CN210955047U - 一种新型can-usb转接器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型特别涉及一种新型CAN‑USB转接器。该新型CAN‑USB转接器，包括单片机，CAN控制器，CAN收发器和USB转接芯片，所述单片机通过USB转接芯片连接到PC机USB接口，通过CAN控制器连接到CAN收发器；所述CAN控制器与CAN收发器之间还设有光耦合器，以实现信号隔离，避免干扰。该新型CAN‑USB转接器，结构简单，使用方便，抗干扰能力强，PC机无需改装即可直接接入CAN总线，实现了CAN信号与USB信号的转接，极大的拓展了CAN总线的应用范围，为CAN总线在工业中的应用提供了方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机应用技术领域，特别涉及一种新型CAN-USB转接器。
背景技术
CAN是控制器局域网(ControllerAreaNetwork)的缩写。作为国际上应用最广泛的现场总线之一，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如，当使用PhilipsP82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。CAN可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。
在现代工业控制中，USB接口和CAN总线等通信技术得到广泛的应用。CAN总线广泛应用于各种工业用途，有着组网简单、传送距离远、实时性好等优点。但是一般的上位机并没有CAN接口。
基于以上情况，本实用新型提出了一种新型CAN-USB转接器。
发明内容
本实用新型为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的新型CAN-USB转接器。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种新型CAN-USB转接器，其特征在于：包括单片机，CAN控制器，CAN收发器和USB转接芯片，所述单片机通过USB转接芯片连接到PC机USB接口，通过CAN控制器连接到CAN收发器；所述CAN控制器与CAN收发器之间还设有光耦合器，以实现信号隔离，避免干扰。
所述单片机通过UART接口连接USB转接芯片，通过P0和P2两个扩展存储器接口连接CAN控制器。
所述单片机采用51单片机STC15F2K60S2，负责接收CAN总线上的信号，并将其转发到USB总线上，同时负责对来不及发送的数据进行缓存。
所述USB转接芯片采用CH340系列芯片，负责将PC机USB接口和单片机UART串口的数据进行转换。
所述CAN控制器采用SJA1000芯片，具备BasicCAN和PeliCAN两种模式，支持CAN2.0A和CAN2.0B协议标准，可以通过P0和P2两组扩展存储器的接口连接到单片机，访问的方式也与扩展存储器的访问方式相同。
所述CAN控制器与单片机之间的连接是以扩展RAM存储器的方式实现的，其中INT端口负责提供对单片机的外部中断输出，该中断为低电平有效；XTAL1和XTAL2则为外接振荡器的接口，且所述CAN控制器与单片机的晶振是共用的。
所述CAN收发器采用PCA82C250芯片或PCA82C25芯片。
所述USB转接芯片采用CH340T芯片，负责提供PC机USB接口的驱动程序。
所述光耦合器采用6N137芯片，负责防止线路上的干扰；其转换速率可以达到10Mbps，摆率可以达到10kV/us。
本实用新型的有益效果是：该新型CAN-USB转接器，结构简单，使用方便，抗干扰能力强，PC机无需改装即可直接接入CAN总线，实现了CAN信号与USB信号的转接，极大的拓展了CAN总线的应用范围，为CAN总线在工业中的应用提供了方便。
附图说明
附图1为本实用新型新型CAN-USB转接器结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚，完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
该新型CAN-USB转接器，包括单片机，CAN控制器，CAN收发器和USB转接芯片，所述单片机通过USB转接芯片连接到PC机USB接口，通过CAN控制器连接到CAN收发器；所述CAN控制器与CAN收发器之间还设有光耦合器，以实现信号隔离，避免干扰。
所述单片机通过UART接口连接USB转接芯片，通过P0和P2两个扩展存储器接口连接CAN控制器。
所述单片机采用51单片机STC15F2K60S2，负责接收CAN总线上的信号，并将其转发到USB总线上，同时负责对来不及发送的数据进行缓存。
所述USB转接芯片采用CH340系列芯片，负责将PC机USB接口和单片机UART串口的数据进行转换。
所述CAN控制器采用SJA1000芯片，具备BasicCAN和PeliCAN两种模式，支持CAN2.0A和CAN2.0B协议标准，可以通过P0和P2两组扩展存储器的接口连接到单片机，访问的方式也与扩展存储器的访问方式相同。
