一种CAN总线与以太网通信的网关装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种CAN总线与以太网通信的网关装置，包括数据收发器、3.3V直流电源和用于与CAN总线通信的CAN总线接口电路，以及与数据收发器相接的RS3232与ISP串口通信电路、用于抗电磁干扰的光电隔离电路和用于与以太网通信的以太网接口电路，所述CAN总线接口电路由均与CAN总线通信的第一CAN总线接口电路和第二CAN总线接口电路组成，所述第一CAN总线接口电路与光电隔离电路相接，所述第二CAN总线接口电路与数据收发器相接。本实用新型专利技术电路简化、设计合理且使用效果好，系统的抗干扰能力强，能根据现场实际远近距离和电磁干扰环境选择是否采取光电隔离，满足系统最大通信速率和稳定可靠的通信。

【技术实现步骤摘要】
一种CAN总线与以太网通信的网关装置
本技术属于通信网关
，具体涉及一种CAN总线与以太网通信的网关 目.ο
技术介绍
随着技术不断的发展和内容不断的丰富，现场总线不单单只是通信标准和通信技术，现如今已被称为网络系统与控制网络，CAN总线是一种普遍应用的工业现场总线，具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通讯速率高、维护成本低等特点，同时是一种支持分布式控制系统或实时性控制的串行通信网络。而以太网以其廉价、开放的特点成为最普及的局域网技术，它是构筑互联网的基础。CAN总线通信数据量小、可靠性高。而以太网通信数据量大、速度快，10M/100M的以太网目前已经非常成熟。将以太网作为信息传输的主干网，连接CAN总线和其它高级设备的新型网络结构是工业控制网络的发展趋势，将CAN总线接入以太网，关键是设计以太网和CAN总线间的网关装置，从而实现两个网络间的数据通信。 现有的CAN总线与以太网通信的网关装置实现上位机与现场设备的通信，一般采用单片机作为控制器连接CAN总线控制器模块和以太网控制器模块，CAN总线控制器模块通过CAN总线收发器与CAN总线进行通信，以太网控制器模块通过以太网收发器与以太网进行通信，硬件电路连接复杂。数据在传输过程中由于干扰往往导致线路无法通信，因此有必要增强系统的抗干扰能力，增加光电隔离电路，但同时也会增加总线有效回路信号的传输延迟时间，导致通信速率减小。一些现场传输距离近，电磁干扰小的场所可不用光电隔离电路，满足系统最大通信速率，另外，一些现场传输距离远，电磁干扰大需要使用光电隔离电路，因此急需一种CAN总线与以太网通信的网关装置满足现场不同环境的需求，实现CAN总线与以太网快速、可靠的通信。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种CAN总线与以太网通信的网关装置，其设计新颖合理，硬件电路连接简单，能够满足以太网与CAN总线近距离或远距离的稳定、可靠、快速的通信，抗干扰能力强，功能完备，实用性强，便于推广使用。 为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种CAN总线与以太网通信的网关装置，包括数据收发器、3.3V直流电源和用于与CAN总线通信的CAN总线接口电路，以及与数据收发器相接的RS3232与ISP串口通信电路、用于抗电磁干扰的光电隔离电路和用于与以太网通信的以太网接口电路总线接口电路由均与CAN总线通信的第一 CAN总线接口电路和第二 CAN总线接口电路组成，所述第一 CAN总线接口电路与光电隔离电路相接，所述第二 CAN总线接口电路与数据收发器相接；所述以太网接口电路、数据收发器、光电隔离电路、CAN总线接口电路和RS3232与ISP串口通信电路均与3.3V直流电源的3.3V电压输出端相接。 上述的一种CAN总线与以太网通信的网关装置，其特征在于:所述数据收发器由ARM微控制器芯片LPC2478构成。 上述的一种CAN总线与以太网通信的网关装置，其特征在于:所述以太网接口电路包括芯片BCM5221和以太网接口 HR911102A，所述芯片BCM5221的第4引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第182引脚相接，所述芯片BCM5221的第62引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第190引脚相接，所述芯片BCM5221的第58引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第128引脚相接，所述芯片BCM5221的第57引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第202引脚相接，所述芯片BCM5221的第56引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第192引脚相接，所述芯片BCM5221的第52引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第156引脚相接，所述芯