[实用新型]一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及UART接口快速连接CAN-bus网络领域，更具体的说是一种技术方案简便的一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块。

背景技术

目前在我国，CAN-bus网络的使用已经非常广泛，且CAN-bus网络是以后工业控制局域网发展的趋势。当今的设备控制网络大多使用RS-232、RS-485、RS-422等串行通讯接口，原有这些基于串行通讯接口的设备要过渡到CAN-bus网络，需要连接串口网关或CAN-bus串口转换模块。目前在我国各类型的CAN-bus串口转换模块和串口服务器、串口网关很多，但它们都存在体积大，技术方案复杂等问题，不适合在一些小型设备内部使用。本发明主要针对以上现象，推出一种体积小巧、便于嵌入的CAN-bus串口转换模块。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，既提供了能把UART接口转CAN-bus网络快速可靠的转换，且具有小体积、低功耗、技术方案简便等特点的嵌入式CAN转UART接口模块。

本实用新型通过以下技术方案实现上述目的。

本设计公开了一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络接口模块，主要包括主控芯片、CAN控制器、CAN收发器，主控芯片与CAN控制器和UART接口连接，其改良的结构是CAN-bus网络与主控芯片之间通过隔离保护措施连接，主控芯片采用带有通用I/O接口的MCU，该芯片内置EEPROM，模块内置CAN控制器和CAN收发器，符合CAN2.0协议，封装在约4cm³体积的模块内，引脚符合IC国际标准。本方案无需外扩大容量SDRAM和FLASH存储器，相对多芯片技术方案，集成度更高，能耗更低。

比较独特的是CAN-bus网络与主控芯片之间通过隔离保护措施连接。整体结构采用封胶灌装工艺，激光打标，生产流程符合RoHS指令。

本实用新型的技术方案为：一种小型嵌入式UART接口转CAN-bus网络模块，包括顺序串连连接的主控芯片(1)、CAN控制器(2)、耦合电路(3)和CAN收发器(4)，其特征在于：还包括DC-DC电源隔离电路(5)和ESD总线保护(6)，其中：

DC-DC电源隔离电路(5)，提供CAN控制器(2)与CAN收发器(4)之间的电源隔离，原边连接到CAN控制器(2)、副边连接到CAN收发器(4)；

ESD总线保护(6)，提供CAN-bus网络过压保护和防静电保护功能，连接到CAN-bus网络端。

所述模块的主控芯片(1)内嵌MCU控制器(11)、通用串行接口(12)和EEPROM存储器(13)。

所述模块的CAN控制器(2)和CAN收发器(4)之间采用光电耦合隔离、电磁耦合隔离和电容耦合隔离之一的方式传输数字信号。

所述模块的DC-DC电源隔离电路(5)连接到光电耦合隔离、电磁耦合隔离和电容耦合隔离电路(3)，提供电源隔离。

所述模块的通用串行接口(12)外部连接电平转换芯片，可连接RS-232、RS-485和RS-422等串行通讯接口。

所述模块的主控芯片(1)采用高速主控芯片。

所述模块的UART接收中断转发CAN报文处理，UART接口连接到CAN-bus网络发送CAN报文。

所述模块的CAN接收中断转发UART数据处理，CAN-bus网络连接到UART接口接收CAN报文。

发明的效果

将主控芯片、CAN控制器、CAN收发器，以及CAN总线保护器于一体，整个模块封装大小约4cm³体积的模块内，同时还实现了UART接口转CAN-bus网络的数据的高速、大容量转换，还具有隔离、总线保护等功能。

附图及附图的简单说明

附图1为本技术方案的结构模块图；

附图2为本技术方案的硬件结构框图；

附图3为光电耦合技术方案的硬件电路图；

附图4为电磁耦合技术方案的硬件电路图；

附图5为电容耦合技术方案的硬件电路图；

附图6为本技术方案的内部程序结构框图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。