专利名称：一种基于can总线的通信模块的制作方法
技术领域：
本实用新型一种基于CAN总线的通信模块，属于CAN总线通信模块技术领域。
背景技术：
CAN总线是控制器局域网总线Controller Area Net. work的简称，属于现场总线范畴，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，由于CAN总线具有通信速率高、可靠性高、连接方便及性能价格比高等诸多特点，在众多现场中占有较大的市场份额，所以CAN总线是目前国外最普及和实时性最高的现 场总线，基于CAN总线的电子产品有极为广泛的用途；目前，具有CAN通讯功能的模块虽然功能很齐全，但是价格高昂，不为一般的开发者所能接受，实用性差，给CAN总线通讯的应用带来了障碍。
实用新型内容本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种结构简单，价格低廉的CAN总线通信模块。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种基于CAN总线的通信模块，包括MCU核心单元、电源热插拔控制单元、人机交互单元、槽位识别单元、USB接口和CAN总线接口，所述MCU核心单元的电源端口与电源热插拔控制单元的电源输出端相连，所述USB接口和CAN总线接口均与MCU核心单元的通讯端口相连，MCU核心单元还连接有人机交互单元和槽位识别单元；所述电源热插拔控制单元包括有限流保护模块、过压保护模块、热插拔控制器模块、滤波处理模块和电源转换模块，所述限流保护模块的输出端依次串接过压保护模块、热插拔控制器模块和滤波处理模块后与电源转换模块的输入端相连，所述电源转换模块的输出端为电源热插拔控制单元的电源输出端。所述MCU核心单元采用STM32F103ZE处理器。所述电源转换模块的电源输出端包括多个不同电压等级的电源输出端口。本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是本实用新型整个装置电路结构简单，实现了 CAN总线通讯，并且所用设备价格低廉，成本较低，实用性强；扩展了工业系统常用外围接口，扩展性强，满足工业现场的应用；采用热插拔电源控制技术实现了装置带电状态下，模块的插入和拔出，实现不间断控制，便于应用于各种背板系统中。
以下结合附图
对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明图I是本实用新型的电路结构示意图；图中1为MCU核心单元、2为电源热插拔控制单元、3为人机交互单元、4为槽位识别单元、5为USB接口、6为CAN总线接口、7为限流保护模块、8为过压保护模块、9为热插拔控制器模块、10为滤波处理模块、11为电源转换模块。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型一种基于CAN总线的通信模块，包括MCU核心单元I、电源热插拔控制单元2、人机交互单元3、槽位识别单元4、USB接口 5和CAN总线接口 6，所述MCU核心单元I的电源端口与电源热插拔控制单元2的电源输出端相连，所述USB接口 5和CAN总线接口 6均与MCU核心单元I的通讯端口相连，MCU核心单元I还连接有人机交互单元3和槽位识别单元4。所述电源热插拔控制单元2包括有限流保护模块7、过压保护模块8、热插拔控制器模块9、滤波处理模块10和电源转换模块11，所述限流保护模块7的输出端依次串接过压保护模块8、热插拔控制器模块9和滤波处理模块1 0后与电源转换模块11的输入端相连，所述电源转换模块11的输出端为电源热插拔控制单元2的电源输出端，电源转换模块11的电源输出端包括不同电压等级的多个电源输出端口。上述限流保护模块7的输入端可以直接与背板电源相连，从背板插槽上取24V直流电，通过限流保护模块7和过压保护模块8对输入的24V直流电进行限流和过压保护，使本实用新型在热插拔过程中产生瞬间尖峰电流和大电压时，能够防止尖峰脉冲进入电路引起永久性和短暂性破坏，上述热插拔控制器模块9中的控制器具有可编程限制电流、过流保护、锁存和自动操作等功能，经热插拔控制器模块9处理后的24V直流电再经滤波处理模块10滤波后，送入电源转换电路11，电源转换电路11将24V电压转换为各电路和模块所需要的不同电压等级的直流电源，为整个装置供电。