CN215835411U - 一种can转4g物联网模块设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种CAN转4G物联网模块设备，包括CAN总线和4G模块电路，还包括微处理器、CAN数据至云平台的应用电路、CAN数据传输和4G云接入处理单元电路；CAN总线、4G模块电路、CAN数据至云平台的应用电路、CAN数据传输和4G云接入处理单元电路分别与微处理器连接，CAN总线还与CAN数据至云平台的应用电路连接，4G模块电路还与CAN数据传输和4G云接入处理单元电路连接。本实用新型具有方便区域组网管理，提供可靠组网和稳定通信优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及局域网和物联网传输技术领域，具体而言，涉及一种CAN转4G物联网模块设备。
背景技术
当前现有技术多数CAN转以太网有线方式，不可移动，需要线缆连接入网，主要应用于工业设备，车载，医疗等领域，现有的CAN转4G物联网模块传输介质复杂，组网不方便，适用场景少，数据传输覆盖率低，无法满足可靠组网和稳定通信的要求。
实用新型内容
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本实用新型实施例提供一种CAN转4G物联网模块设备，方便区域组网管理，提供可靠组网和稳定通信。
本实用新型的实施例是这样实现的：
一种CAN转4G物联网模块设备，包括CAN总线和4G模块电路，还包括微处理器、CAN数据至云平台的应用电路、CAN数据传输和4G云接入处理单元电路，CAN总线、4G模块电路、CAN数据至云平台的应用电路、CAN数据传输和4G云接入处理单元电路分别与微处理器连接，CAN总线与CAN数据至云平台的应用电路连接，4G模块电路与CAN数据传输和4G云接入处理单元电路连接。
本设备工作原理如下：
将CAN总线和4G模块电路分别与微处理器连接，通过微处理器的CAN接口与CAN总线连接，接入CAN总线数据，CAN总线还与CAN数据至云平台的应用电路连接，通过CAN数据至云平台的应用电路将CAN数据传输至微处理器，与微处理器进行CAN数据交换，微处理器主要完成CAN数据处理机制和4G数据处理机制，同时实现CAN数据和4G数据交互，通过CAN数据传输和4G云接入处理单元电路实现和微处理器接收到的CAN数据透传到云端、完成相应的应用逻辑；同时，实现和微处理器进行数据交换，向微处理器端发送云端透传的数据，向云端发送接收到的微处理器的CAN数据，并通过4G云接入处理单元电路连接4G通讯信道，协助4G模块电路完成与云端的数据交换。本设备方便区域组网管理，提供可靠组网和稳定通信，完成CAN与4G物联网模块的转换。
在本实用新型的一些实施例中，一种CAN转4G物联网模块设备，微处理器采用STM32F4XXX芯片。
在本实用新型的一些实施例中，一种CAN转4G物联网模块设备，CAN数据至云平台的应用电路包括TJA1050T芯片和CANPORT接口连接器，TJA1050T芯片的TXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA12/CANTX引脚连接，TJA1050T芯片的RXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA11/CANRX引脚连接，TJA1050T芯片的CANH引脚经电阻R39与CANPORT接口连接器的引脚1连接，TJA1050T芯片的CANL引脚经电阻R40与CANPORT接口连接器的引脚2连接，TJA1050T芯片的S引脚经电阻R54接地。
在本实用新型的一些实施例中，一种CAN转4G物联网模块设备，CAN数据至云平台的应用电路还包括静电保护电路，静电保护电路包括PESD1CAN芯片，PESD1CAN芯片的引脚1与TJA1050T芯片的CANL引脚和CANPORT接口连接器的引脚2的公共端连接，PESD1CAN芯片的引脚2与TJA1050T芯片的CANH引脚和CANPORT接口连接器的引脚1的公共端连接，PESD1CAN芯片的引脚3接地。
