專利名稱：一種CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換工具，特別是一種CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
CANopen網(wǎng)絡(luò)是一種專門為工業(yè)現(xiàn)場總線設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)，目前已成為一種在國外和 國內(nèi)大量使用的高可靠性現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，但由于專業(yè)性太強(qiáng)，對外接口還不是特別方便，往 往需要經(jīng)過網(wǎng)關(guān)才能與被控設(shè)備通信。CANopen-RS232 網(wǎng)關(guān)是將符合CIA(CAN in Automation)標(biāo)準(zhǔn)的 CANopen 網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)和成本低廉的RS232現(xiàn)場總線相結(jié)合的數(shù)據(jù)交換工具，具有設(shè)計新穎、高可靠性、高靈活 性和成本低廉的特點(diǎn)，在城市輕軌，地鐵，汽車等工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。但當(dāng)前使用 的CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)外圍接口不是很豐富，沒有其他輔助調(diào)試和記錄數(shù)據(jù)的接口?，F(xiàn)場 調(diào)試和使用非常不便，必須要專業(yè)技術(shù)人員帶上仿真器才可以監(jiān)控數(shù)據(jù)，所以開發(fā)一種有 豐富接口便于調(diào)試和使用的CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)既順應(yīng)發(fā)展趨勢又具有很強(qiáng)的實(shí)用性。發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型要設(shè)計一種具有記錄和監(jiān)視功能的 CANopen-RS232 網(wǎng)關(guān)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)，包括 主控制器模塊、CANopen接口模塊、RS232接口模塊和供電單元，所述的主控制器模塊通過 內(nèi)部總線分別與CANopen接口模塊和RS232接口模塊連接，所述的主控制器模塊還分別通 過內(nèi)部總線與SD卡接口模塊和USB接口模塊連接。本實(shí)用新型所述的SD卡接口模塊通過SPI 口與主控制器模塊相連；所述的USB接 口模塊采用嵌入式USB接口器件SL81IHST，該器件內(nèi)置USB主/從控制器，支持全速和低速 數(shù)據(jù)傳輸，能自動識別低速或全速設(shè)備。本實(shí)用新型所述的主控制器模塊包括AT91SAM7A3芯片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果1、由于本實(shí)用新型豐富了 CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)的外圍接口，提供了 USB接口和SD卡接 口用來監(jiān)控和記錄數(shù)據(jù)，開發(fā)和調(diào)試人員可以借助CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)的SD卡接口記錄數(shù)據(jù)到 SD卡，通過USB接口實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)，方便調(diào)試人員監(jiān)控數(shù)據(jù)，大大提高了現(xiàn)場調(diào)試人員的效率。2、本實(shí)用新型改變了傳統(tǒng)CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)的只具有單一通信功能的現(xiàn)狀，提 供了豐富的接口為設(shè)備軟件升級打下了很好的基礎(chǔ)，可擴(kuò)展性非常強(qiáng)。3、研發(fā)人員通過讀取SD卡上的數(shù)據(jù)，可以獲得網(wǎng)絡(luò)上的歷史數(shù)據(jù)，通過歷史數(shù)據(jù) 的分析可以發(fā)現(xiàn)問題，提高設(shè)備的穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型僅有附圖1張，其中[0013]圖1是結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、主控制器模塊，2、SD卡接口模塊，3、USB接口模塊，4、CANopen接口模塊， 5、供電單元，6、RS232接口模塊。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步地描述。如圖1所示，一種CANopen-RS232 網(wǎng)關(guān)，包括主控制器模塊l、CANopen接口模塊4、RS232接口模塊6和供電單元5，所述的主 控制器模塊1通過內(nèi)部總線分別與CANopen接口模塊4和RS232接口模塊6連接，所述的主 控制器模塊1還分別通過內(nèi)部總線與SD卡接口模塊2和USB接口模塊3連接。所述的SD 卡接口模塊2通過SPI 口與主控制器模塊1相連；所述的USB接口模塊3采用嵌入式USB 接口器件SL811HST，該器件內(nèi)置USB主/從控制器，支持全速和低速數(shù)據(jù)傳輸，能自動識別 低速或全速設(shè)備。