专利名称：一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及UART接口快速连接CAN-bus网络领域，更具体的说是一种技术 方案简便的一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块。
背景技术：
目前在我国，C緒-bus网络的使用已经非常广泛，且CAN-bus网络是以后工业控 制局域网发展的趋势。当今的设备控制网络大多使用RS-232、 RS-485、 RS-422等串行 通讯接口，原有这些基于串行通讯接口的设备要过渡到CAN-bus网络，需要连接串口网 关或CAN-bus串口转换模块。目前在我国各类型的CAN-bus串口转换模块和串口服务器、 串口网关很多，但它们都存在体积大，技术方案复杂等问题，不适合在一些小型设备内 部使用。本发明主要针对以上现象，推出一种体积小巧、便于嵌入的CAN-bus串口转换 模块。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，既提供了能把UART接口转CAN-bus网络快速可靠的转换， 且具有小体积、低功耗、技术方案简便等特点的嵌入式CAN转UART接口模块。 本实用新型通过以下技术方案实现上述目的。
本设计公开了一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络接口模块，主要包括主控 芯片、CAN控制器、CAN收发器，主控芯片与CAN控制器和UART接口连接，其改良的结 构是CAN-bus网络与主控芯片之间通过隔离保护措施连接，主控芯片采用带有通用I/O 接口的MCU，该芯片内置EEPROM，模块内置CAN控制器和CAN收发器，符合CAN2. 0协 议，封装在约4cm3体积的模块内，引脚符合IC国际标准。本方案无需外扩大容量SDRAM 和FLASH存储器，相对多芯片技术方案，集成度更高，能耗更低。
比较独特的是CAN-bus网络与主控芯片之间通过隔离保护措施连接。整体结构采用 封胶灌装工艺，激光打标，生产流程符合RoHS指令。
本实用新型的技术方案为 一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，包括 顺序串连连接的主控芯片(1)、 CAN控制器(2)、耦合电路(3)和C緒收发器(4)， 其特征在于还包括DC-DC电源隔离电路(5)和ESD总线保护(6)，其中
DC-DC电源隔离电路(5)，提供CAN控制器(2)与CAN收发器(4)之间的电源 隔离，原边连接到CAN控制器(2)、副边连接到CAN收发器(4);
ESD总线保护(6)，提供CAN-bus网络过压保护和防静电保护功能，连接到CAN-bus 网络端。
所述模块的主控芯片(1)内嵌MCU控制器(11)、通用串行接口 (12)和EEPROM 存储器(13)。
3所述模块的CAN控制器(2)和CAN收发器(4)之间釆用光电耦合隔离、电磁耦 合隔离和电容耦合隔离之一的方式传输数字信号。
所述模块的DC-DC电源隔离电路(5)连接到光电耦合隔离、电磁耦合隔离和电容 耦合隔离电路(3)，提供电源隔离。
所述模块的通用串行接口 (12)外部连接电平转换芯片，可连接RS-232、 RS-485 和RS-422等串行通讯接口。
所述模块的主控芯片(1)采用高速主控芯片。
所述模块的UART接收中断转发CAN报文处理，UART接口连接到CAN-bus网络发 送CAN报文。
所述模块的CAN接收中断转发UART数据处理，CAN-bus网络连接到UART接口接收 CAN报文。
发明的效果
将主控芯片、CAN控制器、CAN收发器，以及CAN总线保护器于一体，整个模块封 装大小约4，3体积的模块内，同时还实现了 UART接口转CAN-bus网络的数据的高速、 大容量转换，还具有隔离、总线保护等功能。
附图及附图的简单说明
附
图1为本技术方案的结构模块附图2为本技术方案的硬件结构框附图3为光电耦合技术方案的硬件电路附图4为电磁耦合技术方案的硬件电路附图5为电容耦合技术方案的硬件电路附图6为本技术方案的内部程序结构框具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，该模块主要包括主控 芯片(1)、 CAN控制器(2)、耦合电路(3)、 C緒收发器(4)组成。主控芯片(1)内嵌MCU控制器(11)、通用串行接口 (12)和EEPROM存储器(13)，主控芯片(1)采用 高速主控芯片，与CAN控制器(2)连接，通用串行接口 (12)与UART(7)连接；CAN 收发(4)器与CAN-bus(8)网络连接；CAN控制器(2)与C認收发器(4)之间通过耦合 电路(3)、 DC-DC电源隔离电路(5)连接，CAN-bus网络具有过压、静电保护功能。MCU 控制器(11)与CAN控制器(2)之间通过通用串行接口 (12)完成数据的交换。MCU 控制器(11)本身内置UART，可以外接串行电平转换芯片连接RS-232、 RS-485、 RS-422 等串行接口以及直接连接外部串口设备的主控CPU的UART。 实施例1
