自动匹配ＣＡＮ总线终端电阻的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种自动匹配ＣＡＮ总线终端电阻的装置，该装置包括：电阻阵列，电阻阵列的两端分别与ＣＡＮ总线的两条线连接；用于发送测试数据、计算接入ＣＡＮ总线的终端电阻的电阻值、控制电阻阵列中的电阻是否接入ＣＡＮ总线的控制单元，控制单元与电阻阵列中的各开关连接；用于接收来自控制单元的测试数据、接收来自总线的测试结果、向控制单元发送测试结果、向总线发送测试数据的收发器，收发器分别与控制单元和ＣＡＮ总线连接。本实用新型专利技术通过控制单元和收发器的配合计算接入ＣＡＮ总线的终端电阻的电阻值最优值，控制单元将该最优值接入到ＣＡＮ总线的终端中，不需要人工计算电阻值，也不需要人工调节可调电阻，省时省力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及CAN总线通信技术，尤其涉及自动匹配CAN总线终端电阻的装置。
技术介绍
控制器局域网络(Controller Area Network，简称CAN)总线是一种串行通信、多主传输的现场总线。CAN总线结构上是一对差分线，一般表示符号为CANH和CANL，信号以两线之间的差分电压形式出现。通过CAN总线上可以传输二进制数据0和1，若通过CAN总线传输数据0，则CAN总线上的差分电压接近于0，若通过CAN总线传输数据1，则CAN总线上的差分电压大于最小阈值，其中该最小阈值为CAN总线收发器的参数值。根据传输线理论， 信号在传输线中传输，如果遇到不连续的传输介质，会发生反射现象，该反射现象的原理与光信号从一种媒介进入另一种媒介会发生发射现象的原理一样。由于CAN总线收发器的阻抗都比较高，构成CAN总线的一对差分线是彼此孤立的、没有连接到一起，这样，当信号传输到CAN总线中的一条线的末端时，就会发生发射现象，反射波与信号波叠加，会使信号波形发生畸变，就会使CAN总线收发器接收到错误的数据，造成通信错误，可以通过在CAN总线的终端加一个电阻值与传输线的特性阻抗相近的终端电阻消除反射现象。终端电阻的选取需要考虑CAN总线的传输线的特性(如长度、电阻率等)、CAN总线接入的节点数、各节点的输入电阻、CAN总线收发器的驱动能力、CAN总线上信号的传输速度等问题，所以现场应用时终端电阻值不是一个确定值，会随着工业现场的变化而变化， 这样，工业现场稍微变化一点，就需要人工计算需要加入的终端电阻的电阻值，现有技术中，在CAN总线终端加可调电阻，将可调电阻的电阻值调为人工计算出的电阻值，然后再根据实际通信的成败情况，人工调节可调电阻的电阻值，人工计算需要加入的终端电阻的电阻值比较麻烦，再加上需要通过人工调节可调电阻的电阻值，导致现有技术中采用的方案费时费力。
技术实现思路
针对上述缺陷，本技术提供一种自动匹配CAN总线终端电阻的装置。本技术提供的自动匹配CAN总线终端电阻的装置，包括用于提供接入所述CAN总线的终端电阻的电阻阵列，所述电阻阵列具有多个电阻开关单元，每个所述电阻开关单元包括一个电阻和一个开关，所述电阻阵列的两端分别与所述CAN总线的两条线连接；用于发送测试所述总线通信是否成功的测试数据、根据测试结果计算需要接入所述总线的终端电阻的电阻值、通过控制所述开关的通断控制所述电阻阵列中的电阻是否接入所述总线的终端的控制单元，所述控制单元与所述电阻阵列中的各开关连接；以及用于接收来自所述控制单元的测试数据、接收来自所述总线的测试结果、向所述控制单元发送测试结果、向所述总线发送测试数据的收发器，所述收发器分别与控制单元和所述CAN总线连接。如上所述的自动匹配CAN总线终端电阻的装置，其中，所述开关采用继电器。如上所述的自动匹配CAN总线终端电阻的装置，其中，所述多个电阻开关单元串联，每个所述电阻开关单元中的电阻和开关并联。如上所述的自动匹配CAN总线终端电阻的装置，其中，所述多个电阻开关单元中的多个电阻的电阻值构成一个最小值为3. 9 Ω，最大值为所述最小值的128倍，公比为2的等比数列。如上所述的自动匹配CAN总线终端电阻的装置，其中，还包括用于显示接入所述总线的终端电阻的电阻值的显示装置，所述控制单元还包括用于将所述电阻值转换成使得所述显示装置可以显示所述电阻值的信号的处理子单元，所述显示装置与所述处理子单元连接。如上所述的自动匹配CAN总线终端电阻的装置，其中，所述显示装置为数码管显示装置。如上所述的自动匹配CAN总线终端电阻的装置，其中，还包括按键模块，所述控制单元还包括用于根据所述按键模块的输出判断是否开始匹配所述终端的电阻的判断子单元，所述按键模块与所述判断子单元连接。