在本实用新型的一些实施例中，一种CAN转4G物联网模块设备，CAN数据至云平台的应用电路还包括电阻R56、电阻R58和电容C71，电阻R56的一端与TJA1050T芯片的CANL引脚和CANPORT接口连接器的引脚2的公共端连接，另一端与CANPORT接口连接器的引脚5连接，CANPORT接口连接器的引脚4与TJA1050T芯片的CANH引脚和CANPORT接口连接器的引脚1的公共端连接，CANPORT接口连接器片的引脚3与电阻R56和CANPORT接口连接器的引脚5的公共端连接，电阻R58与电容C71并联后组成并联电路，并联电路的一端与CANPORT接口连接器的引脚3连接后接地，另一端接地。
在本实用新型的一些实施例中，一种CAN转4G物联网模块设备，CAN数据传输和4G云接入处理单元电路包括MiniPCIE接口连接器，MiniPCIE接口连接器的UART-RXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA2引脚连接，MiniPCIE接口连接器的UART-TXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA3引脚连接。
在本实用新型的一些实施例中，一种CAN转4G物联网模块设备，CAN数据传输和4G云接入处理单元还包括SIM-CD通讯卡，SIM-CD通讯卡的VCC引脚与MiniPCIE接口连接器的USIM-VDD引脚连接，SIM-CD通讯卡的RST引脚经电阻R22与MiniPCIE接口连接器的USIM-RST引脚连接，SIM-CD通讯卡的CLK引脚经电阻R23与MiniPCIE接口连接器的USIM-CLK引脚连接，SIM-CD通讯卡的DATA引脚经电阻R24与MiniPCIE接口连接器的USIM-DATA引脚连接。
在本实用新型的一些实施例中，一种CAN转4G物联网模块设备，还包括隔离电路，隔离电路的信号输入端与CAN总线连接，隔离电路的信号输出端与微处理器连接。
在本实用新型的一些实施例中，一种CAN转4G物联网模块设备，还包括CAN总线和4G模块功能参数配置电路，CAN总线和4G模块功能参数配置电路与微处理器连接。
在本实用新型的一些实施例中，一种CAN转4G物联网模块设备，CAN总线和4G模块功能参数配置电路包括CH340G芯片，CH340G芯片的RXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA9/UART1-TX引脚连接，CH340G芯片的TXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA10/UART1-RX引脚连接，CH340G芯片的引脚4经电容C167接地。
本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：
本实用新型实施例提供一种CAN转4G物联网模块设备，将CAN总线和4G模块电路分别与微处理器连接，通过微处理器的CAN接口与CAN总线连接，接入CAN总线数据，CAN总线还与CAN数据至云平台的应用电路连接，通过CAN数据至云平台的应用电路将CAN数据传输至微处理器，与微处理器进行CAN数据交换，微处理器主要完成CAN数据处理机制和4G数据处理机制，同时实现CAN数据和4G数据交互，通过CAN数据传输和4G云接入处理单元电路实现和微处理器接收到的CAN数据透传到云端、完成相应的应用逻辑；同时，实现和微处理器进行数据交换，向微处理器端发送云端透传的数据，向云端发送接收到的微处理器的CAN数据，并通过4G云接入处理单元电路连接4G通讯信道，协助4G模块电路完成与云端的数据交换。本设备方便区域组网管理，提供可靠组网和稳定通信，完成CAN与4G物联网模块的转换。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例一种CAN转4G物联网模块设备的原理框图；
图2为本实用新型实施例一种CAN转4G物联网模块设备中CAN数据至云平台的应用电路的原理图；
图3为本实用新型实施例一种CAN转4G物联网模块设备中微处理器的原理图；
图4为本实用新型实施例一种CAN转4G物联网模块设备中CAN数据传输和4G云接入处理单元电路的原理图；
图5为本实用新型实施例一种CAN转4G物联网模块设备中CAN总线和4G模块功能参数配置电路的原理图。
