专利名称：基于can总线和j1939协议的机械仪表用通讯模块的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种基于CAN总线和J1939协议的机械仪表用通讯模块，属于工程机械用通讯模块技术领域。
背景技术：
CAN即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通信控制方式，CAN已被广泛应用在汽车电子、自动控制、电力系统、安防监控等各领域。目前，CAN总线技术在工程机械上的应用越来越普遍，欧洲新开发的大型工程机械基本都采用CAN现场总线控制，从而提高了整机的可靠性、可检测性、可维修性和智能化水平。SAE J1939是美国汽车工程学会(SAE)在CAN基础上制定的重型货车和客车的通信标准，其物理层和数据链路层基本上沿用了 CAN规范，并增加了传输层、网络层、应用层，是目前大客车、货车、农业机械、工程机械和特种车辆的电子网络中应用最广泛的应用层协议。为适应发展，国内的工程机械开始引进CAN通信和J1939高层协议，用先进的(ECU)电喷发动机取代传统的发动机，发动机的工作状态和参数由原来独立仪表模拟采集改成ECU集中采集并通过CAN总线对外传输，通信协议采用J1939标准，传感器参数由内置的ECU电子单元采集然后通过CAN总线J1939协议集中发送，而传统仪表是直接采集发动机传感器的模拟信号的，线束多而且不能通用，所以模拟监控仪表无法直接应用在新型发动机上。
发明内容针对上述现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种基于CAN总线和J1939协议的机械仪表用通讯模块，能够使传统模拟仪表直接应用于新型发动机上。本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现一种基于CAN总线和J1939协议的机械仪表用通讯模块，包括电源电路、模拟仪表、主控器、CAN控制器、CAN总线驱动器、总线和串口，电源输出端分别与主控器、CAN控制器和CAN总线驱动器输入端电连接，模拟仪表与主控器电连接，主控器分别与串口和CAN控制器电连接，CAN控制器与CAN总线驱动器电连接，CAN总线驱动器与总线电连接；作为优选，主控器为ATMEL89C51AC2微型单片机；作为优选，CAN控制器通过TJA1050芯片与总线相连；作为优选，串口采用MAX232电平转换芯片；作为优选，电源电路采用LM2575的DC-DC降压型稳压电路。工作原理用ATMEL89C51AC2微型单片机做主控器实现SAE J1939协议处理，通过NXP SJA1000独立CAN控制器收发CAN总线数据，经NXP TJA1050总线驱动器输出到CAN总线上。为了保护CAN总线电气安全，在总线驱动输出端加入了过压和过流保护。主控器处理解析J1939消息后，通过UART串口和I/O引脚对外输出数据，驱动传统模拟仪表。本实用新型的有益效果是本装置可使模拟监控仪表直接应用在新型发动机上，相对于传统操作方式，减少操作步骤，节约资源，缩短工作时间，从而提高工作效率，且电路中设有过压过流保护，延长设备的使用寿命。
图I为本实用新型模块物理电路结构示意图；图2为本实用新型主控器和CAN控制器电路连接图；图3为本实用新型CAN总线驱动器及保护电路图；图4为本实用新型串口驱动及保护电路图； 图5为本实用新型电源电路图。
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I所不,一种基于CAN总线和J1939协议的机械仪表用通讯模块,包括电源电路、模拟仪表、主控器、CAN控制器、CAN总线驱动器、总线和串口，电源输出端分别与主控器、CAN控制器和CAN总线驱动器输入端电连接，模拟仪表与主控器电连接，主控器分别与串口和CAN控制器电连接，CAN控制器与CAN总线驱动器电连接，CAN总线驱动器与总线电连接。作为本实用新型的改进，用ATMEL89C51AC2微型单片机做主控器实现SAE J1939协议处理，通过NXP SJA1000独立CAN控制器收发CAN总线数据，经NXP TJA1050总线驱动器输出到CAN总线上。为了保护CAN总线电气安全，在总线驱动输出端加入了过压和过流保护，主控器处理解析J1939消息后，通过UART串口和I/O引脚对外输出数据，驱动传统模拟仪表。