专利名称：一种用于工业现场控制的j1939-rs485网关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于工业现场总线网络控制的数据转换装置，尤其是 涉及一种基于J1939软件协议与RS485通讯方式之间的数据转换装置。
背景技术：
目前工业控制领域的现场控制方式，采用直通导线式的控制方式居多，由 于导线数量极多，接点处发生故障的几率很大，因此系统的可靠性很低，故障 率高，维修难度很大，因此采用工业总线的控制方式己成发展趋势。
J1939软件协议技术在国外已经被广泛应用于电子设备、柴油发动机控制、 铁路、公共运输等领域。在北美，J1939-l已被广泛应用在卡车或客车通信中。 在欧洲，J1939(IS0 11992)必须通过使用欧洲管理规则才能被执行，特别是制动 装备一定要通过J1939 (ISO 11992)网络来连接。
在国内，由于受到技术封锁等原因，J1939的实用化应用目前还处在起步 阶段，而RS485通讯方式是目前应用广泛的通讯方式之一，具有接口简单、价 格低廉、调试方便、性能可靠等优点，特别是在城市轻轨、地铁、汽车等领域， 很多设备都提供RS485接口来进行设备间的通讯，因此在很多工业应用现场需 要将J1939软件协议总线网络转换为RS485等其他常用的通讯方式。 发明内容
为克服现有技术的上述不足，并在J1939软件协议与RS485通讯方式之间 进行数据转换，本实用新型的目的是要提供一种基于J1939网络系统和RS485 网络系统的数据转换装置，即 一种具有可靠性高、灵活性好、通用性强、成 本低的用于工业现场控制的J1939-RS485网关。 '
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的 一种用于工业现 场控制的J1939-RS485网关，包括J1939网络接口、主控制器和RS485总线物 理接口，所述的J1939网络接口和RS485总线物理接口分别通过内部总线与主 控制器连接。
本实用新型所述的J1939网络接口由J1939总线收发器和光电隔离接口电路组成，所述的J1939总线收发器通过内部总线分别与J1939总线和光电隔离接口 电路相连。
本实用新型所述的J1939总线收发器是J1939协议控制器和光电隔离的电气 接口，其结构由单元功能电路组成。
本实用新型所述的主控制器是AT91SAM7A3处理器。
本实用新型所述的RS485总线物理接口由RS485接口芯片和光电隔离接口 电路组成，所述的RS485接口芯片通过内部总线分别与RS485总线和光电隔离 接口电路相连。
本实用新型所述的光电隔离接口电路由接收光电隔离接口电路和发送光电 隔离接口电路组成。
与现有技术相比较，本实用新型具有以下有益效果
1、 由于本实用新型采用的J1939软件协议技术具有详细的协议支持，因此 提高了数据传输的可靠性，增加了数据诊断功能。
2、 由于本实用新型实现了 J1939软件协议与RS485通讯方式之间的数据转 换，克服了 J1939网络接口不方便的缺点，使目前带有RS485通讯方式的设备 都能在J1939网络上进行数据流的交互，提高了产品的灵活性、通用性。
3、 由于本实用新型利用了现有的RS485通讯技术，降低了应用成本。
4、 由于本实用新型采用控制器局域网和国际公认的标准协议J1939建立网 络并实现数据传输，实现了内部电子单元的网络通信，因此具有广泛的应用前
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本实用新型仅有一幅附图，其中
图1是用于工业现场控制的J1939-RS485网关的结构示意图。
图中10、主控制器，20、 J1939网络接口， 21、 J1939总线收发器，22、
接收光电隔离接口电路，23、发送光电隔离接口电路，30、 RS485总线物理接
口， 31、 RS485接口芯片，32、接收光电隔离接口电路，33、发送光电隔离接
口电路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步的说明。如图1所示， 一种用于工 业现场控制的J1939-RS485网关，包括J1939网络接口 20、主控制器10和RS485总线物理接口 30，所述的J1939网络接口 20和RS485总线物理接口 30分别通 过内部总线与主控制器10连接。所述的J1939网络接口 20由J1939总线收发器 21和光电隔离接口电路组成，所述的J1939总线收发器21通过内部总线分别与 J1939总线和光电隔离接口电路相连。所述的J1939总线收发器21是J1939协议 控制器和光电隔离的电气接口，其结构由单元功能电路组成。所述的主控制器 10是AT91SAM7A3处理器。所述的RS485总线物理接口 30由RS485接口芯片 31和光电隔离接口电路组成，所述的RS485接口芯片31通过内部总线分别与 RS485总线和光电隔离接口电路相连。所述的光电隔离接口电路由接收光电隔 离接口电路22、 32和发送光电隔离接口电路23、 33组成。
