基于SPI接口的CAN通道扩展电路及其控制方法与流程

本发明涉及一种充电桩，尤其涉及一种用于充电桩的基于spi接口的can通道扩展电路及其控制方法。

背景技术：

随着电动汽车的日益普及，电动汽车充电桩的应用越来越广泛，为了满足多样化的用户需求，电动汽车充电桩多采用tcu(计费控制单元)+ccu(充电控制单元)+pcu(功率控制单元)的结构，即一机多枪上有pcu的结构，该技术方案可以轻松满足单枪、多枪充电桩的需求。

在单枪的充电桩方案中，ccu通过can接口与tcu交互信息，ccu通过can接口与车辆交互充电信息，ccu通过can接口与充电模块交互信息，但是现有技术中，ccu控制器的mcu一般只有2路can通道，因此无法满足充电桩中需要有三个或三个以上can通道的需求。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题，提供一种基于spi接口的can通道扩展电路及其控制方法，其能将mcu的spi接口转换为can接口，从而扩展mcu的can通道，使得mcu的can通道数量能满足充电桩充电控制的需要。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的基于spi接口的can通道扩展电路，包括spi转can接口单元和can电平转换单元，spi转can接口单元的输入端和主控mcu的spi接口相连，spi转can接口单元的输出端和can电平转换单元的输入端相连，can电平转换单元的输出端输出can总线信号和需要被控制的模块相连。主控mcu的spi接口输出控制信号，由spi接口转换为can接口单元将控制信号转换为can信号，再由can电平转换单元进行处理，最终输出can总线信号给需要被控制的模块。本技术方案能将mcu的spi接口转换为can接口从而扩展mcu的can通道，使得mcu的can通道数量能满足充电桩充电控制的需要。

作为优选，所述的spi转can接口单元包括can控制芯片u1，can控制芯片u1采用mcp2515芯片；can控制芯片u1的18脚，一路接+5v电压，另一路经电容c1接地，还有一路经电阻r1和can控制芯片u1的17脚相连，can控制芯片u1的12脚～16脚和主控mcu的spi接口相连，can控制芯片u1的9脚接地，can控制芯片u1的7脚和8脚之间连接有晶振y1，并且can控制芯片u1的7脚、8脚分别经电容c2、电容c4接地，can控制芯片u1的1脚及2脚分别和所述的can电平转换单元的输入端相连。电路简单，实现方便，可靠性高。

作为优选，所述的can电平转换单元包括can电平转换芯片u2，can电平转换芯片u2采用tja1051t芯片；can电平转换芯片u2的1脚、4脚分别和can控制芯片u1的1脚、2脚相连，can电平转换芯片u2的2脚及8脚接地，can电平转换芯片u2的3脚接+5v电压，can电平转换芯片u2的6脚和7脚之间连接有开关s1和电阻r2的串联电路，can电平转换芯片u2的6脚、7脚分别输出canh信号、canl信号和需要被控制的模块相连。开关s1可以控制负载电阻r2是否接入can总线，便于组网。电路简单，实现方便，可靠性高。

本发明的基于spi接口的can通道扩展电路的控制方法为：所述的主控mcu通过spi接口输出控制信号给所述的spi转can接口单元，由spi转can接口单元将控制信号转换为can接口信号并输送给所述的can电平转换单元，经can电平转换单元处理，最后输出can总线信号给需要被控制的模块。本技术方案能将mcu的spi接口转换为can接口从而扩展mcu的can通道，使得mcu的can通道数量能满足充电桩充电控制的需要。

本发明的有益效果是：通过将mcu的spi接口转换为can接口，从而扩展mcu的can通道，使得mcu的can通道数量能满足充电桩充电控制的需要，提高充电桩使用的灵活性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的一种电路原理连接结构框图。

图2是本发明的一种电路原理图。

图中1.spi转can接口单元，2.can电平转换单元，3.主控mcu，4.需要被控制的模块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的基于spi接口的can通道扩展电路，如图1所示，包括spi转can接口单元1和can电平转换单元2，spi转can接口单元的输入端和主控mcu3的spi接口相连，spi转can接口单元的输出端和can电平转换单元的输入端相连，can电平转换单元的输出端输出can总线信号和需要被控制的模块4相连。

如图2所示，spi转can接口单元包括can控制芯片u1，can控制芯片u1采用mcp2515芯片；can电平转换单元包括can电平转换芯片u2，can电平转换芯片u2采用tja1051t芯片。can控制芯片u1的18脚，一路接+5v电压，另一路经电容c1接地，还有一路经电阻r1和can控制芯片u1的17脚相连，can控制芯片u1的12脚～16脚和主控mcu的spi接口相连，can控制芯片u1的9脚接地，can控制芯片u1的7脚和8脚之间连接有晶振y1，并且can控制芯片u1的7脚、8脚分别经电容c2、电容c4接地，can电平转换芯片u2的1脚、4脚分别和can控制芯片u1的1脚、2脚相连，can电平转换芯片u2的2脚及8脚接地，can电平转换芯片u2的3脚接+5v电压，can电平转换芯片u2的6脚和7脚之间连接有开关s1和电阻r2的串联电路，can电平转换芯片u2的6脚、7脚分别输出canh信号、canl信号形成can总线信号和需要被控制的模块相连。

上述基于spi接口的can通道扩展电路的控制方法为：主控mcu通过spi接口输出控制信号给spi转can接口单元，由spi转can接口单元将控制信号转换为can接口信号并输送给can电平转换单元，经can电平转换单元处理，最后输出can总线信号给需要被控制的模块。

本发明通过将mcu的spi接口转换为can接口，从而扩展mcu的can通道，使得mcu的can通道数量能满足充电桩充电控制的需要，提高充电桩使用的灵活性和可靠性。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种基于SPI接口的CAN通道扩展电路及其控制方法。基于SPI接口的CAN通道扩展电路包括SPI转CAN接口单元和CAN电平转换单元，SPI转CAN接口单元的输入端和主控MCU的SPI接口相连，SPI转CAN接口单元的输出端和CAN电平转换单元的输入端相连，CAN电平转换单元的输出端输出CAN总线信号和需要被控制的模块相连。控制方法为：主控MCU通过SPI接口输出控制信号给SPI转CAN接口单元，由SPI转CAN接口单元将控制信号转换为CAN接口信号并输送给CAN电平转换单元，CAN电平转换单元经过处理输出CAN总线信号给需要被控制的模块。本发明通过将MCU的SPI接口转换为CAN接口，从而扩展MCU的CAN通道，使得MCU的CAN通道数量能满足充电桩充电控制的需要，提高充电桩使用的灵活性和可靠性。

技术研发人员：海建伟;陈亮;康亮;赵小华
受保护的技术使用者：浙江万马新能源有限公司
技术研发日：2017.12.13
技术公布日：2019.06.21