图标：100、CAN总线；200、4G模块电路；300、微处理器；400、CAN数据至云平台的应用电路；500、CAN数据传输和4G云接入处理单元电路。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种CAN转4G物联网模块设备，包括CAN总线100和4G模块电路200，还包括微处理器300、CAN数据至云平台的应用电路400、CAN数据传输和4G云接入处理单元电路500，CAN总线100、4G模块电路200、CAN数据至云平台的应用电路400、CAN数据传输和4G云接入处理单元电路500分别与微处理器300连接，CAN总线100还与CAN数据至云平台的应用电路400连接，4G模块电路200还与CAN数据传输和4G云接入处理单元电路500连接。
本设备工作原理如下：
上述微处理器300采用STM32F4XXX芯片，将CAN总线100和4G模块电路200分别与微处理器300连接，通过微处理器300的CAN接口与CAN总线100连接，接入CAN总线100数据，CAN总线100还与CAN数据至云平台的应用电路400连接，通过CAN数据至云平台的应用电路400将CAN数据传输至微处理器300，与微处理器300进行CAN数据交换，微处理器300主要完成CAN数据处理机制和4G数据处理机制，同时实现CAN数据和4G数据交互，通过CAN数据传输和4G云接入处理单元电路500实现和微处理器300接收到的CAN数据透传到云端、完成相应的应用逻辑；同时，实现和微处理器300进行数据交换，向微处理器300端发送云端透传的数据，向云端发送接收到的微处理器300的CAN数据，并通过4G云接入处理单元电路4G连接4G通讯信道，协助4G模块电路200完成与云端的数据交换。本设备方便区域组网管理，提供可靠组网和稳定通信，完成CAN与4G物联网模块的转换。
在本实用新型的一些实施例中，如图2和图3所示，CAN数据至云平台的应用电路400包括TJA1050T芯片和CANPORT接口连接器，TJA1050T芯片的TXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA12/CANTX引脚连接，TJA1050T芯片的RXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA11/CANRX引脚连接，TJA1050T芯片的CANH引脚经电阻R39与CANPORT接口连接器的引脚1连接，TJA1050T芯片的CANL引脚经电阻R40与CANPORT接口连接器的引脚2连接，TJA1050T芯片的S引脚经电阻R54接地。
TJA1050T芯片左边发送接收端连接微处理器300，和微处理器300进行CAN数据交换，CAN总线100端通过TJA1050T芯片右端进行CAN数据交换，CAN总线100接入的电路包括内部隔离和电磁干扰2KV的功能；CAN数据速率支持5K bps-1Mbps、低速中高速全覆盖。
在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，CAN数据至云平台的应用电路400还包括静电保护电路，静电保护电路包括PESD1CAN芯片，PESD1CAN芯片的引脚1与TJA1050T芯片的CANL引脚和CANPORT接口连接器的引脚2的公共端连接，PESD1CAN芯片的引脚2与TJA1050T芯片的CANH引脚和CANPORT接口连接器的引脚1的公共端连接，PESD1CAN芯片的引脚3接地。
通过PESD1CAN保护两个CAN总线100线路免受静电放电和其他瞬变的损害，起到电路静电保护的作用。
在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，CAN数据至云平台的应用电路400还包括电阻R56、电阻R58和电容C71，电阻R56的一端与TJA1050T芯片的CANL引脚和CANPORT接口连接器的引脚2的公共端连接，另一端与CANPORT接口连接器的引脚5连接，CANPORT接口连接器的引脚4与TJA1050T芯片的CANH引脚和CANPORT接口连接器的引脚1的公共端连接，CANPORT接口连接器的引脚3与电阻R56和CANPORT接口连接器的引脚5的公共端连接，电阻R58与电容C71并联后组成并联电路，并联电路的一端与CANPORT接口连接器的引脚3连接后接地，另一端接地。
通过电阻R56保护电路，防止电流过载，由电阻R58和电容C71组成滤波电路，进行信号滤波，去除冗余干扰。
