CN220730801U - 一种基于spi-lin通讯端口扩展的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于SPI‑LIN通讯端口扩展的设备，包括中位机和连接至所述中位机的若干个LIN转接板，每一个LIN转接板的下游均连接有至少一个本地互联网收发器，其中，所述LIN转接板配置有处理芯片，所述处理芯片与所述本地互联网收发器之间通过带有隔离芯片的隔离电路进行连接。本申请灵活利用SPI总线支持多节点的特性，设计了LIN转接板，实现了单一中位机对接大量LIN电池的效果。根据客户需要可以合理配置转接板数量，避免资源浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及通讯端口扩展技术领域，尤其涉及一种基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备。
背景技术
随着电池化成柜的集成度越来越大，电池厂家对单位体积内的测试通道数量要求越来越高。如何在单个中位机监控中同时管理尽量多的电池测试流程是业内的发展重点。
电池测试过程中需要实时与电池的LIN通讯以获取电池状态，所以随着同时测试通道数的提升，需要提供更多的LIN节点以实现与更多的电池通讯。现有的对电池通讯都是通过芯片自带的通讯模块来实现。所有的对外接口集中在中位机监控板上。通讯接口的数量受到芯片选型的限值，并且数量不灵活。如果某型号机柜不需要对外接口，也会造成浪费。所有的对外通讯线束全部需要引入到机柜内部的核心枢纽中位机上，导致线束繁多，配电困难。因此，本申请旨在提供一种能够克服上述缺陷的基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备，包括中位机和连接至所述中位机的若干个LIN转接板，每一个LIN转接板的下游均连接有至少一个本地互联网收发器，其中，所述LIN转接板配置有处理芯片，所述处理芯片与所述本地互联网收发器之间通过带有隔离芯片的隔离电路进行连接。
优选的，隔离芯片的第一引脚经第一电阻连接至处理芯片的第二引脚，隔离芯片的第三引脚经第二电阻连接至处理芯片的第四引脚，隔离芯片的第五引脚经第三电阻连接至处理芯片的第六引脚。
优选的，隔离芯片的第七引脚经第四电阻连接至本地互联网收发器的第八引脚，隔离芯片的第九引脚经第五电阻连接至本地互联网收发器的第十引脚，隔离芯片的第十一引脚经第六电阻连接至本地互联网收发器的第十二引脚。
优选的，第二电阻经第七电阻连接至第一发光二极管，所述第三电阻经第八电阻连接至第二发光二极管。
优选的，隔离芯片的第十三引脚连接至第九电阻，隔离芯片的第十四引脚连接至第十电阻。
优选的，所述第七引脚还连接至第十一电阻，所述第九引脚还连接至第十二电阻，所述第十一引脚还连接至第十三电阻。
优选的，隔离芯片的第十五引脚经第一电容连接至隔离芯片的第十六引脚。
优选的，隔离芯片的第十七引脚经第二电容连接至隔离芯片的第十八引脚。
本实用新型具有以下优点：
（1）灵活利用SPI总线支持多节点的特性，设计了LIN转接板，实现了单一中位机对接大量LIN电池的效果。根据客户需要可以合理配置转接板数量，避免资源浪费。
（2）对外的“LIN”进行了电气隔离，确保外设以及人员误操作不会导致设备损坏。
（3）本申请可以在对中位机主控芯片几乎没有选型要求的前提下，只利用一路SPI，实现大量LIN通讯口的对外扩展；
附图说明
图1为基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备的结构示意图；
图2为处理芯片各引脚的设置方式示意图；
图3为隔离芯片的设置方式示意图；
图4为本地互联网收发器的设置方式示意图；
图5为地址拨码的设置方式示意图；
图6为LIN转接板的设置方式示意图；
图中，1-中位机、2-LIN转接板、3-本地互联网收发器、4-处理芯片、5-隔离芯片、6-隔离电路、INA-第一引脚、R55-第一电阻、PB15-第二引脚、INB-第三引脚、R48-第二电阻、R49-第三电阻、PA9-第四引脚、OUTC-第五引脚、PA10-第六引脚、INC-第七引脚、R56-第四电阻、RXD-第八引脚、OUTA-第九引脚、R58-第五电阻、EN-第十引脚、OUTB-第十一引脚、R57-第六电阻、TXD-第十二引脚、R42-第七电阻、R43-第八电阻、D6-第一发光二极管、D3-第二发光二极管、EN2-第十三引脚、R25-第九电阻、EN1-第十四引脚、R26-第十电阻、R22-第十一电阻、R23-第十二电阻、R24-第十三电阻、GND1-第十五引脚、VCC1-第十六引脚、GND2-第十七引脚、VCC2-第十八引脚。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：