所述的主控制器模塊1包括AT91SAM7A3芯片。本實(shí)用新型的工作原理如下主控制器模塊1是整個網(wǎng)關(guān)的核心部分，它由兩部分組成即硬件和控制軟件。硬 件的作用主要是負(fù)責(zé)控制CANopen協(xié)議控制器芯片的工作時序，以及CANopen數(shù)據(jù)流的生 成，同時還要負(fù)責(zé)電壓監(jiān)視、軟件狗、工作電源提供等；軟件的作用是根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用要求，控 制CANopen協(xié)議控制芯片的工作時序，將CANopen數(shù)據(jù)在主控制器模塊1中進(jìn)行處理、傳輸 給USB接口模塊3，并對SD卡進(jìn)行寫操作記錄網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)供開發(fā)人員分析。SD卡接口模塊2通過SPI 口與主控制器模塊1連接.另外主控制器模塊1還提供 額外引腳來檢測卡的存在和寫保護(hù)功能。SPI總線模式下，CS為主控制器模塊1向SD卡發(fā) 送的片選信號，SCLK為主控制器模塊1向SD卡發(fā)送的時鐘信號，DI (Data In)為主控制器 模塊1向SD卡發(fā)送的單向數(shù)據(jù)信號，DO (Data Out)為SD卡向主控制器模塊1發(fā)送的單向 數(shù)據(jù)信號。選擇SD模式通信實(shí)現(xiàn)高速通信.采用GPIO接口滿足特定的SD規(guī)范協(xié)議。USB接口模塊3使用SL811HST芯片，內(nèi)含USB主/從控制器，支持全速 (full-speed)/低速(low-speed)數(shù)據(jù)傳輸，并能自動識別低速或者全速設(shè)備，SL811HST 芯片所提供的接口可與微控制器和DSP相連。此外，SL811HST芯片內(nèi)部有一個256字節(jié)的 RAM，可用做控制寄存器或數(shù)據(jù)緩沖器。CANopen接口模塊4是CANopen網(wǎng)絡(luò)的物理接口，它由兩部分組成即CANopen總 線收發(fā)器和光電隔離器件。光電隔離器件是將CANopen網(wǎng)絡(luò)的外電路信號經(jīng)過光隔離送入 總線收發(fā)器，或者將總線收發(fā)器的信號經(jīng)光隔離器件送CANopen網(wǎng)絡(luò)。CANopen總線收發(fā)器 是CANopen協(xié)議控制器和高頻隔離變壓器的電氣接口，它將協(xié)議控制器送來的數(shù)字信號轉(zhuǎn) 換成差分信號，然后將該信號送至光電隔離器件，或者將光電隔離器件送來的差分網(wǎng)絡(luò)信 號解碼成數(shù)字信號，送入?yún)f(xié)議控制器。供電單元5包括幾種等級的電源芯片及保護(hù)電路，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的供電。產(chǎn)生的 電壓等級包括隔離的+5V電壓、+3. 3V電壓和+2. 5V電壓。RS232接口模塊6將外總線信號解調(diào)成RS232控制器的數(shù)據(jù)流，供控制器處理，或 將控制器生成的RS232信號送到RS232總線物理接口生成符合RS232通訊的信號與外界通權(quán)利要求1.一種CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)，包括主控制器模塊(1)、CANopen接口模塊(4)、RS232接 口模塊(6)和供電單元(5)，所述的主控制器模塊⑴通過內(nèi)部總線分別與CANopen接口模 塊(4)和RS232接口模塊(6)連接，其特征在于所述的主控制器模塊(1)還分別通過內(nèi)部 總線與SD卡接口模塊(2)和USB接口模塊(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述的SD卡接口模 塊( 通過SPI 口與主控制器模塊(1)相連；所述的USB接口模塊C3)采用嵌入式USB接 口器件SL811HST，該器件內(nèi)置USB主/從控制器，支持全速和低速數(shù)據(jù)傳輸，能自動識別低 速或全速設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述的主控制器模 土夬(1)包括AT91SAM7A3芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)，包括主控制器模塊、CANopen接口模塊、RS232接口模塊和供電單元，所述的主控制器模塊通過內(nèi)部總線分別與CANopen接口模塊和RS232接口模塊連接，所述的主控制器模塊還分別通過內(nèi)部總線與SD卡接口模塊和USB接口模塊連接。所述的USB接口模塊采用嵌入式USB接口器件SL811HST。本實(shí)用新型豐富了CANopen-RS232網(wǎng)關(guān)的外圍接口，提供了USB接口和SD卡接口用來監(jiān)控和記錄數(shù)據(jù)，開發(fā)和調(diào)試人員可以借助SD卡接口記錄數(shù)據(jù)到SD卡，通過USB接口實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)，方便調(diào)試人員監(jiān)控數(shù)據(jù)，大大提高了現(xiàn)場調(diào)試人員的效率。
文檔編號H04L12/66GK201830287SQ20102057103
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者吳濤, 李時智, 石勇 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心