专利名称：一种收/发卡机的通信系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及收/发卡机的通信系统，尤其是一种利用CAN/LIN总线的收/发卡机的通信系统。
背景技术：
随着信息技术的发展，智能交通机电产品越来越复杂化，以自助式高速公路收/ 发卡机或发卡机或收卡机为代表的机电产品内部的数据交换传输的需求也越来越多，导致其内部的连线也越来越多，但由于这种产品内部连线大多采用“通过一条线束在两个数据接口之间传递一个信号”的连接方式，当收/发卡机需要扩展新的功能或增加传感器时，则必须增加电缆甚至对主控板进行重新设计，从而给收/发卡机的扩展带来了困难。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种方便扩展收/发卡机功能的收/发卡机的通信系统。本实用新型的目的通过以下技术方案实现一种收/发卡机的通信系统，它包括用于数据通信的CAN总线模块和LIN总线模块、用于转换CAN数据并对外收/发数据的转换器、至少一个用于控制收/发卡机工作的主控模块、至少一个用于采集各种传感器信号的传感模块、至少一个用于输出收/发卡动作驱动力的激励模块，所述转换器通过CAN总线模块分别与各个主控模块连接，所述主控模块通过LIN总线模块分别与各个传感模块、激励模块连接；所述主控模块一方面通过CAN总线模块与转换器交换数据，并由转换器对外交换数据，另一方面通过LIN总线模块分别与传感模块、激励模块交换数据控制收/发卡机工作。本实用新型所述CAN总线模块包括依次相连的第一微处理器、CAN控制器、CAN收发器，所述主控模块与第一微处理器的相应I/O 口相连；所述CAN收发器具有用于收发CAN 数据的第一扩展接口，各个CAN总线模块通过该第一扩展接口相互并接；所述第一微处理器上设有用于LIN通讯的第一 LIN收发器，该第一 LIN收发器具有用于收发LIN数据的第
三扩展接口。本实用新型所述LIN总线模块包括依次相连的第二微处理器、第二 LIN收发器，所述传感模块、激励模块分别与第二微处理器的相应I/O 口相连；所述第二 LIN收发器具有用于收发LIN总线数据的第二扩展接口，该第二扩展接口与CAN总线模块上的第三扩展接口相连；各个LIN总线模块通过该第二扩展接口相互并接。本实用新型所述传感模块的传感元件为光电传感器、磁感应传感器、微动开关或微波传感器。本实用新型所述激励模块的驱动力元件为电机或气缸。本实用新型所述转换器上设有对外交换数据的数据接口。与现有技术相比，本实用新型技术具有以下优点本收/发卡机的通信系统采用CAN总线将转换器与主控模块相连，可通过CAN总线的第一扩展接口直接扩展连接主控模块；采用LIN总线将主控模块与传感模块、激励模块相连，可通过LIN总线的第二扩展接口扩展连接传感模块或激励模块；通过CAN/LIN总线的连接传输方式有利于扩展收/发卡机的各个功能模块，以便达到需要的功能，避免了扩展时繁复的接线或对主控板的重新设计所带来的困难。
图1为本实用新型收/发卡机的通信系统的连接示意图；图2为本实用新型CAN总线模块的电路图；图3为本实用新型扩展主控模块的连接示意图；图4为本实用新型LIN总线模块的电路图；图5为本实用新型扩展传感模块或激励模块的连接示意图。图中1、第一微处理器；2、CAN控制器；3、光耦；4、CAN收发器；5、第二微处理器； 6、第一 LIN收发器；7、第二 LIN收发器。
具体实施方式
如图1所示的一种收/发卡机的通信系统，它包括用于数据通信的CAN总线模块和LIN总线模块、用于转换CAN数据并对外收/发数据的转换器、多个用于控制收/发卡机工作的主控模块、多个用于采集各种传感器信号(如IC卡传感器信号)的传感模块、多个用于输出收/发卡动作驱动力的激励模块，每个CAN总线模块分别设于各个主控模块中， 每个LIN总线模块分别设于各个传感模块、激励模块中；转换器通过CAN总线模块分别与各个主控模块连接，主控模块通过LIN总线模块分别与各个传感模块、激励模块连接；CAN总线和LIN总线使用统一的通讯协议；各个主控模块共用一根CAN总线线缆(电缆)，各个传感器模块、激励模块共用一根LIN总线线缆，当需要扩展新的主控模块时，可通过CAN总线直接扩展；当主控模块需要扩展新的传感器模块或激励模块时，可通过LIN总线直接扩展。主控模块一方面通过CAN总线模块与转换器交换数据，并由转换器对外交换数据，另一方面通过LIN总线模块分别与传感模块、激励模块交换数据控制收/发卡机工作。如图2所示，CAN总线模块包括依次相连的第一微处理器1、CAN控制器2、光耦3、 CAN收发器4，CAN收发器具有用于收发CAN数据的第一扩展接口 XI，各个CAN总线模块通过该第一扩展接口相互并联，而第一微处理器的相应I/O 口与主控模块相连，也即主控模块可通过CAN总线模块在第一扩展接口上并联扩展，使得主控模块总数可为N个，N = 1 2046 ；在第一微处理器上设有用于LIN通讯的第一 LIN收发器6，该第一 LIN收发器具有第三扩展接口插座X3。第一微处理器通过相应I/O 口和CAN控制器相连(部分微处理器内置有CAN控制器，当采用该类微处理器时，则无须另接CAN控制器)，CAN控制器再通过光耦隔离和CAN收发器相连，再通过CAN收发器连接到CAN总线电缆上。当第一微处理器需要发送数据时，待发送数据通过相应I/O 口送到CAN控制器，CAN控制器按标准格式组合数据后通过光耦送到CAN收发器发送出去。