如图1至图4所示，本申请提供一种基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备，包括中位机1和连接至中位机1的若干个LIN转接板2，每一个LIN转接板2的下游均连接有至少一个本地互联网收发器3，其中，LIN转接板2配置有处理芯片4，处理芯片4与本地互联网收发器3之间通过带有隔离芯片5的隔离电路6进行连接。隔离芯片5的第一引脚INA经第一电阻R55连接至处理芯片4的第二引脚PB15，隔离芯片5的第三引脚INB经第二电阻R48连接至处理芯片4的第四引脚PA9，隔离芯片5的第五引脚OUTC经第三电阻R49连接至处理芯片4的第六引脚PA10。隔离芯片5的第七引脚INC经第四电阻R56连接至本地互联网收发器3的第八引脚RXD，隔离芯片5的第九引脚OUTA经第五电阻R58连接至本地互联网收发器3的第十引脚EN，隔离芯片5的第十一引脚OUTB经第六电阻R57连接至本地互联网收发器3的第十二引脚TXD。第二电阻48经第七电阻R42连接至第一发光二极管D6，第三电阻R49经第八电阻R43连接至第二发光二极管D3。隔离芯片5的第十三引脚EN2连接至第九电阻R25，隔离芯片5的第十四引脚EN1连接至第十电阻R26。第七引脚INC还连接至第十一电阻R22，第九引脚OUTA还连接至第十二电阻R23，第十一引脚OUTB还连接至第十三电阻R24。隔离芯片5的第十五引脚GND1经第一电容C3连接至隔离芯片5的第十六引脚VCC1。隔离芯片5的第十七引脚GND2经第二电容C4连接至隔离芯片5的第十八引脚VCC2。处理芯片的编号为PF0-OSC_IN的引脚以及编号为PF1-OSC_OUT的引脚可以连接至中位机。
本申请的工作原理为：本申请使用一路SPI作为扩展总线，利用SPI支持多节点的特性，接入多个LIN转接板，转接板的处理芯片选用STM32G473，该芯片提供了两路LIN通信外设。转接板实现LIN报文的收集与上传。同时，中位机可通过SPI下达报文发送命令，以实现与外部LIN设备的控制。额外的，面对测试电池出现的突发情况，引入紧急信号线，直接触发中位机的应急机制，提高响应速度。如图5所示，本申请采用“地址拨码”实现多板并行通讯。相对于常见的地址拨码连接芯片管脚，程序读取本机地址后有选择性的应答接收的报文。本方法中直接通过拨码连接了SPI硬件使能管脚和中位机地址选择引脚，每个转接板只要在硬件层面被触发SPI使能，就能确定接收到的报文是发给自己的。无需程序判断地址信息，且所有报文传输由硬件执行，提高了响应速度。如图6所示，为了便于生产装配，该扩展板的安装设计成插拔方式，所有数据信号通过插针传输。最大化利用了空间结构并使线束可以统一布置。
最后应说明的是：以上所述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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。
Claims (8)
1.一种基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备，其特征在于，包括中位机（1）和连接至所述中位机（1）的若干个LIN转接板（2），每一个LIN转接板（2）的下游均连接有至少一个本地互联网收发器（3），其中，所述LIN转接板（2）配置有处理芯片（4），所述处理芯片（4）与所述本地互联网收发器（3）之间通过带有隔离芯片（5）的隔离电路（6）进行连接。
2.根据权利要求1所述的基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备，其特征在于，隔离芯片（5）的第一引脚INA经第一电阻R55连接至处理芯片（4）的第二引脚PB15，隔离芯片（5）的第三引脚INB经第二电阻R48连接至处理芯片（4）的第四引脚PA9，隔离芯片（5）的第五引脚OUTC经第三电阻R49连接至处理芯片（4）的第六引脚PA10。
3.根据权利要求2所述的基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备，其特征在于，隔离芯片（5）的第七引脚INC经第四电阻R56连接至本地互联网收发器（3）的第八引脚RXD，隔离芯片（5）的第九引脚OUTA经第五电阻R58连接至本地互联网收发器（3）的第十引脚EN，隔离芯片（5）的第十一引脚OUTB经第六电阻R57连接至本地互联网收发器（3）的第十二引脚TXD。
4.根据权利要求2所述的基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备，其特征在于，所述第二电阻48经第七电阻R42连接至第一发光二极管D6，所述第三电阻R49经第八电阻R43连接至第二发光二极管D3。
5.根据权利要求3所述的基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备，其特征在于，隔离芯片（5）的第十三引脚EN2连接至第九电阻R25，隔离芯片（5）的第十四引脚EN1连接至第十电阻R26。
6.根据权利要求3所述的基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备，其特征在于，所述第七引脚INC还连接至第十一电阻R22，所述第九引脚OUTA还连接至第十二电阻R23，所述第十一引脚OUTB还连接至第十三电阻R24。
7.根据权利要求3所述的基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备，其特征在于，隔离芯片（5）的第十五引脚GND1经第一电容C3连接至隔离芯片（5）的第十六引脚VCC1。
8.根据权利要求3所述的基于SPI-LIN通讯端口扩展的设备，其特征在于，隔离芯片（5）的第十七引脚GND2经第二电容C4连接至隔离芯片（5）的第十八引脚VCC2。
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