专利名称：基于can协议的信号短距离无线传输仪表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种短距离CAN信号无线传输仪表，是基于CAN工业现场总线的网络 控制，主要是用于CAN总线信号的短距离无线传输。
背景技术：
现在正在应用的工业总线CAN信号的传输都是用双绞线来实现，无法满足移动工 业设备和恶劣环境下的CAN总线传输。
发明内容
本发明的目的是针对目前CAN通讯都是有线传输的缺点，提供一种基于CAN协议 的信号短距离无线传输仪表。为实现上述目的，本发明所采取的技术解决方案是该基于CAN协议的信号短距 离无线传输仪表包括单片机、CAN总线控制芯片、CAN总线收发芯片、无线芯片、射频天线和 电源模块，所述电源模块分别与单片机、CAN总线控制芯片、CAN总线收发芯片、无线芯片和 射频天线电连接，CAN总线控制芯片分别与单片机和CAN总线收发芯片连接，无线芯片分别 与单片机和射频天线连接。进一步地，本发明还包括指示模块，指示模块分别与单片机和电源模块连接。进一步地，本发明所述无线芯片为基于IEEE802. llb/g协议的无线芯片。与现有技术相比，本发明的有益效果是(1)本发明首次实现了 CAN总线信号的短距离无线传输。(2)本发明结构为模块 化设计，具有结构简单、数据无线传输速度快、信号传输可靠等优点。(3)本发明通过使用指 示模块可方便地查找信号传输中的错误。(4)本发明仪表由于可采用现在局域网最常用的 基于IEEE802. llb/g协议的无线网络，因此可以将该仪表接入无线局域网，从而实现CAN总 线与基于TCP/IP的以太网之间信号的共享与传输。
图1为本发明的结构示意图。图2为本发明单片机的电路原理图。图3为本发明无线通讯模块的电路原理图。图4为本发明CAN总线通讯模块的电路原理图。图5为本发明LED指示模块的电路原理图。
具体实施例方式本发明基于CAN协议的信号短距离无线传输仪表包括四个模块总控模块、无线 通讯模块、CAN通讯模块和电源模块。如图1所示，其中，单片机1为总控模块，由CAN总线 控制芯片2和CAN总线收发芯片3组成CAN总线通讯模块，由无线芯片4和射频天线5组成无线通讯模块，电源模块6单独为上述各个模块供电。如图1所示，电源模块6分别与单片机1、CAN总线控制芯片2、CAN总线收发芯片 3、无线芯片4和射频天线5电连接，CAN总线控制芯片2分别与单片机1和CAN总线收发 芯片3连接，无线芯片4分别与单片机1和射频天线5连接。为方便地显示和查找信号传输中的错误，本发明仪表还可以如图1所示包括指示 模块7，指示模块7分别与单片机1和电源模块6连接。作为本发明的一种实施方式，单片机1可以选用ATMEL公司的AVR系列的芯片 ATMEGA16L,也可以选用arm7或者arm9类型的芯片。CAN总线控制芯片2和CAN总线收发芯 片3分别可以选用飞利浦公司的CAN总线控制芯片SJA1000及CAN总线收发芯片82C250， 也可选用具有同种功能的其他型号的产品。无线芯片4可选用Nordic公司的NRF401或者TI公司的CC2550等普通无线 芯片。若选用意法半导体公司基于IEEE802. llb/g协议的无线芯片STLC4550或基于 IEEE802. llb/g协议的其他类型的无线芯片，则可以将本发明仪表接入无线局域网，从而实 现CAN总线与基于TCP/IP的以太网之间信号的共享与传输。射频天线5的频率范围与无线芯片4发射频率范围相同。电源模块6选用能提供 5V及24V的普通开关电源即可。指示模块7可以采用普通的LED指示灯，单片机1通过I/ 0口与指示模块7相连以完成仪表状态的指示功能。如图2所示，ATMEGA16L单片机为本发明的总控模块，ATMEGA16L单片机通过I/ 0输入输出口分别与CAN总线控制芯片SJA1000及无线通讯芯片STLC4550相连，由此， ATMEGA16L单片机控制CAN通讯信号和无线通讯信号的传递。如图3所示，基于IEEE802. llb/g协议的无线芯片STLC4550通过SPI总线与单片 机1实现通讯，同时又在无线芯片STLC4550上安装射频天线5将无线信号发射出去，以实 现CAN信号的无线传播。由于使用了基于IEEE802. llb/g协议的无线芯片STLC4550，本发 明仪表可接入到无线局域网中，从而实现CAN总线与基于TCP/IP的以太网之间信号的共享 与传输。如图4所示，CAN总线控制芯片SJA1000分别与单片机ATMEGA16L和CAN总线收 发芯片82C250连接，从而实现了 CAN通讯信号的接收、处理和传递。结合图2和图5可知，由于ATMEGA16L单片机的I/O 口有限，所以利用锁存器芯片 74ALS573将I/O 口引出以控制指示模块7的各指示灯来指示目前的通讯状态。如图1所示，为了实现CAN信号的无线传输，本发明基于CAN协议的信号短距离无 线传输仪表工作时，首先，CAN通讯数据由CAN总线收发芯片82C250接收，然后经过CAN总 线控制芯片SJA1000处理后发送到单片机ATMEGA16L芯片上；单片机ATMEGA16L芯片将CAN 信号转换成无线信号后发送给无线芯片STLC4550，无线芯片STLC4550再经射频天线将信 号发送出去，从而实现CAN信号的短距离无线传输。若指示模块7设有三个指示灯，各指示 灯由单片机芯片ATMEGA16L的输出信号控制，则可分别用于指示本发明无线传输仪表的上 电状态、CAN通讯收发状态、无线通讯收发状态，以方便地显示和查找信号传输中的错误。
权利要求
一种基于CAN协议的信号短距离无线传输仪表，其特征在于包括单片机(1)、CAN总线控制芯片(2)、CAN总线收发芯片(3)、无线芯片(4)、射频天线(5)和电源模块(6)，所述电源模块(6)分别与单片机(1)、CAN总线控制芯片(2)、CAN总线收发芯片(3)、无线芯片(4)和射频天线(5)电连接，CAN总线控制芯片(2)分别与单片机(1)和CAN总线收发芯片(3)连接，无线芯片(4)分别与单片机(1)和射频天线(5)连接。
2.根据权利要求1所述的基于CAN协议的信号短距离无线传输仪表，其特征在于还 包括指示模块(7)，所述指示模块(7)分别与单片机(1)和电源模块(6)连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于CAN协议的信号短距离无线传输仪表，其特征在于 所述无线芯片(4)为基于IEEE802. llb/g协议的无线芯片。
全文摘要
本发明公开了一种基于CAN协议的信号短距离无线传输仪表，包括单片机、CAN总线控制芯片、CAN总线收发芯片、无线芯片、射频天线和电源模块，电源模块分别与单片机、CAN总线控制芯片、CAN总线收发芯片、无线芯片和射频天线电连接，CAN总线控制芯片分别与单片机和CAN总线收发芯片连接，无线芯片分别与单片机和射频天线连接。本发明首次实现了CAN总线信号的短距离无线传输；具有结构简单、数据无线传输速度快、信号传输可靠等优点；并且可接入到无线局域网中，从而实现CAN总线与基于TCP/IP的以太网之间信号的共享与传输。
文档编号H04L12/40GK101908993SQ20101024887
公开日2010年12月8日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者王彬彬, 苏萌, 赵亮 申请人:浙江大学