O和RXO并不直接与PCA82C250的TXD和RXD 相连，而是通过高速光耦6N137后与PCA82C250相连，以此实现总线上各CAN节点间的电气 隔离；PCA82C250与CAN总线的接口部分也采用了一定的安全和抗干扰措施；PCA82C250的 CANH和CANL引脚各自通过一个5 D的电阻与CAN总线相连，电阻可起到一定的限流作 用，保护PCA82C250免受过流的冲击；CANH和CANL与地之间并联了两个30pF的小电容， 可以起到滤除总线上的高频干扰和一定的防电磁福射的能力；另外，在两根CAN总线接入 端与地之间分别反接了一个保护二极管，当CAN总线有较高的负电压时，通过二极管的短 路可起到一定的过压保护作用；PCA82C250的Rs引脚接有一个斜率电阻，电阻大小可根据 总线通讯速率适当调整，一般在16~140k 〇之间。
[0019] 如图3所示，所述的键盘、显示电路为节省利用单片机的I/O 口，键盘、显示电路采 用单片机串行口扩展的方式，单片机用串口和3个I/O 口扩展了 16个键和6位数码管显 示，使用了 7片74LS164和6个共阳数码管；单片机P2. 2、P2. 3作为键盘的2个行输入线， P2. 1作为串口 TXD同步移位脉冲输出控制线；当P2. 1输出低电平时，与门输出"0"电平， 禁止同步移位脉冲输入到74LS164 (1)的CP端口。
[0020] 如图4所示，所述的继电器接口电路设置有PNP和NPN两个三级管对单片机引脚 的输出电流进行放大，与继电器线圈并联的二极管，用于避免在控制继电器线圈断电时线 圈产生的瞬间高压损坏电路中的三极管等元器件；利用89C51单片机Pl 口的PL 0~PL 6 引脚分别控制7个继电器，用于设置汽车总线教学设备的7种线路故障：汽车CAN-H断路、 汽车CAN-L断路、汽车CAN-H与CAN-L短路、汽车CAN-H与搭铁短路、汽车CAN-L与搭铁短 路、汽车CAN-H与车载电源正极短路、汽车CAN-L与车载电源正极短路。
[0021] 其中，所述的单片机通过查询Pl 口的状态，获取教学设备的运行状态一一有无线 路故障。
[0022] 如图5所示，所述的CAN-USB网关电路中的微控制器采用89C52,负责整个网关 的监控任务以及CAN总线与USB总线的通信任务，CAN控制器接口电路由CAN通信控制器 SJA1000和CAN收发器PCA82C250组成，USB控制器接口电路采用CH375 ;SJA1000和CH375 的中断输出_分别与89C52的函相连，从而采用中断方式来接收CAN与USB总 线报文，以保证最快的响应速度，提高通信效率。
[0023] 上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用 新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对 本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实 用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1. 一种汽车总线教学设备远程故障考核系统电路，包括：CAN节点核心电路，键盘、显 示电路，继电器接口电路和CAN-USB网关电路，其依次电性连接；所述的CAN节点核心电路 包括微控制器89C51电路、独立CAN控制器SJA1000电路、CAN总线收发器PCA82C250电 路和高速光电耦合器6N137电路，所述的SJA1000的ADO~AD7连接到89C51的PO 口，连接到89C51的P2. 0 ;P2. 0为0时，CPU片外存储器地址选中SJA1000, CPU通过这些地 址对SJA1000执行相应的读/写操作；SJA1000 ￥、ALE分别与89C51的对应引脚相 连接89C51部，89C51可以通过中断方式访问SJA1000 ;SJA1000的TXO和RXO通 过高速光耦6N137后与PCA82C250的TXD和RXD相连，以此实现总线上各CAN节点间的电 气隔离；PCA82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个5 D的电阻与CAN总线相连，电阻的 限流保护PCA82C250免受过流的冲击；CANH和CANL与地之间并联了两个30pF的小电容； 在两根CAN总线接入端与地之间分别反接了一个保护二极管；PCA82C250的Rs引脚接有一 个斜率电阻，电阻大小可根据总线通讯速率适当调整，电阻值在16~HOke之间。2. 根据权利要求1所述的一种汽车总线教学设备远程故障考核系统电路，其特征在 于：所述的键盘、显示电路采用单片机串行口扩展的方式，单片机用串口和3个I/O 口扩展 了 16个键和6位数码管显示，使用了 7片74LS164和6个共阳数码管；单片机P2. 2、P2. 3 作为键盘的2个行输入线，P2. 1作为串口 TXD同步移位脉冲输出控制线；当P2. 1输出低电 平时，与门输出"〇"电平，禁止同步移位脉冲输入到74LS164(1)的CP端口。3. 根据权利要求1所述的一种汽车总线教学设备远程故障考核系统电路，其特征在 于：所述的继电器接口电路设置有PNP和NPN两个三级管对单片机引脚的输出电流进行放 大，与继电器线圈并联的二极管，用于避免在控制继电器线圈断电时线圈产生的瞬间高压 损坏电路中的三极管元器件。4. 根据权利要求1所述的一种汽车总线教学设备远程故障考核系统电路，其特征在 于：所述的89C51单片机Pl 口的PL 0~PL 6引脚分别控制7个继电器，用于设置汽车总线 教学设备的7种线路故障：汽车CAN-H断路、汽车CAN-L断路、汽车CAN-H与CAN-L短路、汽 车CAN-H与搭铁短路、汽车CAN-L与搭铁短路、汽车CAN-H与车载电源正极短路、汽车CAN-L 与车载电源正极短路。5. 根据权利要求1所述的一种汽车总线教学设备远程故障考核系统电路，其特征在 于：所述的CAN-USB网关电路中的微控制器采用89C52 ;CAN通信接口电路由CAN通信控 制器SJA1000和CAN收发器PCA82C250组成，USB控制器接口电路采用CH375 ;SJA1000和 CH375的中断输庄分别与89C52相连，从而采用中断方式来接收CAN与 USB总线报文。
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车总线教学设备远程故障考核系统电路，包括：CAN节点核心电路、键盘及显示电路、继电器接口电路、CAN-USB网关电路，其依次电性连接；所述的CAN节点核心电路用于将多台教学设备组成局域网，主要包括微控制器89C51、独立CAN控制器SJA1000、CAN总线收发器PCA82C250和高速光电耦合器6N137；所述的键盘、显示电路中的键盘用于接收学生输入的学号信息和故障诊断信息，显示器用于显示学生的学号和练习或考核成绩；所述的继电器接口电路用于对教学设备进行“电子式”的故障设置，替代传统的“机械式”故障设置方式；所述的CAN-USB网关电路用于远程计算机USB总线与CAN总线之间的网络连接，即实现计算机与教学设备之间的远程通信。
【IPC分类】G09B23/18
【公开号】CN204904678
【申请号】CN201520675722
【发明人】索明何, 厉超, 汪东明, 聂婷婷
【申请人】淮安信息职业技术学院
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月2日