手动/自动切换的实现方式。如果采用手动模式，通道切换控制器控制图4中的IN1、IN2引脚输出不同的高低电平来选通UART接口或者CAN接口，然后结束UART和CAN选通控制程序；如果采用自动模式，首先选通UART接口，若收到正确信号，则UART 通信接口为应当选择的接口；如果未接受到信号，那么选通CAN接口，如果成功CAN作为通讯接口。
本实用新型通过控制模拟开关的选通和关闭，来选择不同的通讯接口，通过对使用通讯协议进行通讯是否成功进行判断可以灵活的自动切换选择 UART或者CAN接口，也可以由用户直接指定使用UART或者CAN中的一种协议进行通讯。具有实现电路简单，切换动作快，占用仪表空间小的特点。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电动自行车通讯接口切换电路，其特征在于：包括CAN收发器、通道切换控制器、模拟开关以及串口电平转换模块，其特征在于：CAN控制器发送CAN信号分别通过CAN_TX端、CAN_RX端引脚，与所述CAN收发器的信号输入端数据连接；UART控制器分别通过UART_TX端与UART_RX端引脚，与所述的串口电平转换模块的信号输入端数据连接；所述的CAN收发器及串口电平转换模块的信号输出端与模拟开关连接，所述的模拟开关的控制信号输入端与通道切换控制器连接，从而实现通道切换。
2.根据权利要求1所述的一种电动自行车通讯接口切换电路，其特征在于：所述CAN收发器输出的信号通过CAN收发器上的差分电路，分为CAN_H与CAN_L两路差分电压传输。
3.根据权利要求1所述的一种电动自行车通讯接口切换电路，其特征在于：所述模拟开关为0.3Ω双通道单刀双掷开关。
4.根据权利要求1所述的一种电动自行车通讯接口切换电路，其特征在于：所述模拟开关的输出信号通过CANL/TX和CANH/RX端引脚输出至电子仪表的外部。
5.根据权利要求1所述的一种电动自行车通讯接口切换电路，其特征在于：所述模拟开关用于通道切换及电气隔离。
6.根据权利要求1所述的一种电动自行车通讯接口切换电路，其特征在于：通道切换控制器为MCU单片机或者FPGA可逻辑编程门阵列或者DSP数字信号处理器。
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|---|---|---|---|---|
| CN110716732A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-01-21 | 马瑞利汽车电子(广州)有限公司 | 一种升级汽车仪表ui和固件程序的装置及方法 |
| CN114374578A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-19 | 汉博来自控科技(上海)有限公司 | 一种工程机械用兼容串口通讯和can通讯的数据传输系统 |
| CN115489651A (zh) * | 2022-10-31 | 2022-12-20 | 雅迪科技集团有限公司 | 一种电动车仪表及电动车 |
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| CN110716732B (zh) * | 2019-10-25 | 2023-11-21 | 马瑞利汽车电子(广州)有限公司 | 一种升级汽车仪表ui和固件程序的装置及方法 |
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