一种基于USB接口的CAN总线控制装置的制作方法

本实用新型属于接口变换的技术领域，具体涉及到一种基于USB接口的CAN总线控制装置。

背景技术：

USB总线是一种通用的总线，它具有一些优点：采用总线供电；接口电路简单；成本较低；使用起来方便；支持热插拔等。由USB总线的优点，从而得到广泛应用。USB总线广泛使用于接口变换，数据通信中。常见的USB总线应用于PC机扩展板卡，以及嵌入式设备扩展等中。CAN总线是一种先进的总线，CAN总线具有连接线少，通信距离远，稳定性较高，已被人们广泛使用于测量，控制，数据传输中。由此可见，研究基于USB接口的CAN总线转换具有重要意义。目前，基于USB接口的CAN总线控制装置主要有以下几种：一是，采用单片机电路，CAN协议芯片电路，CAN驱动电路来实现；二是，采用FPGA电路，CAN协议芯片电路，CAN驱动电路来实现；三是，采用数字信号处理器电路，CAN协议芯片电路，CAN驱动电路来实现。然而，这些实现方法有一些不足：电路复杂，采用FPGA电路和数字信号处理器电路来实现；都需要软件程序；成本较高，使用了高性能的芯片；支持CAN通道数量有限，多数实现了一个或两个CAN通道。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述USB接口的CAN总线控制装置的不足,提供了一种基于USB接口的CAN总线控制装置。一种基于USB接口的CAN总线控制装置具有电路简单、支持CAN通道多的优点。可应用到数据通信领域。

解决上述问题采用的技术方案是：

本实用新型采用集成电路U4(FT232BM)，接收从连接器J5发送来的USB数据，经过集成电路U4内部协议处理，将接收的USB数据转化为串口数据输出；采用集成电路U3(VK3266)，进行4通道的串口数据的转发处理；采用集成电路U1(CSM100)，U2，U5，U6，进行协议处理，将接收的串口协议数据转变为CAN协议数据，并从连接器J1，J2，J3，J4上输出CAN数据信号。

附图说明

图1是本实用新型的电气原理方框图。

图2是图1中USB控制电路、串口转换电路、时钟电路、通信模块的电子线路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本实用新型一种基于USB接口的CAN总线控制装置由USB控制电路、串口转换电路、时钟电路、通信模块连接构成，其中，USB控制电路的输出端接串口转换电路的输入端；时钟电路的输出端接串口转换电路的输入端；串口转换电路的输出端接通信模块的输入端。

在图2中，本实施例的USB控制电路是由连接器J5，电阻R6，R7，R8，R9，电容C1，C2，C3，无源晶振Y1，集成电路U4连接构成，其中，集成电路U4的型号为FT232BM，连接器J5的引脚4，5，6接地；连接器J5的引脚1接5V；连接器J5的引脚2接电阻R6的一端；电阻R6的另一端接集成电路U4的引脚8；连接器J5的引脚32接电阻R7的一端；电阻R7的另一端接集成电路U4的引脚7；集成电路U4的引脚5接电阻R8的一端；电阻R8的另一端接集成电路U4的引脚7；集成电路U4的引脚27,28接无源晶振Y1的两端；集成电路U4的引脚28接电容C1的一端；电容C1的另一端接地；集成电路U4的引脚27接电容C2的一端；电容C2的另一端接地；集成电路U4的引脚6接电容C3的一端；电容C3的另一端接地；集成电路U4的引脚30接电阻R9的一端；电阻R9的另一端接5V；集成电路U4的引脚17,9,29,31,14接地；集成电路U4的引脚13,4,26,3接5V。

串口转换电路是由集成电路U3，电阻R10，R11，R12，R13，R14，R15，R16，R17连接构成，其中，集成电路U3的型号为VK3266，集成电路U3的引脚4接集成电路U4的引脚25；集成电路U3的引脚6接集成电路U4的引脚24；集成电路U3的引脚42，43接无源晶振Y2的两端；集成电路U3的引脚42接电容C5的一端；集成电路U3的引脚43接电容C4的一端；集成电路U3的引脚19，20,39接5V；集成电路U3的引脚1,2,41,40,28,44接地；集成电路U3的引脚33接电阻R10的一端；集成电路U3的引脚32接电阻R11的一端；集成电路U3的引脚23接电阻R12的一端；集成电路U3的引脚24接电阻R13的一端；集成电路U3的引脚36接电阻R14的一端；集成电路U3的引脚37接电阻R15的一端；集成电路U3的引脚17接电阻R16的一端；集成电路U3的引脚16接电阻R17的一端。