本实用新型工作时，光电隔离接口电路将J1939网络的外电路信号经过光隔 离送入J1939总线收发器21 ，或者将J1939总线收发器21的信号经光隔离器件 送至J1939网络。J1939总线收发器21是J1939协议控制器和高频隔离变压器的 电气接口，它将协议控制器送来的数字信号转换成差分信号，然后将该信号送 至光电隔离接口电路，或者将光电隔离接口电路送来的差分网络信号解码成数 字信号，送入协议控制器。主控制器10是J1939网络的核心器件，它负责将主 控制器10要传输的数字量或模拟量打包成J1939网络协议所规定的数据流送到 J1939总线收发器21 ，或者将J1939总线收发器21送来的信号解析成标准数据 并将其存入自身的缓存区，以供主控制器10读取。主控制器10是整个网关的 核心部分，它由两部分组成，即硬件和控制软件。硬件的作用主要是负责控制 J1939协议控制器芯片的工作时序，以及RS485数据流的生成，同时还要负责电 压监视、软件狗、工作电源提供等。RS485总线物理接口 30是RS485的对外接 口电路，它将外总线信号解调成RS485控制器的数据流，供控制器处理，或将 控制器生成的RS485信号送到RS485总线物理接口 30生成符合RS485通讯的 信号与外界通信。
权利要求1、一种用于工业现场控制的J1939-RS485网关，其特征在于包括J1939网络接口(20)、主控制器(10)和RS485总线物理接口(30)，所述的J1939网络接口(20)和RS485总线物理接口(30)分别通过内部总线与主控制器(10)连接。
2、 根据权利要求1所述的用于工业现场控制的J1939-RS485网关，其特征 在于所述的J1939网络接口 (20)由J1939总线收发器(21)和光电隔离接口 电路组成，所述的J1939总线收发器(21)通过内部总线分别与J1939总线和光 电隔离接口电路相连。
3、 根据权利要求2所述的用于工业现场控制的J1939-RS485网关，其特征 在于所述的J1939总线收发器(21)是J1939协议控制器和光电隔离的电气接 口，其结构由单元功能电路组成。
4、 根据权利要求1所述的用于工业现场控制的J1939-RS485网关，其特征 在于所述的主控制器(10)是AT91SAM7A3处理器。
5、 根据权利要求1所述的用于工业现场控制的J1939-RS485网关，其特征 在于所述的RS485总线物理接口 (30)由RS485接口芯片(31)和光电隔离 接口电路组成，所述的RS485接口芯片(31)通过内部总线分别与RS485总线 和光电隔离接口电路相连。
6、 根据权利要求2或5所述的用于工业现场控制的J1939-RS485网关，其 特征在于所述的光电隔离接口电路由接收光电隔离接口电路(22、 32)和发 送光电隔离接口电路(23、 33)组成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于工业现场控制的J1939-RS485网关，包括J1939网络接口、主控制器和RS485总线物理接口，所述的J1939网络接口和RS485总线物理接口分别通过内部总线与主控制器连接，所述的J1939网络接口由J1939总线收发器和光电隔离接口电路组成，所述的RS485总线物理接口由RS485接口芯片和光电隔离接口电路组成。本实用新型采用的J1939软件协议技术具有详细的协议支持，因此提高了数据传输的可靠性，增加了数据诊断功能。本实用新型实现了J1939软件协议与RS485通讯方式之间的数据转换，克服了J1939网络接口不方便的缺点，提高了产品的灵活性、通用性具有广泛的应用前景。
文档编号G05B19/418GK201311581SQ20082022035
公开日2009年9月16日 申请日期2008年12月1日 优先权日2008年12月1日
发明者涛 吴, 李时智, 勇 石 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心