一种CAN数据通讯设备的制作方法

本发明涉及CAN数据通信领域，尤其涉及一种CAN数据通讯设备。

背景技术：

随着数据通讯的逐步发展，通讯的方式也随之层出不穷。CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）通讯以其高性能，高可靠性，及独特的设计，越来越受到人们的重视。全球已有许多大规模企业采用了这一技术，CAN也是国际上应有最广泛的现场总线之一。CAN总线协议已成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线。

CAN数据通讯最初是德国的BOSCH公司为汽车监测，控制系统而设计的。现代的汽车更是越来越多地采用电子装置控制，如发动机的定时，注油控制，加速，刹车控制（ASC）及复杂的抗锁定刹系统（ABS）等。由于这些控制需监测及交换大量数据，传统采用硬接信号线的方式不但繁琐、昂贵，而且难以真正解决大量数据的检测和交换问题。

采用CAN总线就能很好地解决上述这些问题，因为CAN通讯能实现多组数据在总线上传输。

技术实现要素：

鉴于上述技术问题，本发明旨在提供一种CAN数据通讯设备，可以监听或接收一定量的CAN数据，并且完整地将接收到的CAN数据准确地还原出来。

本发明解决上述技术问题的主要技术方案为：

一种CAN数据通讯设备，其特征在于，包括：

系统控制模块；

CAN通讯模块，与所述系统控制模块连接，以用于实现CAN总线上的数据监听、接收和发送；

存储模块，与所述CAN通讯模块连接，以用于存储数据信息；

其中，所述系统控制模块控制所述CAN通讯模块监听、接收CAN总线上的数据，并存储至所述存储模块，并控制所述CAN通讯模块将所述存储模块中的数据信息发送出去。

优选的，上述的CAN数据通讯设备，其中，所述系统控制模块包括通讯连接的单片机和控制电路板。

优选的，上述的CAN数据通讯设备，其中，所述CAN通讯模块包括CAN芯片及外围电路控制系统，以控制通讯信号的稳定。

优选的，上述的CAN数据通讯设备，其中，所述存储模块包括闪存存储器。

优选的，上述的CAN数据通讯设备，其中，还包括触摸显示屏，与所述系统控制模块连接，以用于显示数据内容。

优选的，上述的CAN数据通讯设备，其中，还包括串口通讯模块，与所述系统控制模块连接，以用于数据的传输。

优选的，上述的CAN数据通讯设备，其中，还包括电源模块，与所述系统控制模块、所述CAN通讯模块及所述存储模块连接，以实现所述CAN数据通讯设备的供电需求。

优选的，上述的CAN数据通讯设备，其中，所述电源模块包括精密可调电压电源。

优选的，上述的CAN数据通讯设备，其中，所述电源模块包括电压转换模块，以将交流电转换为直流电提供给所述系统控制模块、所述CAN通讯模块及所述存储模块。

优选的，上述的CAN数据通讯设备，其中，所述电源模块包括调压模块，以将提供的电压调至5v~24v。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明的CAN数据通讯设备，通过CAN通讯模块监听或接收一段时间的CAN总线上的数据，并且保存在存储模块中，当装置脱离CAN总线后，能将记录下的CAN数据按顺序定时发送出去。该设备在保持CAN数据顺序时间不变的情况下极大地减少了存储CAN数据所需要的空间，降低了成本。本发明的CAN数据通讯设备可以普遍应用于通过CAN命令控制设备的实验与测试。

附图说明

参考所附附图，以更加充分地描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是本发明的CAN数据通讯设备的原理图；

图2是本发明的CAN数据通讯设备的结构图；

图3-图6是本发明的CAN数据通讯设备在处理数据的过程中的各个界面示意图；

图7是本发明的CAN数据通讯设备的系统控制模块的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。当然除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

现有技术中，实现CAN数据的还原并不是非常难，只要将CAN总线的数据记录保存就可以了。但是对于那些需要CAN总线数据繁多且发送频率比较快的场合，仍按照现有技术中采用监听或接收其中一帧CAN数据，保存并分析其中一帧CAN数据的做法变得不可行，繁琐又耗时。因为，在多组数据中发送频率变快，那么在相同时间里面CAN数据的数据量也会显著增多。例如，需要在20ms发送10帧标准数据帧，那么10s在CAN总线中就会产生5000多帧数据，就需要占用近4M存储空间；而对于总线上的其中一帧数据进行分析研究的话，犹如大海捞针，还占用硬件资源；如要获取更多的数据报文，那更是无法实现，除非使用其他的硬件平台，这样就会增加成本。因此，本发明设计一种CAN数据通讯设备，可以实现CAN数据处理、转发、保存，将很大量的数据压缩成比较小的数据，并且还能保证数据的不失真，这样就极大地削减了成本，并且还能保证数据的准确性。