附图2为光电耦合技术方案的硬件电路图。图中输入电源采用+5VDC供电，通过 一片LD0输出+3.3V为主控芯片(1)等器件提供电压，MCU及CAN控制器共用一晶振， CAN控制器与CAN收发器之间采用一隔离电源模块实现高速电气隔离，CAN总线采用总 线保护器件，耦合电路(3)采用光电耦合，光电耦合的优点是体积小、寿命长、无触
点、抗干扰能力强、能隔离噪音、工作温度宽，'ir入输出之间电绝缘，单向传输信号
及逻辑电路易连接等。附图3所示为本实用新型的内部程序结构，主要分为两个任务， UART转发CAN报文处理，以及CAN转发UART数据处理。主控芯片(1)的核心程序负 责管理CAN数据和串行数据读写缓存处理程，并把两部分的数据进行交换实现C緒报文 和串口数据的转换。 实施例2
附图3为电磁耦合技术方案的硬件电路图。与附图2所示的光电耦合技术方案不 同，电感耦合技术的优点是可能存在的共模差异和差分传输特性，变压器的精心设计允 许噪声和信号频率重叠，会呈现出噪声高共模阻抗和信号低差分阻抗，另一个优点是， 信号能量传输可以为近100%的效率，从而使低功耗隔离器成为可能。
实施例3 .
附图4为电容耦合技术方案的硬件电路图。与附图2所示的光电耦合技术方案不 同，使用一个电容隔离的好处是，在尺寸大小和能量传输方面的高效率，以及对磁场的 抗扰度方面有更好的效果，且功耗更低。
权利要求1. 一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，包括顺序串连连接的主控芯片(1)、CAN控制器(2)、耦合电路(3)和CAN收发器(4)，其特征在于还包括DC-DC电源隔离电路(5)和ESD总线保护(6)，其中DC-DC电源隔离电路(5)，提供CAN控制器(2)与CAN收发器(4)之间的电源隔离，原边连接到CAN控制器(2)、副边连接到CAN收发器(4)；ESD总线保护(6)，提供CAN-bus网络过压保护和防静电保护功能，连接到CAN-bus网络端。
2. 根据权利要求l所述的一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，其特征在于 所述模块的主控芯片(1)内嵌MCU控制器(11)、通用串行接口 (12)和EEPROM存储 器(13)。
3. 根据权利要求1所述的一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，其特征在于 所述模块的CAN控制器(2)和CAN收发器(4)之间采用光电耦合隔离、电磁耦合隔离 和电容耦合隔离之一的方式传输数字信号。
4. 根据权利要求3所述的一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，其特征在于 DC-DC电源隔离电路(5)连接到光电耦合隔离、电磁耦合隔离和电容耦合隔离电路(3)， 提供电源隔离。 .
5. 根据权利要求2所述的一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，其特征在于 所述通用串行接口 (12)外部连接电平转换芯片，可连接RS-232、 RS-485和RS-422 等串行通讯接口。
6. 根据权利要求1所述的一种小型嵌入式UART接口转CANrbus网络模块，其特征在于 所述主控芯片(1)采用高速主控芯片。
7. 根据权利要求2所述的一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，其特征在于 UART接收中断转发CAN报文处理，UART接口连接到CAN-bus网络发送CAN报文。
8. 根据权利要求2所述的一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，其特征在于 CAN接收中断转发UART数据处理，CAN-bus网络连接到UART接口接收CAN报文。
专利摘要本实用新型是一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，涉及UART接口快速连接CAN-bus网络领域，目的在于，既提供了能把UART接口的数据和CAN-bus网络快速可靠的转换，且具有小体积、低功耗等特点的小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块。本设计公开了一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络接口模块，主要包括主控芯片、CAN控制器、CAN收发器，主控芯片与CAN控制器和UART接口连接，其改良的结构是CAN-bus网络与主控芯片之间通过隔离保护措施连接，主控芯片采用带有通用I/O接口的MCU，该芯片内置EEPROM，模块内置CAN控制器和CAN收发器，封装在约4cm<sup>3</sup>体积的模块内，本方案无需外扩大容量SDRAM和FLASH存储器，相对多芯片技术方案，集成度高，功耗低。
文档编号H04L12/02GK201263157SQ200820188879
公开日2009年6月24日 申请日期2008年8月20日 优先权日2008年8月20日
发明者周立功 申请人:广州致远电子有限公司