本模块可以解析E⑶发动机发送出的工作状态数据，包括发动机转速、机油压力、水温、机油温度、工作时间。如图2所示，CAN控制器SJA1000的数据线AD(TAD7连接到主控器的PO 口，片选信号连接到基址为0x7F00的外部存储器片选信号，当访问地址0X7R)0-0X7F31时，MCU可对SJA1000执行相应的读写操作，CAN控制器SJA1000采用intel总线接口方式，与主控制器总线接口一致，主控器可以通过中断方式访问CAN控制器SJA1000，且可通过I/O脚复SJA1000控制器。如图3所示，选用TJA1050芯片为是控制器局域网CAN协议控制器和物理总线之间的接口，也可JA1050可以为总线提供不同的发送性能，为CAN控制器提供不同的接收性能，TJA1050主要有以下特征完全符合ISOl 1898标准，最高速到达IMb/s，输入级3. 3V以及5V器件兼容，至少可以连接110个节点，CAN控制器SJA1000通过TJA1050把数据一位一位的发送到总线上；图中的Dl, D2, C8, C9, Fl, F2, R4, R5为总线保护电路，防止总线过流过压，保护TJA1050芯片。如图4所示，串口采用MAX232电平转换芯片，性能可靠，稳定性高，把解析后的J1939数据输出给其他设备，如计算机。串口连接到MCU的UART 口，其中R7，R8，D7，D8用来防止RS232总线高压过流，保护MAX232芯片。如图5所示，采用LM2575的DC-DC降压型稳压电路给电路供电，D4，D6为瞬态电压抑制器防止电路过压，F3为自恢复保险，用来过流保护，可保护电路中的各个元器件，延长设备使用寿命。主控器通过AD0-AD7与CAN控制器的AD0-AD7连接，CAN控制器的片选和中断分别接P2. 7和P3. 2，读写控制线WR、RD和主控器WR，RD连接构成外部寻址总线。主控器通过这个总线访问CAN控制器，串口驱动芯片的RXD和TXD分别与主控器的P3. 0，P3. I相连，把主控器的串行数据电平转换成RS232电平发送给其他设备J1939报文处理流程如下，主控器从CAN总线上收到特定的PGN组参数后，从特定的数据字节中读出相应的发动机工 作状态数据，并根据J1939应用层的定义计算出实际值(如机油压力、水温、转速、工作时间等)，最后通过主控器的串口发送给其他设备。
权利要求1.一种基于CAN总线和J1939协议的机械仪表用通讯模块，包括电源电路、模拟仪表、主控器、CAN控制器、CAN总线驱动器、总线和串口，其特征在于，电源输出端分别与主控器、CAN控制器和CAN总线驱动器输入端电连接，模拟仪表与主控器电连接，主控器分别与串口和CAN控制器电连接，CAN控制器与CAN总线驱动器电连接，CAN总线驱动器与总线电连接。
2.根据权利要求I所述的一种基于CAN总线和J1939协议的机械仪表用通讯模块，其特征在于，所述主控器为ATMEL89C51AC2微型单片机。
3.根据权利要求I所述的一种基于CAN总线和J1939协议的机械仪表用通讯模块，其特征在于，所述CAN控制器通过TJA1050芯片与总线相连。
4.根据权利要求I所述的一种基于CAN总线和J1939协议的机械仪表用通讯模块，其特征在于，所述串口采用MAX232电平转换芯片。
5.根据权利要求I所述的一种基于CAN总线和J1939协议的机械仪表用通讯模块，其特征在于，所述电源电路采用LM2575的DC-DC降压型稳压电路。
专利摘要本实用新型公开了一种基于CAN总线和J1939协议的机械仪表用通讯模块，属于工程机械用通讯模块技术领域，包括电源电路、模拟仪表、主控器、CAN通信控制器、CAN总线驱动器、总线和串口，电源输出端分别与主控器、CAN控制器和CAN总线驱动器输入端电连接，模拟仪表与主控器电连接，主控器分别与串口和CAN控制器电连接，CAN控制器与CAN总线驱动器电连接，CAN总线驱动器与总线电连接。装置可使模拟监控仪表直接应用在新型发动机上，相对于传统操作方式，减少操作步骤，节约资源，缩短工作时间，从而提高工作效率，且电路中设有过压过流保护，延长设备的使用寿命。
文档编号H04L12/40GK202503541SQ20122010729
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者佟士辉, 张胜利, 田海贵, 秦玉明 申请人:徐州达康电控科技有限公司