CN215376135U - 一种基于can总线的监测汇总装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了信号检测领域的一种基于CAN总线的监测汇总装置，包括：电源模块，为监测汇总装置供电；主控模块，与电源模块相连，对监测汇总装置进行逻辑控制；FLASH存储模块，与主控模块和电源模块相连，存储主控模块的初始化参数和设置参数；SRAM内存模块，与主控模块和电源模块相连，存储主控模块的临时数据；CAN总线通信模块，与主控模块和电源模块相连，收发传输CAN总线数据，对CAN总线上的设备进行实时监控。本实用新型通过CAN总线对整条总线上的所有设备进行实时监控，获得所有设备的状态信息和参数设置以及控制等操作，同时可通过以太网口对所有的CAN节点的设备进行监测和控制，提升稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于CAN总线的监测汇总装置，属于信号检测技术领域。
背景技术
监测汇总装置作为雷达的天线阵列功放、控保和电源的关键控制部件，在阵列中有几十甚至几百个功放、控保和电源模块。所以迫切需要一装置能够对所有的设备进行监测和控制。而目前市面上的设备或是缺少CAN总线或者CAN总线通道不够，或是缺少网络传输，或是结构尺寸不满足要求，难以满足自身的特定需求和稳定性、可靠性的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于CAN总线的监测汇总装置，通过CAN总线对整条总线上的所有设备进行实时监控，获得所有设备的状态信息和参数设置以及控制等操作，同时可通过以太网口对所有的CAN节点的设备进行监测和控制，提升稳定性和可靠性。
为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：
本实用新型提供了一种基于CAN总线的监测汇总装置，包括：
电源模块，为监测汇总装置内的模块供电；
主控模块，与电源模块相连，对监测汇总装置进行逻辑控制；
FLASH存储模块，与主控模块和电源模块相连，存储主控模块的初始化参数和设置参数；
SRAM内存模块，与主控模块和电源模块相连，存储主控模块的临时数据；
CAN总线通信模块，与主控模块和电源模块相连，收发传输CAN总线数据，对CAN总线上的设备进行实时监控；
串行通信模块，与主控模块和电源模块相连，向外部传输监测汇总装置的调试信息和监测结果；
以太网通信模块，与主控模块和电源模块相连，向外部传输监测汇总装置的监控数据。
优选的，所述主控模块包括一片STM32F4系列单片机及其正常工作所必须的外围电路，所述外围电路包括JLINK程序下载电路、程序存储电路以及硬件配置电路。
优选的，所述以太网通信模块采用STM32+百兆位以太网物理层芯片的结构，传输协议采用UDP协议，稳定传输速率不低于50Mbps，与主控模块之间的接口采用RMII接口标准，对外采用RJ-45接口标准。
优选的，所述串行通信模块与主控模块之间的接口符合RS-232接口标准，对外采用Micro USB接口标准。
优选的，所述CAN总线通信模块包括四个CAN收发器和四个CAN隔离器，每个CAN收发器和隔离器组成一路CAN通道并连接至主控模块。
优选的，所述电源模块连接外部数字电源，且外部数字电源的输入电压为12V，最大输入电流为0.5A。
优选的，所述主控模块采用STM32F407作为主控芯片。
优选的，所述以太网通信模块采用LAN8720Ai-CP通信芯片。
优选的，所述串行通信模块的通信芯片采用CH340B USB转串口芯片。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
一、该种基于CAN总线的监测汇总装置，通过CAN总线对整条总线上的所有设备进行实时监控，获得所有设备的状态信息和参数设置以及控制等操作，同时可通过以太网口对所有的CAN节点的设备进行监测和控制，提升稳定性和可靠性；
二、采用单片高性能STM32F4系列单片机作为主控模块，实现了监测汇总装置控制模块结构复杂度的降低，增强了监测汇总装置的可靠性，缩减了监测汇总装置的体积；
三、采用STM32+百兆位以太网物理层芯片来实现网络传输功能，实现了网络传输模块结构的简化，同时保证了较高的稳定传输速率；
四、采用四通道CAN，总共支持的节点设备可达四百个。实现了一个设备控制多设备，大大简化了监测汇总装置的结构设计，简化了控制流程和控制方式；
五、在主控模块、网络传输模块等部分简化了监测汇总装置结构，实现了监测汇总装置整体功耗的降低。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的监测汇总装置组成及各模块间互联关系示意图；
图2是本实用新型实施例提供的CAN总线通信电路结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的以太网通信模块连接示意图；
图4是本实用新型实施例提供的串行通信模块连接示意图；
图5是本实用新型实施例提供的电源拓扑结构。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例：
一种基于CAN总线的监测汇总装置，主要组成单元包括主控模块、CAN总线通信模块、以太网通信模块、FLASH存储模块、SRAM内存模块、串行通信模块和电源模块。其中，主要组成模块及其相互关系如图1所示，CAN总线通信模块与主控模块和电源模块相连；以太网通信模块与主控模块和电源模块相连；FLASH存储模块与主控模块和电源模块相连；SRAM内存模块与主控模块相连。主控模块与串行通信模块和电源模块相连。