本技术通过控制单元和收发器的配合计算接入CAN总线的终端电阻的电阻值最优值，并通过控制单元对电阻阵列中的开关的通断控制实现将该最优值接入到CAN总线的终端中，不需要人工计算电阻值，也不需要人工调节可调电阻，省时省力。附图说明图1为本技术自动匹配CAN总线终端电阻的装置的结构图；图2为本技术电阻阵列的一种结构图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例进一步说明本技术实施例的技术方案。图1为本技术自动匹配CAN总线终端电阻的装置的结构图，如图1所示，该装置包括电阻阵列2、控制单元1、收发器3。电阻阵列2用于提供接入CAN总线的终端电阻，电阻阵列2具有多个电阻开关单元，每个电阻开关单元包括一个电阻和一个开关，电阻阵列2的两端分别与CAN总线的两条线连接，图1中示出了电阻阵列2的一种结构图，多个电阻开关单元串联，每个电阻开关单元中的电阻和开关并联，即每个电阻对应与一个开关并联构成一个电阻开关单元，多个电阻开关单元串联构成电阻阵列2，该电阻阵列2还有其他的结构图，具体可以参照图2，图 2为本技术电阻阵列的一种结构图，如图2所示，每个电阻对应与一个开关串联构成一个电阻开关单元，多个电阻开关单元并联构成电阻阵列2。控制单元1用于发送测试CAN总线通信是否成功的测试数据、根据测试结果计算需要接入CAN总线的终端电阻的电阻值、通过控制开关的通断控制电阻阵列2中的电阻是否接入CAN总线，控制单元1与电阻阵列2中的各开关连接。收发器3用于接收来自控制单元1的测试数据、接收来自CAN总线4的测试结果、 向控制单元1发送测试结果、向CAN总线4发送测试数据，收发器分别与控制单元1和CAN总线4连接。下面参考图1具体介绍本技术的自动匹配CAN总线的终端的电阻的装置的工作原理。控制单元1将电阻阵列2中的电阻值最小的电阻接入CAN总线的终端，并向收发器3发送任意的测试数据，该测试数据仅用于测试CAN总线通信是否成功，并且控制单元1 将该测试数据以二进制的形式发送给收发器3，收发器3收到该测试数据后，将该测试数据根据收发器3的参数转换成CAN总线上的电压信号，具体地，若收发器3收到的是二进制数据0，则将输出接近于0的电压信号，若收发器3收到的是二进制数据1，则将输出大于0. 9V 的电压(0. 9V是该收发器3的参数)。需要说明的是，控制单元1发送给收发器3的测试数据中还指定了需要收发器3 将转换后的该测试数据发送给CAN总线上的目的节点，该目的节点一般是位于CAN总线上的和该收发器3距离最远的节点。若CAN总线上的该目的节点接收到该测试数据，将会发送应答信号给收发器3，说明CAN总线通信成功，该收发器3收到该应答信号后将该应答信号发送给控制单元1，控制单元1就会记录该电阻值，依此循环，逐步增大接入CAN总线终端的电阻值，观察CAN总线是否通信成功，最终，控制单元1计算使得CAN总通信成功的最小电阻值和最大电阻值的平均值，将该平均值作为最优值并通过对电阻阵列中的开关的通断控制将该最优值接入CAN总线的终端。本技术通过控制单元和收发器的配合计算接入CAN总线的终端电阻的电阻值最优值，并通过控制单元对电阻阵列中的开关的通断控制实现将该最优值接入到CAN总线的终端中，不需要人工计算电阻值，也不需要人工调节可调电阻，省时省力。实现上述的装置的程序主要包括存储在控制单元中的系统控制程序、CAN总线通信子程序和电阻阵列控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种自动匹配ＣＡＮ总线终端电阻的装置，其特征在于，包括：用于提供接入所述ＣＡＮ总线的终端电阻的电阻阵列，所述电阻阵列具有多个电阻开关单元，每个所述电阻开关单元包括一个电阻和一个开关，所述电阻阵列的两端分别与所述ＣＡＮ总线的两条线连接；用于发送测试所述总线通信是否成功的测试数据、根据测试结果计算需要接入所述总线的终端电阻的电阻值、通过控制所述开关的通断控制所述电阻阵列中的电阻是否接入所述总线的终端的控制单元，所述控制单元与所述电阻阵列中的各开关连接；以及用于接收来自所述控制单元的测试数据、接收来自所述总线的测试结果、向所述控制单元发送测试结果、向所述总线发送测试数据的收发器，所述收发器分别与控制单元和所述ＣＡＮ总线连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴攀文，
申请(专利权)人：北京阿尔泰科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11