当有数据到达时，CAN收发器通过光耦将数据送到CAN 控制器，CAN控制器检查数据的有效性，若数据有效且该数据就是发给该微处理器的，则通过第一微处理器的I/O接口(或中断接口 )通知第一微处理器有数据到达，第一微处理器再通过对应I/O 口读取数据。如图3所示，在CAN总线上扩展主控模块时，CANH对应第一扩展接口 Xl的pin3和 pin4，CANL对应第一扩展接口 Xl的pinl和pin2，将Pinl和Pin2连接在一起，将Pin3和 Pin4连接在一起，用于增加电缆和第一扩展接口 Xl之间的接触面。如图4所示，LIN总线模块包括依次相连的第二微处理器5、第二 LIN收发器7，该第二 LIN收发器具有用于收发LIN总线数据的第二扩展接口 X2，该第二扩展接口 X2与对应CAN模块中的第三扩展接口 X3的对应脚位相连；各个LIN模块通过该第二扩展接口相互并接，而各个传感模块、激励模块分别与第二微处理器的相应I/O 口相连，也即传感模块、 激励模块可通过LIN总线模块在第二扩展接口 X2上并联扩展，使得传感模块的总数可为k 个，k= 1 30+①，激励模块的总数可为m个，m = 1 30+①。当第二微处理器需要发送数据时，第二微处理器通过发送口 TX将数据发送给第二 LIN收发器，第二 LIN收发器将数据转换为LIN信号后送到LIN总线电缆上。当有数据到达第二 LIN收发器时，第二 LIN收发器将LIN信号转换为串口信号并送到第二微处理器的接收口 RX，第二微处理器接收数据后首先检查数据的有效性，若数据有效且该数据就是发给该第二微处理器的，则处理接收到的数据。如图5所示，在LIN总线上扩展传感模块或激励模块时，电源对应第二扩展接口 X2 的Pinl，地对应第二扩展接口 X2的Pin3，LIN对应第二扩展接口 X2的Pin2。传感模块的传感元件可选用光电传感器、磁感应传感器、微动开关或微波传感器中的一种，用于感应外部的IC卡并将其转换为电信号。激励模块的驱动力元件可选用电机或气缸等可将电能转换为机械能的元件，也可通过继电器或磁簧管对这些元件进行控制，以输出驱动力使收/发卡机工作，如作出卷卡、 出卡等动作。转换器上设有对外交换数据的数据接口，可选用RS_232、USB、以太网等数据接口， 便于转换器将收/发卡机的数据传输至外部，如传输至外部计算机。本实用新型的实施方式不限于此，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均可实现本实用新型目的。
权利要求1.一种收/发卡机的通信系统，其特征在于它包括用于数据通信的CAN总线模块和 LIN总线模块、用于转换CAN数据并对外收/发数据的转换器、至少一个用于控制收/发卡机工作的主控模块、至少一个用于采集各种传感器信号的传感模块、至少一个用于输出收/ 发卡动作驱动力的激励模块，所述转换器通过CAN总线模块分别与各个主控模块连接，所述主控模块通过LIN总线模块分别与各个传感模块、激励模块连接；所述主控模块一方面通过CAN总线模块与转换器交换数据，并由转换器对外交换数据，另一方面通过LIN总线模块分别与传感模块、激励模块交换数据控制收/发卡机工作。
2.根据权利要求1所述的收/发卡机的通信系统，其特征在于所述CAN总线模块包括依次相连的第一微处理器、CAN控制器、CAN收发器，所述主控模块与第一微处理器的相应I/O 口相连；所述CAN收发器具有用于收发CAN数据的第一扩展接口，各个CAN总线模块通过该第一扩展接口相互并接；所述第一微处理器上设有用于LIN通讯的第一 LIN收发器， 该第一 LIN收发器具有用于收发LIN数据的第三扩展接口。
3.根据权利要求1或2所述的收/发卡机的通信系统，其特征在于所述LIN总线模块包括依次相连的第二微处理器、第二 LIN收发器，所述传感模块、激励模块分别与第二微处理器的相应I/O 口相连；所述第二 LIN收发器具有用于收发LIN总线数据的第二扩展接口，该第二扩展接口和CAN总线模块上的第三扩展接口相连；各个LIN总线模块通过该第二扩展接口相互并接。
4.根据权利要求1所述的收/发卡机的通信系统，其特征在于所述传感模块的传感元件为光电传感器、磁感应传感器、微动开关或微波传感器。
5.根据权利要求1所述的收/发卡机的通信系统，其特征在于所述激励模块的驱动力元件为电机或气缸。
6.根据权利要求1所述的收/发卡机的通信系统，其特征在于所述转换器上设有对外交换数据的数据接口。
专利摘要本实用新型公开了一种收/发卡机的通信系统，它包括用于数据通信的CAN总线模块和LIN总线模块、用于转换CAN数据并对外收/发数据的转换器、至少一个用于控制收/发卡机工作的主控模块、至少一个用于采集各种传感器信号的传感模块、至少一个用于输出收/发卡动作驱动力的激励模块，所述转换器通过CAN总线模块分别与各个主控模块连接，所述主控模块通过LIN总线模块分别与各个传感模块、激励模块连接；所述主控模块一方面通过CAN总线模块与转换器交换数据，并由转换器对外交换数据，另一方面通过LIN总线模块分别与传感模块、激励模块交换数据控制收/发卡机工作。本实用新型可方便扩展收/发卡机功能。
文档编号G05B19/418GK202285095SQ201120417590
公开日2012年6月27日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者于晓丽, 张斌, 林小薇, 赖雄周 申请人:广东省电子技术研究所