基於can總線的參數匹配標定工具的製作方法

2023-06-04 05:12:56

專利名稱：基於can總線的參數匹配標定工具的製作方法
技術領域：
本發明屬於 混合動力汽車控制器參數標定領域，特別是一種基於CAN總線的參數匹配標定工具。
背景技術：
CAN (Controller Area Network)總線作為一種多主機局部網絡現場總線，由於其組網的靈活性和便捷性、通信的高效性和可靠性及低廉的成本在混合動力汽車的控制器參數標定領域受到了廣泛的應用。現代的汽車自動控制化，既需要「分散控制」，更需要有效的 「集中管理」，以保證動力電池使用的安全和效率。USB轉CAN適配器在CAN總線組成的測控網絡中擔負著監控單元與下位機節點之間數據傳輸的重要任務。利用USB總線技術支持熱插拔、易擴展、速度快，且在WIN98或以上的作業系統中都支持USB接口等特點，提高通信速率，安裝維護簡捷方便，在控制領域具有廣闊的應用前景。

發明內容
本發明的目的在於提供一種基於CAN總線的參數匹配標定工具，可用於對CAN總線上的設備進行監控，微控制器控制數據在USB插口和CAN總線之間傳輸。為達到上述目的，本發明採用下述技術方案
一種基於CAN總線的參數匹配標定工具，其由一個微控制器(內含USB控制器)和一個 CAN總線控制器而連接所述的USB插口和CAN總線接口，實現PC機和CAN總線之間數據傳輸。具體由內含USB控制器的微控制器模塊、CAN總線控制器模塊、CAN收發器模塊、數字隔離器模塊和隔離電源模塊組成。上述的微控制器模塊採用8位單片機。在基於微控制器的USB-CAN總線適配器中， 利用USB插口提供的電源直接對微控制器模塊和CAN總線控制器模塊供電；在CAN總線控制器模塊和CAN總線接口之間採用數字隔離器模塊和CAN數據收發器模塊實現連接，並採用一個DC/DC電源變換器給數字隔離器模塊及CAN收發器模塊供電。在上述基於CAN總線的參數匹配標定工具中，微控制器的14引腳與地之間連接一個USB總線指示燈，USB接口 1腳與地之間連接一個USB通電指示燈。本發明與現有技術相比較，有如下顯著優點
本發明用數字隔離器件替代傳統的光耦隔離器件，實現了總線上各CAN節點間的電氣隔離，降低了系統功耗，簡化了系統結構，增強了系統穩定性，提高了系統的性能。本標定工具支持CAN2. 0B，位速率可達IMbps且數據傳輸可靠性高；時鐘頻率高達24MHz ；支持與不同微處理器的接口 ；可編程的CAN驅動配置；工作溫度範圍寬可達-4(T85°C ；寬輸入電壓範圍2 :1 ；隔離電壓1500VDC ；短路保護(自恢復)。


圖1基於CAN總線的參數匹配標定工具結構框圖2基於 CAN總線的參數匹配標定工具的微控制器通信原理示意圖； 圖3基於CAN總線的參數匹配標定工具的CAN總線微控制器通信原理示意圖。
具體實施例方式基於CAN總線的參數匹配標定工具包括下述硬體和軟體。圖1是基於CAN總線的參數匹配標定工具結構框圖包括微控制器8位單片機、 DC/DC電源模塊、CAN總線控制器、數字隔離器、CAN收發器。微控制器8位單片機是整個系統的樞紐及USB總線節點控制器，CAN總線控制器是工業自動控制領域中獨立的CAN總線控制器，DC/DC電源模塊、數字隔離器、CAN收發器為系統輔助電路，PC可以通過USB插口對 CAN總線的設備進行測控。CAN總線數據的收發由CAN總線收發器完成。協議的控制和數據處理由微控制器和CAN收發器完成。圖2基於CAN總線的參數匹配標定工具微控制器通信原理示意圖USB接口除進行數據通信外，還給微控制器和CAN總線控制器直接供電。微控制器與CAN總線控制器之間可進行8位數據的雙向通信。微控制器將控制信號發向CAN總線控制器。外部晶振為微控制器提供時鐘信號。紅色指示燈用來提示供電情況，綠色指示燈用來提示通信情況。圖3基於CAN總線的參數匹配標定工具的CAN總線微控制器通信原理示意圖 CAN總線控制器在與CAN收發器的通信線路間加入了一個數字隔離器，實現電氣隔離，增強系統穩定性。DC/DC是將USB插口提供的電壓轉換成數字隔離器和CAN收發器的工作電壓， 供其工作。
權利要求
1.一種基於CAN總線的參數匹配標定工具，其特徵在於所述參數匹配標定工具由內含USB控制器的微控制器模塊、CAN總線控制器模塊、CAN收發器模塊、數字隔離器模塊和隔離電源模塊組成，實現PC機和CAN總線之間數據傳輸；所述微控制器模塊採用8位單片機，利用USB插口提供的電源直接對微控制器模塊和CAN總線控制器模塊供電，微控制器模塊與CAN總線控制器模塊之間進行8位數據的雙向通信，微控制器模塊將控制信號發向CAN 總線控制器模塊，外部晶振為微控制器模塊提供時鐘信號；在CAN總線控制器模塊和CAN總線接口之間採用數字隔離器模塊和CAN收發器模塊實現連接，並採用一個隔離電源模塊給數字隔離器模塊及CAN收發器模塊供電。
2.根據權利要求1所述的基於CAN總線的參數匹配標定工具，其特徵在於微控制器模塊的14引腳與地之間連接一個USB總線指示燈，USB接口 1腳與地之間連接一個USB通電指示燈。
3.根據權利要求1或2所述的基於CAN總線的參數匹配標定工具，其特徵在於所述隔離電源模塊採用DC/DC電源變換器，將USB插口提供的電壓轉換成數字隔離模塊和CAN收發器模塊的工作電壓，供其工作。
全文摘要
本發明提出一種基於CAN總線的參數匹配標定工具，該標定工具為一種基於微控制器的USB總線適配器，由內含USB控制器的微控制器模塊、CAN總線控制器模塊、CAN收發器模塊、數字隔離器模塊和隔離電源模塊組成，實現PC機和CAN總線之間數據傳輸。所述微控制器採用8位單片機，利用USB插口提供的電源直接對微控制器和CAN總線控制器供電；在CAN總線控制器和CAN總線接口之間採用數字隔離器件和CAN數據收發器實現連接，並採用一個DC/DC電源變換器給數字隔離器件及CAN數據收發器供電。本標定工具可對CAN總線上的設備進行監控，微控制器控制數據在USB插口和CAN總線之間傳輸。
文檔編號G05B19/418GK102314171SQ20111011078
公開日2012年1月11日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者張後亮, 樸昌浩, 李漁, 毛林章, 肖利華 申請人:重慶金美通信有限責任公司, 重慶長安新能源汽車有限公司, 重慶長安汽車股份有限公司