本發(fā)明屬于現(xiàn)場總線通訊接口領域,尤其是涉及高集成度的通訊轉換器及其接口的設計技術。
背景技術:
can總線是電子設備中組成控制局域網(wǎng)的最廣泛的現(xiàn)場總線之一,為了對電子設備進行調(diào)試,需要將電子設備連接到計算機上,而計算機使用的通訊接口大多為usb通用串行總線接口,所以在電子設備和計算機之間,需要使用可以將usb信號與can總線信號相互轉化的轉換器連接來實現(xiàn)通信。
現(xiàn)有的usb轉can總線轉換器采用的是由常規(guī)的usb接口、電纜、usb轉換集成板及接口構成,其接口部分多為db9或者接線柱方式。
現(xiàn)有產(chǎn)品的主要問題在于接口端子使用不方便,如果是接線柱的形式,需要固定;如果是db9的形式,必須要求另一端的接口也是db9。而在實際使用過程中,物理接口用戶自己定制,特別是在設備體積要求越來越小的情況下,物理接口的尺寸變小,接口形式各異,這就突顯出現(xiàn)有產(chǎn)品使用的不方便性。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明提出了一種usb轉can總線微型集成轉換器,采用的技術方案如下:
一種usb轉can總線微型集成轉換器,在usb的物理接口基礎上,將usb信號轉can總線信號的轉換電路部分設計成微型印制板,安裝在usb接口端子上,而can總線的輸出信號線直接引出,為用戶提供4芯連接器接口方式。其具體包括:usb接口、usb轉can總線轉換印制板、電纜及4芯連接器接口。所述的usb接口采用usb-a型公口,包括四個針腳(vdd、dm、dp、gnd);所述的usb轉can總線集成印制板安裝在usb接口上,包括將usb信號轉換為spi信號的芯片、將spi信號轉換為符合can總線協(xié)議的二進制碼流的can控制器、將二進制碼流轉換為can總線差分信號的can收發(fā)器,可分別使用mcp2210芯片、mcp2510芯片和sn55hvd251芯片;所述的4芯連接器接口采用杜邦4芯連接器h2544-04,實現(xiàn)通用連接。
本發(fā)明的有益效果:
(1)將usb轉can總線信號的轉換電路設計成微型印制板,放置在usb的接口端,具有較小的物理尺寸,實現(xiàn)了轉換器體積的微型化,方便用戶使用。
(2)由于輸出端子是4芯連接器的接口方式,可直接插接在實驗板上進行can總線通訊,也可直接通過用戶自定義的端子形式實現(xiàn)usb到can總線的信號轉換,轉換器接口部分為4芯連接器接口方式,接口具有很好的兼容性和靈活性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的設計原理圖;
圖2是本發(fā)明usb轉can總線的微型集成轉換器的原理電路。
具體實施方式
本發(fā)明的usb轉can總線微型集成轉換器,將usb轉can總線信號的轉換電路設計成微型印制板,放置于usb接口端,同時轉換器的輸出接口為只有4根引線的微型連接器,有效地減小了轉換器的物理尺寸,使用戶可以根據(jù)自己的設計可靈活地選擇接口方式。
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1,本發(fā)明由usb接口、包含ic1、ic2和ic3芯片的集成轉換印制板、電纜及4芯連接器組成,其中usb接口為滿足usb2.0協(xié)議的標準usb-a型公頭接口;集成轉換印制板安裝在usb端子上,包含的ic1選用mcp2210芯片,ic2選用mcp2510芯片,ic3選用sn55hvd251芯片,can總線接口采用杜邦4芯連接器h2544-04。
其中usb端子和計算機的usb插口直接相連。虛框內(nèi)為本發(fā)明所設計usb轉can總線集成轉換印制板,ic1負責將usb信號轉換成spi總線信號,ic2負責將spi總線信號轉換成符合can總線協(xié)議的二進制碼流,ic3負責將二進制碼流轉換成can總線的差分信號。輸出約為1米的電纜,最后連接到杜邦4芯連接器h2544-04上。
如圖2是本發(fā)明的電路連接原理圖,所述的usb接口中dm和dp信號分別連接mcp2210芯片的d-和d+引腳,將mcp2210芯片的gp0、miso、mosi、sck、gp6引腳分別與mcp2510芯片的cs、so、si、sck、引腳相連接,將mcp2510的txcan和rxcan與sn55hvd251芯片的d和r引腳相連接,將sn55hvd251的canh、canl引腳分別與4芯連接器的canh、canl引腳相連。
此外,mcp2510的osc1、osc2引腳分別連接zttce20mt的osc1、osc2引腳。zttce20mt給mcp2510提供振蕩信號。
將轉換器usb端插入計算機的usb插口,4芯連接器接口連接需要通訊的電子設備。計算機和電子設備進行通信時,計算機傳入usb中dm和dp信號通過芯片mcp2210轉換為spi信號并發(fā)送給芯片mcp2510;芯片mcp2510作為can總線控制器用于生成can幀并以二進制碼流的方式發(fā)給芯片sn55hvd251,及從芯片sn55hvd251接收二進制碼流進行解析;芯片sn55hvd251作為can收發(fā)器,完成二進制碼流和差分信號的轉換實現(xiàn)can總線信號的收發(fā),從此實現(xiàn)計算機usb通用串行總線信號和電子設備can總線信號的相互轉換。
以上技術特征構成了本發(fā)明的最佳實施例,其具有較強的適應性和最佳實施效果,可根據(jù)實際需要增減非必要的技術特征,來滿足不同情況的需求。
上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明,它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍,凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。