在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，CAN数据传输和500CAN4G云接入处理单元包括MiniPCIE接口连接器，MiniPCIE接口连接器的UART-RXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA2引脚连接，MiniPCIE接口连接器的UART-TXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA3引脚连接。
miniPCIE是4G模块采用的硬件接口，通过与微处理器300连接，实现对数据的处理与交换。
在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，CAN数据传输和500CAN4G云接入处理单元还包括SIM-CD通讯卡，SIM-CD通讯卡的VCC引脚与MiniPCIE接口连接器的USIM-VDD引脚连接，SIM-CD通讯卡的RST引脚经电阻R22与MiniPCIE接口连接器的USIM-RST引脚连接，SIM-CD通讯卡的CLK引脚经电阻R23与MiniPCIE接口连接器的USIM-CLK引脚连接，SIM-CD通讯卡的DATA引脚经电阻R24与MiniPCIE接口连接器的USIM-DATA引脚连接。
U2是物联网卡电路，采用SIM-CD通讯卡，用于连接4G通讯信道，协助4G模块电路200完成与云端的数据交换。
在本实用新型的一些实施例中，该CAN转4G物联网模块设备还包括隔离电路，隔离电路的信号输入端与CAN总线100连接，隔离电路的信号输出端与微处理器300连接。
CAN总线100接入的电路包括内部隔离和电磁干扰2KV的功能，保证CAN总线100数据的精准传输。
在本实用新型的一些实施例中，该CAN转4G物联网模块设备还包括CAN总线100和4G模块功能参数配置电路，CAN总线100和4G模块功能参数配置电路与微处理器300连接。
通过CAN总线100和4G模块功能参数配置电路将CAN总线100和4G模块工作的配置参数传输至微处理器300，微处理器300接收到后保存到外部存储，用于工作调用。
在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，CAN总线100和4G模块功能参数配置电路包括CH340G芯片，CH340G芯片的RXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA9/UART1-TX引脚连接，CH340G芯片的TXD引脚与STM32F4XXX芯片的PA10/UART1-RX引脚连接，CH340G芯片的引脚4经电容C167接地。
原理图U48为CH340G芯片，其通讯端口和微处理器300接口连接，用于微处理器300接收CAN总线100和4G模块工作的配置参数，接收到后保存到外部存储，用于工作调用；CH340G芯片的USB通讯口和产品外部USB接口连接，用于配合本产品对应的配置软件完成配置数据接收和成功接收数据并完成配置后的响应。
综上，本实用新型的实施例提供一种CAN转4G物联网模块设备，上述微处理器300采用STM32F4XXX芯片，将CAN总线100和4G模块电路200分别与微处理器300连接，通过微处理器300的CAN接口与CAN总线100连接，接入CAN总线100数据，CAN总线100还与CAN数据至云平台的应用电路400连接，通过CAN数据至云平台的应用电路400将CAN数据传输至微处理器300，与微处理器300进行CAN数据交换，微处理器300主要完成CAN数据处理机制和4G数据处理机制，同时实现CAN数据和4G数据交互，通过CAN数据传输和4G云接入处理单元电路500实现和微处理器300接收到的CAN数据透传到云端、完成相应的应用逻辑；同时，实现和微处理器300进行数据交换，向微处理器300端发送云端透传的数据，向云端发送接收到的微处理器300的CAN数据，并通过4G云接入处理单元电路4G连接4G通讯信道，协助4G模块电路200完成与云端的数据交换。本设备方便区域组网管理，提供可靠组网和稳定通信，完成CAN与4G物联网模块的转换。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种CAN转4G物联网模块设备，包括CAN总线和4G模块电路，其特征在于，还包括微处理器、CAN数据至云平台的应用电路、CAN数据传输和4G云接入处理单元电路，所述CAN总线、4G模块电路、CAN数据至云平台的应用电路、CAN数据传输和4G云接入处理单元电路分别与所述微处理器连接，所述CAN总线还与所述CAN数据至云平台的应用电路连接，所述4G模块电路还与所述CAN数据传输和4G云接入处理单元电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种CAN转4G物联网模块设备，其特征在于，所述微处理器采用STM32F4XXX芯片。