所述CAN控制器与单片机之间的连接是以扩展RAM存储器的方式实现的，其中INT端口负责提供对单片机的外部中断输出，该中断为低电平有效；XTAL1和XTAL2则为外接振荡器的接口，且所述CAN控制器与单片机的晶振是共用的。
所述CAN收发器采用PCA82C250芯片或PCA82C25芯片。具备最高1Mbps的高速率以及良好的抗干性，能满足工业上各种复杂环境的应用需求。
所述USB转接芯片采用CH340T芯片，负责提供PC机USB接口的驱动程序。使得PC机程序的开发和使用更加方便，已有的基于RS232(异步传输标准接口)的程序不需要重新编写。
所述光耦合器采用6N137芯片，负责防止线路上的干扰；其转换速率可以达到10Mbps，摆率可以达到10kV/us。
使用时，CAN收发器PCA82C250的TXD端口用于输入需要发送的数据，接CAN控制器SJA1000的TX0；RXD端口用于输出从总线上接收到的数据，接CAN控制器SJA1000的RX0；Rs是斜率电阻输入，通过一个斜率电阻接单片机的复位电路，Vref是参考电压输出，直接悬空。CAN收发器PCA82C250的CANH和CANL两个端口接CAN总线的高低电平线路。
USB总线一侧是通过USB转接芯片CH340T将单片机输出的UART总线信号转换为USB总线信号。USB转接芯片CH340T的TXD和RXD两个端口分别用于连接单片机的对应端口，进行UART总线信号的输入输出；UD+和UD-两个端口分别连接USB接口的D+和D-端口，用于USB总线信号的输入输出；XI和XO用于连接一个12M的晶振；V3则连接到一个100pF的退耦电容上。
以上对本实用新型实例中的一种新型CAN-USB转接器进行了详细的介绍。本部分采用具体实例对实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例仅用于帮助理解本实用新型的核心思想，在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
Claims (9)
1.一种新型CAN-USB转接器，其特征在于：包括单片机，CAN控制器，CAN收发器和USB转接芯片，所述单片机通过USB转接芯片连接到PC机USB接口，通过CAN控制器连接到CAN收发器；所述CAN控制器与CAN收发器之间还设有光耦合器，以实现信号隔离，避免干扰。
2.根据权利要求1所述的新型CAN-USB转接器，其特征在于：所述单片机通过UART接口连接USB转接芯片，通过P0和P2两个扩展存储器接口连接CAN控制器。
3.根据权利要求2所述的新型CAN-USB转接器，其特征在于：所述单片机采用51单片机STC15F2K60S2，负责接收CAN总线上的信号，并将其转发到USB总线上，同时负责对来不及发送的数据进行缓存。
4.根据权利要求2所述的新型CAN-USB转接器，其特征在于：所述USB转接芯片采用CH340系列芯片，负责将PC机USB接口和单片机UART串口的数据进行转换。
5.根据权利要求2所述的新型CAN-USB转接器，其特征在于：所述CAN控制器采用SJA1000芯片，具备BasicCAN和PeliCAN两种模式，支持CAN2.0A和CAN2.0B协议标准，可以通过P0和P2两组扩展存储器的接口连接到单片机，访问的方式也与扩展存储器的访问方式相同。
6.根据权利要求2所述的新型CAN-USB转接器，其特征在于：所述CAN控制器与单片机之间的连接是以扩展RAM存储器的方式实现的，其中INT端口负责提供对单片机的外部中断输出，该中断为低电平有效；XTAL1和XTAL2则为外接振荡器的接口，且所述CAN控制器与单片机的晶振是共用的。
7.根据权利要求1所述的新型CAN-USB转接器，其特征在于：所述CAN收发器采用PCA82C250芯片或PCA82C25芯片。
8.根据权利要求1所述的新型CAN-USB转接器，其特征在于：所述USB转接芯片采用CH340T芯片，负责提供PC机USB接口的驱动程序。
9.根据权利要求1所述的新型CAN-USB转接器，其特征在于：所述光耦合器采用6N137芯片，负责防止线路上的干扰；其转换速率可以达到10Mbps，摆率可以达到10kV/us。
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| CN111596645A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-28 | 北京微科能创科技有限公司 | 数据处理方法、装置和计算机可读存储介质 |
| CN112181882A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-05 | 深圳市领峰电动智能科技有限公司 | 一种信号转换方法、装置、电子设备和存储介质 |
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