一种基于CAN总线技术的多路信号通信装置的制作方法

一种基于can总线技术的多路信号通信装置
技术领域
1.本实用新型涉及信号通信领域，尤其是指一种基于can总线技术的多路信号通信装置。


背景技术：

2.控制器局域网(controller area network，can)是由德国bosch公司为汽车应用而开发的多主机局部网络，主要应用于汽车的检测和控制。德国bosch公司开发can总线的最初目的是为解决汽车上数量众多的电子设备之间的通信问题，减少电子设备之间复杂的信号先，于是设计了一个单一的网络总线，使所有的外围器件都可以挂接在该总线上。
3.作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本较低的网络通信控制方式，can总线广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安防监控、工程机械、医疗器械、楼宇自动化等领域。例如，在楼宇自动化领域中，加热和通风、照明、安全和监控系统对建筑安装提出了更高的要求，现代的建筑安装系统越来越多地建立在穿行数据传输系统(can总线系统)之上，通过它实现开关、按钮、传感器、照明设备、其他执行器和多控制系统之间的数据交换。实现建筑中各操作单元之间的协作，并对各单元不断变化的状态进行实时控制。
4.can总线是唯一成为国际标注的现场总线，也是国际上应用最广泛的现场总线之一。can总线具以下主要特征：
5.成本低廉；
6.数据传输距离远(最远长达10km)；
7.数据传输速率高(最高达1mbit/s)；
8.无破坏性的基于优先级的逐位仲裁；
9.借助验收滤波器的多地址帧传递；
10.远程数据请求；
11.可靠的错误检测和出错处理功能；
12.发送的数据遭到破坏后，可自动重发；
13.暂时错误、永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离；
14.脱离总线的节点不影响总线的正常工作；
15.can总线上传输的信息称为报文，当总线空闲时任何连接的单元都可以开始发送新的报文。总线上的报文信息表示为几种固定的帧类型：数据帧、远程帧、错误帧、过载帧。can总线通信有两种不同的帧格式：标准帧和扩展帧。标准帧示意图如图1所示。
16.其中针对集约多路终端(水箱)的应用场景，信息通信集成度交底，且精度不达所要求的，所以较难实现控制芯片实时查询水箱数据、远程操作终端的功能


技术实现要素：

17.为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中在水箱类集约多路终端，面对多路信息处理中信息帧容易失真以及信息处理效率低的问题，从而提供一种基于
can总线技术的多路信号通信装置。
18.为解决上述技术问题，本实用新型的一种基于can总线技术的多路信号通信装置，其集成设计为can通信控制板的终端设备，且具有can通信，通过can总线将所有终端设备与控制芯片相连，包括：
19.stm32控制芯片，所述的stm32控制芯片通过gpio引脚连接有开关组、led组，同时stm32控制芯片通过rs422与上位机之间通信相连；
20.can隔离收发模块，所述的can隔离收发模块通过stm32控制芯片的pa11、pa12分别作为can通信接收、发送引脚，同时can隔离收发模块还通过can总线连接有12组插箱。
21.在本实用新型的一个实施例中，所述的开关组包括有“开始”、“停止”两组按钮，且所述的led组包括有开启指示灯、关闭指示灯、故障指示灯、高压指示灯、数据工作收发指示灯。
22.在本实用新型的一个实施例中，所述的“开始”按钮与开启指示灯之间相连，且“停止”按钮与关闭指示灯之间相连。
23.在本实用新型的一个实施例中，所述的数据工作收发指示灯与stm32控制芯片的pa11、pa12之间相连。
24.在本实用新型的一个实施例中，所述的can隔离收发模块内还集成有验收滤波器，其验收滤波器由验收代码寄存器和验收屏蔽寄存器定义，要接收的信息的位模式在验收代码寄存器中定义。
25.在本实用新型的一个实施例中，所述的can隔离发送模块选用td301dcan。
26.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本实用新型所述的多路信号通信装置基于can总线技术搭建，在验收滤波器的帮助下，只有当接收信息中的识别位和验收滤波器预定义的值相等时，can控制器才允许将已接受信息存入rxfifo，更为快捷准确地实现控制芯片实时查询水箱数据、远程操作终端的功能。
附图说明
27.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
28.图1是标准数据帧示意图；
29.图2是本实用新型所述can总线硬件示意图；
30.图3是本实用新型所述的开关组硬件原理图；
31.图4是本实用新型所述的can通信发送示意图；
32.图5是本实用新型所述的can通信接收示意图。
具体实施方式
33.如图2所示，本实施例提供一种基于can总线技术的多路信号通信装置，其集成设计为can通信控制板的终端设备，且具有can通信，通过can总线将所有终端设备与控制芯片相连，包括：
34.stm32控制芯片，所述的stm32控制芯片通过gpio引脚连接有开关组、led组，同时stm32控制芯片通过rs422与上位机之间通信相连；
35.can隔离收发模块，所述的can隔离收发模块通过stm32控制芯片的pa11、pa12分别作为can通信接收、发送引脚，同时can隔离收发模块还通过can总线连接有12组插箱。
36.其中的can隔离收发模块选用td301dcan，通讯发送和接收流程如图4和图5所示。
37.进一步地，如图3所示，所述的开关组包括有“开始”、“停止”两组按钮，且所述的led组包括有开启指示灯ⅰ、关闭指示灯ⅱ、故障指示灯ⅲ、高压指示灯ⅳ、数据工作收发指示灯
ⅴ
，便于可视化，且容易检查设备运行情况。
38.所述的“开始”按钮与开启指示灯之间相连，且“停止”按钮与关闭指示灯之间相连；所述的数据工作收发指示灯与stm32控制芯片的pa11、pa12之间相连，便于展现出装置运行状态。
39.所述的can隔离收发模块内还集成有验收滤波器，其中的验收滤波器可以滤除不符合要求的can信息帧，其验收滤波器由验收代码寄存器和验收屏蔽寄存器定义，要接收的信息的位模式在验收代码寄存器中定义，相应的验收屏蔽寄存器允许定义某些位“不影响”，即可为任意值。
40.其中验收代码寄存器acr，如下表所示：
41.位bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0说明ac.7ac.6ac.5ac.4ac.3ac.2ac.1ac.0
42.其中验收屏蔽寄存器amr，如下表所示：
43.位bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0说明am.7am.6am.5am.4am.3am.2am.1am.0
44.滤波的规则是：每一位验收屏蔽分别对应每一位验收代码，当该位验收屏蔽位为“1”时(表示无关)，接收的相应帧id位无论是否和相应的验收代码位相同均会表示为接收；当验收屏蔽位为“0”时(表示相关)，只有相应的帧id位和相应的验收代码位值相同时才会表示位接收。只有在所有的位都表示为接收的时候，can控制器才会接收此报文。
45.同时编写通信协议，其can发送协议如下表所示：
[0046][0047]
且can接收协议如下表所示：
[0048]
[0049][0050]
通过上述实施例，完成了水箱基于can总线技术的多路通信。
[0051]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。