一种工程机械用兼容串口通讯和CAN通讯的数据传输系统技术方案

本发明专利技术公开了控制终端领域的一种工程机械用兼容串口通讯和CAN通讯的数据传输系统，包括通讯节点；所述通讯节点内均设置有MCU、CAN收发器；所述MCU输出两种通讯接口为串口通讯接口和CAN通讯接口；所述串口通讯接口包含串口Rx和串口Tx，所述CAN通讯接口包含接收CANRx和发送CANTx；所述通讯节点与通讯节点通过CAN总线连接。本发明专利技术增加了总线的可扩展性，解决了串口通讯传输距离有限的弊端，同时解决了串口通讯接口芯片容易损坏的问题；通过控制模块实现串口通讯和CAN通讯的模式切换，既能实现当前的串口通讯，又能兼容后续CAN通讯的扩展。扩展。扩展。

【技术实现步骤摘要】
一种工程机械用兼容串口通讯和CAN通讯的数据传输系统


[0001]本专利技术涉及控制终端领域，特别涉及一种工程机械用兼容串口通讯和CAN通讯的数据传输系统。

技术介绍

[0002]长久以来，工程机械使用环境恶劣、产品产量不高、产品验证周期长，工程机械使用场景很分散、售后服务成本很高，导致工程机械对产品的可靠性要求非常高，产品迭代和更新相对其他行业偏慢，技术也相对落后。其中现有工程机械的设备中有很多仪器、仪表、控制终端都采用了串口通讯方式，传统的串口通讯方式有很多不足，如接口信号的电平值较高，接口电路芯片易损坏；抗干扰能力不强，有限的传送距离，通常在15米以内。目前工程机械面临产业升级的需求，有很多CAN通讯的电控产品出现，原有的产品很难同时适配串口通讯和CAN通讯。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供高供抗干扰及可靠性能力的一种工程机械用兼容串口通讯和CAN通讯的数据传输系统。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种工程机械用兼容串口通讯和CAN通讯的数据传输系统，包括通讯节点；所述通讯节点内均设置有MCU、CAN收发器；所述MCU输出两种通讯接口为串口通讯接口和CAN通讯接口；所述串口通讯接口包含串口Rx和串口Tx，所述CAN通讯接口包含接收CANRx和发送CANTx；所述通讯节点与通讯节点通过CAN总线连接。
[0005]优选的，所述MCU收发器通过控制信号控制四个控制管S1、S2、S3、S4的导通和断开；当控制信号为1时，S1、S3导通，串口Rx、串口Tx分别接入CAN收发器的发送端和接收端，串口数据通过CAN收发器发送和接收；当控制信号为0时，S2、S4导通，CANRx、CANTx分别接入CAN收发器的发送端和接收端，CAN总线数据通过CAN收发器发送和接收。通讯节点2可以把串口通讯接口或者CAN通讯接口接入到CAN收发器中，实现与通讯节点1的通讯。
[0006]优选的，当所述CAN收发器Txd为高电平时，输出级NMOS和PMOS关闭，通过中间的恒流源和电阻结合使CANH和CANL输出2.5V电压值，CAN总线处于隐形状态：CANH
‑
CANL＝0V。
[0007]优选的，当所述CAN收发器Txd为低电平时，输出级NMOS打开，Vcc通过NMOS和二极管并结合恒流源在CANH引脚输出3.5V电压值；输出级PMOS打开，CANL输出1.5V电压值，CAN总线处于显形状态：CANH
‑
CANL＝2V。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
[0009]1、实现了串口仪器、仪表等串口设备的远距离传输，可以达到上百米的传输距离；
[0010]2、大大提高串口数据传输过程的抗干扰能力，特别是有复杂电磁干扰的场所，以及对串口通讯要求特别高的特种设备、作业场景中；
[0011]3、解决了传统串口通讯接口信号的电平值较高、接口电路芯片易损坏的问题，大大提高了串口通讯的硬件可靠性；
[0012]4、上电过程自动检测当前通讯模式；既能适应工业类的仪器仪表设备通讯，又能兼容车载设备的通讯；
[0013]5、能将车载终端、工程机械设备终端通过可靠稳定的串口通讯接入到工业标准设备中，更好的实现物联网的连接。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的流程结构示意图。
[0015]图2为本专利技术的CAN收发器的数据发送及接收过程的示意图。
[0016]图3为本专利技术的CAN通讯过程的示意图。
[0017]图4为本专利技术的串口通讯过程的示意图。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]如图1
‑
4所示，一种工程机械用兼容串口通讯和CAN通讯的数据传输系统，包括通讯节点；通讯节点内均设置有MCU、CAN收发器；MCU输出两种通讯接口为串口通讯接口和CAN通讯接口；串口通讯接口包含串口Rx和串口Tx，CAN通讯接口包含接收CANRx和发送CANTx；通讯节点与通讯节点通过CAN总线连接。
[0020]上述MCU收发器通过控制信号控制四个控制管S1、S2、S3、S4的导通和断开；当控制信号为1时，S1、S3导通，串口Rx、串口Tx分别接入CAN收发器的发送端和接收端，串口数据通过CAN收发器发送和接收；当控制信号为0时，S2、S4导通，CANRx、CANTx分别接入CAN收发器的发送端和接收端，CAN总线数据通过CAN收发器发送和接收；通讯节点2可以把串口通讯接口或者CAN通讯接口接入到CAN收发器中，实现与通讯节点1的通讯。
[0021]当CAN收发器Txd为高电平时，输出级NMOS和PMOS关闭，通过中间的恒流源和电阻结合使CANH和CANL输出2.5V电压值，CAN总线处于隐形状态：CANH
‑
CANL＝0V。
[0022]当CAN收发器Txd为低电平时，输出级NMOS打开，Vcc通过NMOS和二极管并结合恒流源在CANH引脚输出3.5V电压值；输出级PMOS打开，CANL输出1.5V电压值，CAN总线处于显形状态：CANH
‑
CANL＝2V。
[0023]系统上电时，通讯节点1首先使能CAN模块、串口模块；并将控制信号输出为0，默认选择CAN通讯模式；MCU实时检测CAN数据报文，当接收到CAN数据时，判定当前通讯模式为CAN总线模式，保持控制信号为0，CAN通讯通过CAN收发器正常通讯；当一定时间内没有接收到CAN数据报文时，将控制信号输出为1，选择串口通讯模式，串口通讯通过CAN收发器正常通讯，实现上电过程。
[0024]本专利技术并不局限于上述实施例，在本专利技术公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本专利技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程机械用兼容串口通讯和CAN通讯的数据传输系统，其特征在于：包括通讯节点；所述通讯节点内均设置有MCU、CAN收发器；所述MCU输出两种通讯接口为串口通讯接口和CAN通讯接口；所述串口通讯接口包含串口Rx和串口Tx，所述CAN通讯接口包含接收CANRx和发送CANTx；所述通讯节点与通讯节点通过CAN总线连接。2.根据权利要求1所述的一种工程机械用兼容串口通讯和CAN通讯的数据传输系统，其特征在于：所述MCU收发器通过控制信号控制四个控制管S1、S2、S3、S4的导通和断开；当控制信号为1时，S1、S3导通，串口Rx、串口Tx分别接入CAN收发器的发送端和接收端，串口数据通过CAN收发器发送和接收；当控制信号为0时，S2、S4导通，CANRx、CANTx分别接入CAN收发器的发送端和接收端，CAN总线数据通过CAN收发器发送和接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹成昆，吴晓健，周洪禹，
申请(专利权)人：汉博来自控科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：