时钟电路是由电容C4，C5，无源晶振Y2连接构成，其中，集成电路U3的引脚42接电容C5的一端；电容C5的另一端接地；集成电路U3的引脚43接电容C4的一端；电容C4的另一端接地。

通信模块电路是由集成电路U1，电阻R1，连接器J1，集成电路U1，电阻R1，连接器J1，集成电路U2，电阻R2，连接器J2，集成电路U5，电阻R3，连接器J3，集成电路U6，电阻R4，连接器J4，电阻R5，电容C6连接构成；其中，集成电路U1，U2，U5，U6的型号CSM100，集成电路U1的引脚5接5V；集成电路U1的引脚2,6接地；集成电路U1的引脚7,8接电阻R1的两端；集成电路U1的引脚7,8接连接器J1的两端；集成电路U2的引脚5接5V；集成电路U2的引脚2,6接地；集成电路U2的引脚7,8接电阻R2的两端；集成电路U2的引脚7,8接连接器J2的两端；集成电路U5的引脚5接5V；集成电路U5的引脚2,6接地；集成电路U5的引脚7,8接电阻R3的两端；集成电路U5的引脚7,8接连接器J3的两端；集成电路U6的引脚5接5V；集成电路U6的引脚2,6接地；集成电路U6的引脚7,8接电阻R4的两端；集成电路U6的引脚7,8接连接器J4的两端；电阻R5的一端接5V；电阻R5的另一端接集成电路U1，U2，U5，U6的引脚3；电容C6的一端接5V；电容C6的另一端接集成电路U1，U2，U5，U6的引脚3。

本实用新型的工作原理如下：

当系统上电，电路进入工作状态，当连接器J5上有数据传输时，首先，集成电路U4进行USB数据的接收：数据信号从连接器J5的引脚2,3输出，经过电阻R6，R7，输入到集成电路U4的引脚7,8；集成电路U4的型号为FT232BM，它是一个协议桥片，实现USB协议处理，将USB协议数据转变为串口协议数据，经过集成电路U4的处理，串口数据从集成电路U4的引脚25输出。

其次，集成电路U3(VK3266)，进行4通道的串口数据的转发处理；串口数据从集成电路U4的引脚25输出,输入到集成电路U43的引脚4，集成电路U3的型号为VK3266，它是一个串口协议处理芯片，实现串口数据分发处理，经过集成电路U3的处理，串口数据从集成电路U3的引脚32,23,36,17输出。

最后，采用集成电路U1(CSM100)，U2，U5，U6，分别进行协议变换处理，并将接收的串口协议数据转变为4通道的CAN协议数据，并从连接器J1，J2，J3，J4上输出4通道的CAN数据信号：串口数据从集成电路U3的引脚32输出，经过电阻R11，输入到集成电路U1的引脚5，集成电路U1的型号为CSM100，它是协议处理芯片，实现将串口数据转变为CAN数据，经过集成电路U1的处理，数据信号从集成电路U1的引脚7,8输出，输入到连接器J1，从连接器J1上输出CAN数据信号；同理，串口数据从集成电路U3的引脚23输出，经过电阻R12，输入到集成电路U2的引脚5，经过集成电路U2的处理，数据信号从集成电路U2的引脚7,8输出，输入到连接器J2，从连接器J2上输出CAN数据信号；同理，串口数据从集成电路U3的引脚36输出，经过电阻R14，输入到集成电路U5的引脚5，经过集成电路U5的处理，数据信号从集成电路U5的引脚7,8输出，输入到连接器J3，从连接器J3上输出CAN数据信号；同理，串口数据从集成电路U3的引脚17输出，经过电阻R16，输入到集成电路U6的引脚5，经过集成电路U6的处理，数据信号从集成电路U6的引脚7,8输出，输入到连接器J4，从连接器J4上输出CAN数据信号。