专利 集成计算机插口,一种USB转CAN总线微型集成转换器制造技术

【技术实现步骤摘要】

一种USB转CAN总线微型集成转换器

本专利技术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。

技术介绍

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。

技术实现思路

针对上述问题，本专利技术提出了一种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。本专利技术的有益效果：(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是本专利技术的设计原理图；图2是本专利技术USB转CAN总线的微型集成转换器的原理电路。具体实施方式本专利技术的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。下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1，本专利技术由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。虚框内为本专利技术所设计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是本专利技术的电路连接原理图，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。将转换器USB端插入计算机的USB插口，4芯连接器接口连接需要通讯的电子设备。计算机和电子设备进行通信时，计算机传入USB中DM和DP信号通过芯片MCP2210转换为SPI信号并发送给芯片MCP2510；芯片MCP2510作为CAN总线控制器用于生成CAN帧并以二进制码流的方式发给芯片SN55HVD251，及从芯片SN55HVD251接收二进制码流进行解析；芯片SN55HVD251作为CAN收发器，完成二进制码流和差分信号的转换实现CAN总线信号的收发，从此实现计算机USB通用串行总线信号和电子设备CAN总线信号的相互转换。以上技术特征构成了本技术的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本专利技术的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本专利技术的保护范围，凡未脱离本专利技术技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...