[实用新型]一种CAN总线与ModbusRTU数据转换模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据转换设备领域，尤其是涉及一种CAN总线与ModbusRTU数据转换模块。

背景技术

CAN总线具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点；采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作； 具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN控制器挂到CAN-bus 上，形成多主机局部网络；可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；可靠的错误处理和检错机制；发送的信息遭到破坏后，可自动重发；节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；报文不包含源地址或目标地址，仅用标识符来指示功能信息、优先级信息等等很多优点，其应用范围目前已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN总线已经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。

Modbus通信协议是由Modicon公司开发和应用，并应用在PLC或其他工业控制器上的一种通用语言。通过此协议，各控制器之间可以实现串行通信。Modbus协议的通信方式为一问一答主从方式。这种通信模式，大大提高了通信的正确率。因其具有操作简单、高效、通信可靠等优点，Modbus协议现已成为一个国际通信标准，得到了国际上大多数工控产品生产厂家的支持。该通信协议已广泛应用于机械、水利、电力、环保等行业设备中。Modbus协议有ASCII和RTU两种数据传输方式可由使用者选择，但在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。RTU模式相对于ASCII模式表达相同的信息只需较少的位数，在相同的速率下较ASCII模式具有更大的数据流量。因此，在通常情况下较多使用RTU模式。

本实用新型可以实现CAN总线和Modbus RTU协议的数据相互转换。

发明内容

本实用新型具体提供了一种CAN总线与Modbus RTU总线通讯连接器，包括控制电路、电源电路、CAN接口电路和Modbus RTU接口电路，所述控制电路包括内嵌了CAN控制器的MCU与通信指示灯、配置按键。

所述CAN接口电路包括磁耦隔离模块、CAN驱动模块，所述CAN驱动模块分别与CAN总线和磁耦隔离相连。

所述Modbus RTU接口电路包括RS485驱动模块和其他辅助电路，所述RS485驱动模块分别与Modbus总线和内嵌了CAN控制器的MCU相连。

所述电源电路包括DC/DC双隔离稳压电源和其他辅助电路，所述DC/DC双隔离稳压电源分别与RS485驱动模块和CAN驱动模块相连。

本实用新型是一种集成1路标准CAN总线接口、1路ModbusRTU接口的工业级CAN总线与Modbus RTU数据转换模块。模块集成标准ModbusRTU协议，采用该模块，使用者可以将原本使用RS485总线进行通讯的设备（采用ModbusRTU协议），在不需要改变原有硬件结构的前提下使设备获得CAN总线通讯能力，从而将使用Modbus RTU协议通信的设备快速接入CAN总线，构成现场总线实验室、工业控制、智能小区、汽车电子网络等CAN总线网络领域中数据处理、数据采集的CAN网络控制节点。

本实用新型在Modbus RTU端读取数据时，会将CAN总线上接收到的数据实时装入缓存区，等待Modbus指令读取。模块收到Modbus读取指令后，会将指定的CAN数据经过转换发送到Modbus总线上；当模块接收到Modbus发送数据指令后，会直接将Modbus数据处理并发送到CAN总线上。

本实用新型是工业总线改造、多种总线设备互连的关键性工具，同时该数据转换模块具有体积小巧、即插即用等特点，也是系统集成的最佳选择。本实用新型的各种总线接口均集成隔离保护模块，可使其避免由于瞬间的过压过流而对模块造成损坏，使用DIN导轨的固定方式，可使其更容易集成到各种控制柜中。

与现有技术相比，本实用新型具有下述性能和特点：

1、Modbus从站支持功能码：03H、04H、06H、16H；

2、Modbus端采用标准串口电平（非TTL电平）；

3、Modbus RTU接口（RS485接口）采用标准2线制；

4、Modbus RTU接口波特率支持600-115200bps之间，可通过软件配置；

5、CAN总线支持CAN2.0A和CAN2.0B帧格式，符合ISO/DIS 11898规范；