CAN总线通信模块包括4个CAN收发器和4个CAN隔离器，每个CAN收发器和隔离器组成1路CAN通道并连接至主控模块，CAN总线通信模块电路如图2所示，CAN总线通信模块主要实现CAN总线数据的收发传输，该模块采用CAN收发器加CAN隔离器设计，使外围节点设备与主控进行电气隔离并增加抗干扰能力。该监测汇总装置具有4个CAN总线通道，每个通道的信号为差分信号并匹配120欧电阻，可支持5K-1000Kbps的速率，同时每个通道支持高达100个节点的设备。该种基于CAN总线的监测汇总装置，能够通过CAN总线通信模块对整条总线上的所有设备进行实时监控，获得所有设备的状态信息和参数设置以及控制等操作，同时可通过以太网口对所有的CAN节点的设备进行监测和控制。
主控模块采用单芯片结构，包含一片高性能STM32F4系列单片机及其正常工作所必须的外围电路，主控模块采用ST公司的STM32F407作为主控芯片，实现监测汇总装置的控制逻辑；必须的外围电路包括JLINK程序下载电路、程序存储电路以及硬件配置电路；以太网通信模块的通信芯片采用MICROCHIP公司的LAN8720Ai-CP。该模块与主控模块之间的接口采用RMII接口标准，对外采用RJ-45接口标准，示意图如图3所示，以太网通信模块完成监控数据的传输，采用STM32+百兆位以太网物理层芯片的结构，传输协议采用UDP协议，稳定传输速率不低于50Mbps。
串行通信模块的通信芯片采用南京沁恒公司的CH340B USB转串口芯片。该模块与主控模块之间的接口符合RS-232接口标准，对外采用Micro USB接口标准，示意图如图4所示，串行通信模块用于将调试信息和监测结果进行实时传输，波特率为115200bps。
电源模块连接的外部电源为数字电源，数字电源包含的电压等级有+5V、+3.3V。为了满足监测汇总装置的电源需求，电源模块采用如图5所示的拓扑结构，电源模块负责为其他模块提供符合要求的电源，整个模块的输入电压为12V，最大输入电流为0.5A。
FLASH模块采用一片EEPROM芯片，该芯片主要存储主控模块的初始化参数和设置参数等。
SRAM模块采用一片512K的内存芯片，该芯片主要扩展单片机自身内存不足的情况，用于存储主控模块的临时数据，掉电丢失。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于CAN总线的监测汇总装置，其特征是，包括：
电源模块，为监测汇总装置供电；
主控模块，与电源模块相连，对监测汇总装置进行逻辑控制；
FLASH存储模块，与主控模块和电源模块相连，存储主控模块的初始化参数和设置参数；
SRAM内存模块，与主控模块和电源模块相连，存储主控模块的临时数据；
CAN总线通信模块，与主控模块和电源模块相连，收发传输CAN总线数据，对CAN总线上的设备进行实时监控；
串行通信模块，与主控模块和电源模块相连，向外部传输监测汇总装置的调试信息和监测结果；
以太网通信模块，与主控模块和电源模块相连，向外部传输监测汇总装置的监控数据。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的监测汇总装置，其特征是，所述主控模块包括一片STM32F4系列单片机及其正常工作所必须的外围电路，所述外围电路包括JLINK程序下载电路、程序存储电路以及硬件配置电路。
3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的监测汇总装置，其特征是，所述以太网通信模块采用STM32+百兆位以太网物理层芯片的结构，传输协议采用UDP协议，稳定传输速率不低于50Mbps，与主控模块之间的接口采用RMII接口标准，对外采用RJ-45接口标准。
4.根据权利要求1所述的基于CAN总线的监测汇总装置，其特征是，所述串行通信模块与主控模块之间的接口符合RS-232接口标准，对外采用Micro USB接口标准。
5.根据权利要求1所述的基于CAN总线的监测汇总装置，其特征是，所述CAN总线通信模块包括四个CAN收发器和四个CAN隔离器，每个CAN收发器和隔离器组成一路CAN通道并连接至主控模块。
6.根据权利要求1所述的基于CAN总线的监测汇总装置，其特征是，所述电源模块连接外部数字电源，且外部数字电源的输入电压为12V，最大输入电流为0.5A。
7.根据权利要求1所述的基于CAN总线的监测汇总装置，其特征是，所述主控模块采用STM32F407作为主控芯片。
8.根据权利要求1所述的基于CAN总线的监测汇总装置，其特征是，所述以太网通信模块采用LAN8720Ai-CP通信芯片。
9.根据权利要求1所述的基于CAN总线的监测汇总装置，其特征是，所述串行通信模块的通信芯片采用CH340B USB转串口芯片。
Priority Applications (1)
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| CN202121785366.6U CN215376135U (zh) | 2021-08-02 | 2021-08-02 | 一种基于can总线的监测汇总装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115352428A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-11-18 | 东风越野车有限公司 | 一种基于自动驾驶改装车辆的信息交互控制系统及方法 |
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