所述MCU核心单元I采用STM32F103ZE处理器，是数据处理核心部分，除了通过满足控制策略的参数计算，记录控制运行的状态以及发生故障时的事件记录之外，还要通过USB通讯完成与上层机之间的数据传输；STM32F103ZE处理器是STM32系列中的32位基于ARM核心的处理器芯片，该系列微处理器具有实用、低价、易学、省电、高速和体积小等特点，还具有低功耗睡眠功能、掉电复位锁定、上电复位电路、看门狗电路等功能。因此，在工业控制、仪器仪表、计算机、家电等诸多领域具有极其广阔的应用。上述电源热插拔控制单元2中的热插拔控制器模块9可以采用型号为TPS2491的热插拔控制器，本实用新型电路可以集成在一块电路板中，采用多层PCB设计，提高抗干扰性能；上述人机交互单元3可以通过一个嵌入式灯板实现交互功能，共有24个LED显示屏，可显示观测信号的采集、MCU核心单元的运行、报警、状态指示等信息；上述槽位识别单元4由总线驱动器和并行转串行的数据转换器组成，实现对背板槽位信号的采集。本实用新型可以通过CAN总线接口 6直接与CAN总线相连，通过通用的CAN协议采集各个外设的数据，并放入缓存，相当于CAN的主站，可以携带并采集100多个基于CAN总线协议的通用外设的数据，通信速率高达1Mbps，同时本实用新型可以通过USB接口 5由USB总线进行数据的读取，并传送到控制器完成数据的整个通信过程，整个装置电路结构简单，实现了 CAN总线通讯，并且所用设备价格低廉，成本较低，实用性强，扩展性强。本实用新型可以通过接器与背板相连，实现与其他背板模块的数据传输，这种连接方式安装牢固，没有接线电缆，可以工作于有振动的场合，电路结构简单；具有很高的可靠性，可以应用于对可靠性有苛刻要求的系统。
权利要求1.一种基于CAN总线的通信模块，其特征在于包括MCU核心单元(I)、电源热插拔控制单元(2)、人机交互单元(3)、槽位识别单元(4)、USB接口(5)和CAN总线接口(6)，所述MCU核心单元(I)的电源端口与电源热插拔控制单元(2)的电源输出端相连，所述USB接口(5)和CAN总线接口(6)均与MCU核心单元(I)的通讯端口相连，MCU核心单元(I)还连接有人机交互单元(3)和槽位识别单元(4)； 所述电源热插拔控制单元(2)包括有限流保护模块(7)、过压保护模块(8)、热插拔控制器模块(9 )、滤波处理模块(10 )和电源转换模块(11)，所述限流保护模块(7 )的输出端依次串接过压保护模块(8)、热插拔控制器模块(9)和滤波处理模块(10)后与电源转换模块(11)的输入端相连，所述电源转换模块(11)的输出端为电源热插拔控制单元(2 )的电源输出端。
2.根据权利要求I所述的一种基于CAN总线的通信模块，其特征在于所述MCU核心单元(I)采用STM32F103ZE处理器。
3.根据权利要求I或2所述的一种基于CAN总线的通信模块，其特征在于所述电源转换模块(11)的电源输出端包括多个不同电压等级的电源输出端口。
专利摘要本实用新型一种基于CAN总线的通信模块，属于CAN总线通信模块技术领域；所要解决的技术问题是提供一种结构简单，价格低廉的CAN总线通信模块；采用的技术方案为一种基于CAN总线的通信模块，包括MCU核心单元、电源热插拔控制单元、人机交互单元、槽位识别单元、USB接口和CAN总线接口，所述MCU核心单元的电源端口与电源热插拔控制单元的电源输出端相连，所述USB接口和CAN总线接口均与MCU核心单元的通讯端口相连，MCU核心单元还连接有人机交互单元和槽位识别单元；本实用新型广泛适用于通讯领域。
文档编号H04L12/40GK202587011SQ201220235269
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者李玮, 吴晓闯, 王耀华, 李峰, 张建江, 白志斌, 王玉宏, 田涛, 李文泉, 于东伟 申请人:山西联华伟业科技有限公司