3.根据权利要求2所述的一种CAN转4G物联网模块设备，其特征在于，所述CAN数据至云平台的应用电路包括TJA1050T芯片和CANPORT接口连接器，所述TJA1050T芯片的TXD引脚与所述STM32F4XXX芯片的PA12/CANTX引脚连接，所述TJA1050T芯片的RXD引脚与所述STM32F4XXX芯片的PA11/CANRX引脚连接，所述TJA1050T芯片的CANH引脚经电阻R39与所述CANPORT接口连接器的引脚1连接，所述TJA1050T芯片的CANL引脚经电阻R40与所述CANPORT接口连接器的引脚2连接，所述TJA1050T芯片的S引脚经电阻R54接地。
4.根据权利要求3所述的一种CAN转4G物联网模块设备，其特征在于，所述CAN数据至云平台的应用电路还包括静电保护电路，所述静电保护电路包括PESD1CAN芯片，所述PESD1CAN芯片的引脚1与所述TJA1050T芯片的CANL引脚和所述CANPORT接口连接器的引脚2的公共端连接，所述PESD1CAN芯片的引脚2与所述TJA1050T芯片的CANH引脚和所述CANPORT接口连接器的引脚1的公共端连接，所述PESD1CAN芯片的引脚3接地。
5.根据权利要求4所述的一种CAN转4G物联网模块设备，其特征在于，所述CAN数据至云平台的应用电路还包括电阻R56、电阻R58和电容C71，所述电阻R56的一端与所述TJA1050T芯片的CANL引脚和所述CANPORT接口连接器的引脚2的公共端连接，另一端与所述CANPORT接口连接器的引脚5连接，所述CANPORT接口连接器的引脚4与所述TJA1050T芯片的CANH引脚和所述CANPORT接口连接器的引脚1的公共端连接，所述CANPORT接口连接器的引脚3与所述电阻R56和CANPORT接口连接器的引脚5的公共端连接，所述电阻R58与所述电容C71并联后组成并联电路，所述并联电路的一端与所述CANPORT接口连接器的引脚3连接后接地，另一端接地。
6.根据权利要求2所述的一种CAN转4G物联网模块设备，其特征在于，所述CAN数据传输和4G云接入处理单元电路包括MiniPCIE接口连接器，所述MiniPCIE接口连接器的UART-RXD引脚与所述STM32F4XXX芯片的引脚连接，所述MiniPCIE接口连接器的UART-TXD引脚与所述STM32F4XXX芯片的引脚连接。
7.根据权利要求6所述的一种CAN转4G物联网模块设备，其特征在于，所述CAN数据传输和4G云接入处理单元电路还包括SIM-CD通讯卡，所述SIM-CD通讯卡的VCC引脚与所述MiniPCIE接口连接器的USIM-VDD引脚连接，所述SIM-CD通讯卡的RST引脚经电阻R22与所述MiniPCIE接口连接器的USIM-RST引脚连接，所述SIM-CD通讯卡的CLK引脚经电阻R23与所述MiniPCIE接口连接器的USIM-CLK引脚连接，所述SIM-CD通讯卡的DATA引脚经电阻R24与所述MiniPCIE接口连接器的USIM-DATA引脚连接。
8.根据权利要求1所述的一种CAN转4G物联网模块设备，其特征在于，还包括隔离电路，所述隔离电路的信号输入端与所述CAN总线连接，所述隔离电路的信号输出端与所述微处理器连接。
9.根据权利要求2所述的一种CAN转4G物联网模块设备，其特征在于，还包括CAN总线和4G模块功能参数配置电路，所述CAN总线和4G模块功能参数配置电路与所述微处理器连接。
10.根据权利要求9所述的一种CAN转4G物联网模块设备，其特征在于，所述CAN总线和4G模块功能参数配置电路包括CH340G芯片，所述CH340G芯片的RXD引脚与所述STM32F4XXX芯片的PA9/UART1-TX引脚连接，所述CH340G芯片的TXD引脚与所述STM32F4XXX芯片的PA10/UART1-RX引脚连接，所述CH340G芯片的引脚4经电容C167接地。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220215 |
|
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