下面结合具体的实施例以及附图详细阐述本发明的CAN数据通讯设备。

如图1原理图所示，本发明的CAN数据通讯设备主要包括：

系统控制模块1；例如可由高功率的单片机处理器以及控制电路板组成，以用于控制CAN数据处理的各个过程。

CAN通讯模块2，与系统控制模块1连接，主要由CAN芯片及外围电路控制系统组成，以接收系统控制模块1的控制，实现CAN总线上的数据监听、接收和发送；外围电路控制系统能确保通讯信号的稳定，实现抗干扰，在异常情况能自检自恢复。

存储模块3，与CAN通讯模块2连接，以用于存储数据信息；可由一个外部闪存存储器（flash）组成，连接能够实现存储CAN数据内容，及数据相关信息，参数设置（项目信息，项目名称，接受或发送间隔时间）等。

触摸显示屏4，与系统控制模块1连接，能够实现显示数据内容，设置参数等功能。

串口通讯模块5，与系统控制模块1连接，以用于数据的传输；例如可通过电脑串口实现数据传输和显示，或通过系统控制模块1的控制，把所需显示的数据或相关内容显示在触摸显示屏4上。

电源模块6，与上述的系统控制模块1、CAN通讯模块2、存储模块3、触摸显示屏4及串口通讯模块5连接，以实现整个CAN数据通讯设备中各个功能模块的供电需求。并且优选的，该电源模块6包括精密可调电压电源，还包括压转换模块，以将交流电转换为直流电（AC转DC）提供给上述各个模块。进一步的，该电源模块6还包括一个调压模块（调压范围5V~24V），以调节适当电压为外部设备提供可靠电源供电。

其中，系统控制模块1作为整个设备的总控中心，控制CAN通讯模块2监听、接收CAN总线上的数据，并存储至存储模块3，或显示在触摸显示屏4上；通过获取并保存下来的CAN报文数据，可以按照自定义的方式再发送至CAN总线或其他CAN总线上，或通过串口通讯模块5与电脑之间实现数据的传输。

本发明的CAN数据通讯设备，根据CAN数据通讯的主要特点，采用非破坏性总线仲裁技术，每个节点都有不同的优先级，通过报文滤波可以实现点对点，直接通讯距离可达10km（5kbps以下），通讯速率最高可达1Mbps，节点有良好的检错功能，无内部活动的睡眠方式等等。

其中，系统控制模块1、CAN通讯模块2及存储模块3均设置于CAN数据通讯设备的内部，因此无法在图2所示的结构图中显示。图2的标号60为用于控制电源模块6的电源开关，61为电源指示灯，62为电压调节按钮（即调压模块），63为直流输出口。

在实际使用时，打开电源开关60，电源指示灯61亮起，触摸显示屏4也同时亮起并显示如图3所示的主界面。

如图3所示的主界面选择所需的两大功能，一个是数据采集保存按钮7，进入后会出现如图4所示的数据采集、保存界面。另一个是数据发送按钮8，进入后会出现如图5所示的数据发送界面。

如图4所示为数据采集、保存界面。首先打开通讯连接开关按钮9与外界设备连接，然后按电压输出调节按钮10，再旋动电压调节按钮62进行调压；如没有按电压输出调节按钮10，调节电压调节按钮62无效，这也是为了有效地防止误操作。待确认如图4所示数据采集、保存界面的左方电压显示值的电压后，按电压输出保存按钮11，保存当前电压输出值，往后每次开机都会自动地按照所保存的电压输出。最后按输出采集按钮12，界面会自动显示如图6所示的界面。按数据保存按钮13系统会自动统计当前所有数据，分类数据种类并自动保存。

如图5所示为数据发送界面。首先打开通讯连接开关按钮14与外界设备连接，然后设置发送时间设置按钮15，单位为毫秒，用于满足数据发送周期要求；如果有多组数据，可设置数据间隔时间按钮16，单位毫秒，用于数据与数据之间的间隔发送时间设置。最后按数据选择按钮17，选择所发送的数据内容，再按数据发送按钮18，系统会自动按照设置的内容对CAN总线发送数据。

如图6所示为数据显示界面。主要显示：序号，用于表示当前第几条数据；状态，用于表示当前数据是处于发送还是接受状态；CAN号，当前是第几台CAN设备；时间戳，用于表示当前数据接受或发送的时间；ID号，用于表示当前CAN报文的ID号；帧类型，用于表示当前数据的是类型；数据，用于表示当前数据内容。

如图7所示为系统控制模块1的组成示意图，主要功能是控制CAN通讯模块2、存储模块3、触摸显示屏4、串口通讯模块5等各个功能模块的工作，由高功率的单片机处理器以及控制电路板组成，例如由Infineon的XC2234L芯片100控制实现，并由上下封装板101和102组装形成。

综上所述，本发明提供一种CAN数据通讯设备，可实现CAN数据的处理、转发和保存，通过CAN总线监听或接收一段时间的CAN总线上的数据，并且保存在flash中，当设备脱离CAN总线后，能将记录下的CAN数据按顺序以及定时发送。本发明的CAN数据通讯设备在保持CAN数据顺序时间不变的情况下极大地减少了存储CAN数据所需要的空间，减少了成本。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。