[实用新型]基于CANOPEN总线协议的控制单元

说明书

本实用新型公开了一种基于CANOPEN总线协议的控制单元，控制单元的保护电路分别与输入端口、控制器连接，电平转换电路分别与控制器、输出端口连接，控制器通过保护电路与输入端口连接的设备电连接，利用保护电路将设备传输的电能或信号的电压转换为控制器允许的电压，并通过电平转换电路调整控制器传输给输出端口的信号的电压以使电压与被控设备的电压一致。本实用新型利用保护电路将输入的电压转换为控制器允许的电压，并根据被控设备的信号接收电压控制电平转换电路对控制器输出的信号电压进行相应调整，扩展了控制器能够连接的设备的种类和数量，增强了控制单元的电压适应性，不容易因电压波动出现安全风险，安全性更高，提高了用户的使用体验。

技术领域

本实用新型涉及基于CAN总线的工业控制技术领域，尤其涉及一种基于CANOPEN总线协议的控制单元。

背景技术

CANOPEN总线协议是基于CAN总线的分布式工业控制技术的标准，具有很多优点，具有配置灵活、模块性及适应性强、抗干扰性强、实时性好、速度快等特点，因而CANOPEN在汽车、传感器信息采集、电机驱动、运动控制等多个方面已得到广泛的应用。

然而，现有的基于CANOPEN总线协议的控制单元中的控制器大多针为某一功能而特别设计，如CANOPEN协议与UART、SPI的转换，或CANOPEN协议的IO端口控制。这种特别设计的控制器使用的电压往往与其针对的功能密切相关，即对输入输出的信号电压以及使用的电能的电压有较为严格的信号接收电压，只能与特定的设备连接，导致控制单元的应用范围狭窄、电压适应性差，容易因电压波动出现安全风险，安全性低。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于CANOPEN总线协议的控制单元，在控制单元中设置与控制器、输入端口连接的保护电路，利用保护电路对输入端口输入的电压转换为控制器允许的电压，并根据被控设备的信号接收电压控制电平转换电路对控制器输出的信号电压进行相应调整，扩展了控制器能够连接的设备的种类和数量，增强了控制单元的电压适应性，不容易因电压波动出现安全风险，安全性更高，提高了用户的使用体验。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于CANOPEN总线协议的控制单元，所述控制单元包括输入端口、输出端口、保护电路、控制器以及电平转换电路，所述保护电路分别与所述输入端口、控制器连接，所述电平转换电路分别与所述控制器、输出端口连接，所述控制器通过所述保护电路与所述输入端口连接的设备电连接，利用所述保护电路将所述设备传输的电能或信号的电压转换为所述控制器允许的电压，并通过所述电平转换电路调整所述控制器传输给输出端口的信号的电压以使所述电压与被控设备的电压一致，所述信号包括CAN总线信号、IO输入信号、IO输出信号。

优选地，所述输入端口包括电源端口、IO输入端口、CAN总线端口，所述输出端口为IO输出端口。

优选地，所述保护电路包括电源保护电路、CAN总线保护电路、IO输入保护电路，所述电源保护电路、CAN总线保护电路、IO输入保护电路一端与所述控制器连接，另一端与所述电源端口、CAN总线端口、IO输入端口一一对应连接。

优选地，所述控制单元还包括指示模块，所述指示模块包括工作状态指示电路、输入端口指示电路、输出端口指示电路，所述工作状态指示电路与所述控制器连接，所述输入端口指示电路与所述IO输入保护电路连接，所述输出端口指示电路与所述电平转换电路连接。

优选地，所述IO输入保护电路包括隔离保护电路，所述隔离保护电路分别与所述控制器、IO输入端口、输入端口指示电路连接。

优选地，所述CAN总线保护电路包括信号转换电路、信号隔离电路，所述信号隔离电路分别与所述信号转换电路、控制器连接。

优选地，所述电源保护电路包括稳压电路、反向电流保护电路、过流保护电路，所述过流保护电路与所述电源端口连接，所述稳压电路与所述控制器连接，所述反向电流保护电路分别与所述过流保护电路、稳压电路连接。