片BCM5221的第51引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第184引脚相接，所述芯片BCM5221的第48引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第204引脚相接，所述芯片BCM5221的第47引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第130引脚相接，所述芯片BCM5221的第42引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第180引脚相接，所述芯片BCM5221的第41引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第178引脚相接，所述芯片BCM5221的第1引脚、第2引脚、第27引脚、第28引脚和第46引脚均与3.3V直流电源的3.3V电压输出端相接，所述芯片BCM5221的第29引脚、第32引脚、第40引脚、第45引脚、第54引脚和第63引脚均接地，所述芯片BCM5221的第31引脚与所述以太网接口 HR911102A的第1引脚相接，且通过电阻R5与3.3V直流电源的3.3V电压输出端相接，所述芯片BCM5221的第30引脚与所述以太网接口 HR911102A的第2引脚相接，且通过电阻R4与3.3V直流电源的3.3V电压输出端相接，所述芯片BCM5221的第26引脚与所述以太网接口 HR911102A的第7引脚相接，且通过电阻R3与3.3V直流电源的3.3V电压输出端相接，所述芯片BCM5221的第25引脚与所述以太网接口 HR911102A的第8引脚相接，且通过电阻R2与3.3V直流电源的3.3V电压输出端相接，所述芯片BCM5221的第10引脚通过电阻R30与所述以太网接口 HR911102A的第9引脚相接，所述芯片BCM5221的第11引脚通过电阻R31与所述以太网接口 HR911102A的第12引脚相接，所述以太网接口 HR911102A的第3引脚通过非极性电容C2接地，所述以太网接口 HR911102A的第10引脚与第11引脚均接地。 上述的一种CAN总线与以太网通信的网关装置，其特征在于:所述第一 CAN总线接口电路包括第一 CAN总线两端接口 P1和型号为TJA1050T的第一芯片U1，所述第一芯片U1的第4引脚为第一芯片U1的信号接收端RXD，所述第一芯片U1的第1引脚为第一芯片U1的信号发送端TXD，所述第一芯片U1的第7引脚通过依次连接的电阻R14、非极性电容C10和非极性电容C9接地，所述第一芯片U1的第6引脚通过依次连接的电阻R15、非极性电容C11和非极性电容C9接地，所述第一芯片U1的第3引脚与3.3V直流电源的3.3V电压输出端相接且通过非极性电容C8接地，所述第一芯片U1的第8引脚与第2引脚均接地，所述第一 CAN总线两端接口 P1的第1引脚与电阻R14和非极性电容C10的连接端相接，所述第一 CAN总线两端接口 P1的第2引脚与电阻R15和非极性电容C11的连接端相接。 上述的一种CAN总线与以太网通信的网关装置，其特征在于:所述光电隔离电路包括芯片ACSL-6210，所述芯片ACSL-6210的Vol引脚通过电阻R32与3.3V直流电源的3.3V电压输出端和ARM微控制器芯片LPC2478的第94引脚相接，所述芯片ACSL-6210的AN0DE2引脚与三极管Q3的集电极相接，所述三极管Q3的基极通过电阻R33与ARM微控制器芯片LPC2478的第96引脚相接，所述三极管Q3的发射极通过电阻R34与3.3V直流电源的3.3V电压输出端相接，所述芯片ACSL-6210的A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CAN总线与以太网通信的网关装置，包括数据收发器(3)、3.3V直流电源(1)和用于与CAN总线通信的CAN总线接口电路(5)，以及与数据收发器(3)相接的RS3232与ISP串口通信电路(6)、用于抗电磁干扰的光电隔离电路(4)和用于与以太网通信的以太网接口电路(2)；所述CAN总线接口电路(5)由均与CAN总线通信的第一CAN总线接口电路(5‑1)和第二CAN总线接口电路(5‑2)组成，所述第一CAN总线接口电路(5‑1)与光电隔离电路(4)相接，所述第二CAN总线接口电路(5‑2)与数据收发器(3)相接；所述以太网接口电路(2)、数据收发器(3)、光电隔离电路(4)、CAN总线接口电路(5)和RS3232与ISP串口通信电路(6)均与3.3V直流电源(1)的3.3V电压输出端相接。

【技术特征摘要】
