[实用新型]一种USB转CAN总线微型集成转换器

说明书

技术领域

本发明属于现场总线通讯接口领域，尤其是涉及高集成度的通讯转换器及其接口的设计技术。

背景技术

CAN总线是电子设备中组成控制局域网的最广泛的现场总线之一，为了对电子设备进行调试，需要将电子设备连接到计算机上，而计算机使用的通讯接口大多为USB通用串行总线接口，所以在电子设备和计算机之间，需要使用可以将USB信号与CAN总线信号相互转化的转换器连接来实现通信。

现有的USB转CAN总线转换器采用的是由常规的USB接口、电缆、USB转换集成板及接口构成，其接口部分多为DB9或者接线柱方式。

现有产品的主要问题在于接口端子使用不方便，如果是接线柱的形式，需要固定；如果是DB9的形式，必须要求另一端的接口也是DB9。而在实际使用过程中，物理接口用户自己定制，特别是在设备体积要求越来越小的情况下，物理接口的尺寸变小，接口形式各异，这就突显出现有产品使用的不方便性。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种USB转CAN总线微型集成转换器，采用的技术方案如下：

一种USB转CAN总线微型集成转换器，在USB的物理接口基础上，将USB信号转CAN总线信号的转换电路部分设计成微型印制板，安装在USB接口端子上，而CAN总线的输出信号线直接引出，为用户提供4芯连接器接口方式。其具体包括：USB接口、USB转CAN总线转换印制板、电缆及4芯连接器接口。所述的USB接口采用USB-A型公口，包括四个针脚(VDD、DM、DP、GND)；所述的USB转CAN总线集成印制板安装在USB接口上，包括将USB信号转换为SPI信号的芯片、将SPI信号转换为符合CAN总线协议的二进制码流的CAN控制器、将二进制码流转换为CAN总线差分信号的CAN收发器，可分别使用MCP2210芯片、MCP2510芯片和SN55HVD251芯片；所述的4芯连接器接口采用杜邦4芯连接器H2544-04，实现通用连接。

本发明的有益效果：

(1)将USB转CAN总线信号的转换电路设计成微型印制板，放置在USB的接口端，具有较小的物理尺寸，实现了转换器体积的微型化，方便用户使用。

(2)由于输出端子是4芯连接器的接口方式，可直接插接在实验板上进行CAN总线通讯，也可直接通过用户自定义的端子形式实现USB到CAN总线的信号转换，转换器接口部分为4芯连接器接口方式，接口具有很好的兼容性和灵活性。

附图说明

图1是本发明的设计原理图；

图2是本发明USB转CAN总线的微型集成转换器的原理电路。

具体实施方式

本发明的USB转CAN总线微型集成转换器，将USB转CAN总线信号的转换电路设计成微型印制板，放置于USB接口端，同时转换器的输出接口为只有4根引线的微型连接器，有效地减小了转换器的物理尺寸，使用户可以根据自己的设计可灵活地选择接口方式。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1，本发明由USB接口、包含IC1、IC2和IC3芯片的集成转换印制板、电缆及4芯连接器组成，其中USB接口为满足USB2.0协议的标准USB-A型公头接口；集成转换印制板安装在USB端子上，包含的IC1选用MCP2210芯片，IC2选用MCP2510芯片，IC3选用SN55HVD251芯片，CAN总线接口采用杜邦4芯连接器H2544-04。

其中USB端子和计算机的USB插口直接相连。虚框内为本发明所设计USB转CAN总线集成转换印制板，IC1负责将USB信号转换成SPI总线信号，IC2负责将SPI总线信号转换成符合CAN总线协议的二进制码流，IC3负责将二进制码流转换成CAN总线的差分信号。输出约为1米的电缆，最后连接到杜邦4芯连接器H2544-04上。

如图2是本发明的电路连接原理图，所述的USB接口中DM和DP信号分别连接MCP2210芯片的D-和D+引脚，将MCP2210芯片的GP0、MISO、MOSI、SCK、GP6引脚分别与MCP2510芯片的CS、SO、SI、SCK、引脚相连接，将MCP2510的TXCAN和RXCAN与SN55HVD251芯片的D和R引脚相连接，将SN55HVD251的CANH、CANL引脚分别与4芯连接器的CANH、CANL引脚相连。

此外，MCP2510的OSC1、OSC2引脚分别连接ZTTCE20MT的OSC1、OSC2引脚。ZTTCE20MT给MCP2510提供振荡信号。