1.一种CAN总线与以太网通信的网关装置，包括数据收发器(3)、3.3V直流电源(I)和用于与CAN总线通信的CAN总线接口电路(5)，以及与数据收发器(3)相接的RS3232与ISP串口通信电路(6)、用于抗电磁干扰的光电隔离电路(4)和用于与以太网通信的以太网接口电路(2);所述CAN总线接口电路(5)由均与CAN总线通信的第一 CAN总线接口电路(5-1)和第二 CAN总线接口电路(5-2)组成，所述第一 CAN总线接口电路(5_1)与光电隔离电路⑷相接，所述第二 CAN总线接口电路(5-2)与数据收发器(3)相接；所述以太网接口电路⑵、数据收发器(3)、光电隔离电路⑷、CAN总线接口电路(5)和RS3232与ISP串口通信电路(6)均与3.3V直流电源⑴的3.3V电压输出端相接。2.按照权利要求1所述的一种CAN总线与以太网通信的网关装置，其特征在于:所述数据收发器(3)由ARM微控制器芯片LPC2478构成。3.按照权利要求2所述的一种CAN总线与以太网通信的网关装置，其特征在于:所述以太网接口电路(2)包括芯片BCM5221和以太网接口 HR911102A，所述芯片BCM5221的第4引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第182引脚相接，所述芯片BCM5221的第62引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第190引脚相接，所述芯片BCM5221的第58引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第128引脚相接，所述芯片BCM5221的第57引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第202引脚相接，所述芯片BCM5221的第56引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第192引脚相接，所述芯片BCM5221的第52引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第156引脚相接，所述芯片BCM5221的第51引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第184引脚相接，所述芯片BCM5221的第48引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第204引脚相接，所述芯片BCM5221的第47引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第130引脚相接，所述芯片BCM5221的第42引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第180引脚相接，所述芯片BCM5221的第41引脚与ARM微控制器芯片LPC2478的第178引脚相接，所述芯片BCM5221的第I引脚、第2引脚、第27引脚、第28引脚和第46引脚均与3.3V直流电源(I)的3.3V电压输出端相接，所述芯片BCM5221的第29引脚、第32引脚、第40引脚、第45引脚、第54引脚和第63引脚均接地，所述芯片BCM5221的第31引脚与所述以太网接口 HR911102A的第I引脚相接，且通过电阻R5与3.3V直流电源(I)的3.3V电压输出端相接，所述芯片BCM5221的第30引脚与所述以太网接口 HR911102A的第2引脚相接，且通过电阻R4与3.3V直流电源(I)的3.3V电压输出端相接，所述芯片BCM5221的第26引脚与所述以太网接口 HR911102A的第7引脚相接，且通过电阻R3与3.3V直流电源⑴的3.3V电压输出端相接，所述芯片BCM5221的第25引脚与所述以太网接口 HR911102A的第8引脚相接，且通过电阻R2与3.3V直流电源(I)的3.3V电压输出端相接，所述芯片BCM5221的第10引脚通过电阻R30与所述以太网接口 HR911102A的第9引脚相接，所述芯片BCM5221的第11引脚通过电阻R31与所述以太网接口 HR911102A的第12引脚相接，所述以太网接口 HR911102A的第3引脚通过非极性电容C2接地，所述以太网接口 HR911102A的第10引脚与第11引脚均接地。4.按照权利要求1所述的一种CAN总线与以太网通信的网关装置，其特征在于:所述第一 CAN总线接口电路(5-1)包括第一 CAN总线两端接口 Pl和型号为TJA1050T的第一芯片U1，所述第一芯片Ul的第4引脚为第一芯片Ul的信号接收端RXD，所述第一芯片Ul的第I引脚为第一芯片Ul的信号发送端TXD，所述第一芯片Ul的第7引脚通过依次连接的电阻R14、非极性电容ClO和非极性电容C9接地，所述第一芯片Ul的第6引脚通过依次连接的电阻R15、非极性电容Cll和非极性电容C9接地，所述第一芯片Ul的第3引脚与3.3V直流电源(I)的3.3V电压输出端相接且通过非极性电容C8接地，所述第一芯片Ul的第8引脚与第2引脚均接地，所述第一 CAN总线两端接口 Pl的第I引脚与电阻R14和非极性电容ClO的连接端相接...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑琪，柴钰，尚长春，安静宇，景宁波，张奇，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61