一種can總線擴(kuò)展接口的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型創(chuàng)造提供了一種CAN總線擴(kuò)展接口，包括控制芯片、串口收發(fā)模塊、CAN收發(fā)模塊、邏輯開關(guān)量輸入單元、邏輯開關(guān)量輸出單元、模擬量輸出單元、脈沖量輸出單元和電源管理單元；電源管理單元與各個(gè)器件電連接；串口收發(fā)模塊通過收發(fā)串行數(shù)據(jù)信號(hào)與控制芯片通信連接；CAN收發(fā)模塊通過收發(fā)CAN總線信號(hào)與控制芯片通信連接；邏輯開關(guān)量輸入單元向控制芯片輸入開關(guān)量信號(hào)；控制芯片通過邏輯開關(guān)量輸出單元輸出開關(guān)量信號(hào)；控制芯片通過模擬量輸出單元輸出模擬量信號(hào)；控制芯片通過脈沖量輸出單元輸出脈沖量信號(hào)。本實(shí)用新型創(chuàng)造所述的CAN總線擴(kuò)展接口，具有兼容性高，靈活性好的特點(diǎn)，適用于各種型號(hào)與各廠家的模擬量或脈沖量可控的運(yùn)動(dòng)單元。
【專利說明】
一種CAN總線擴(kuò)展接口
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于CAN總線控制接口技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種CAN總線擴(kuò)展接口。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)內(nèi)工控領(lǐng)域各類應(yīng)用的發(fā)展，基于總線型的多軸運(yùn)動(dòng)控制方式已經(jīng)慢慢變成趨勢(shì)，各類自動(dòng)化控制巨頭對(duì)此都有整體方案，但控制成本頗高，非總線型運(yùn)動(dòng)單元更無法參與其中，例如盧宗春.基于CAN總線太陽跟蹤多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].2011，p20，是應(yīng)用運(yùn)動(dòng)控制器與驅(qū)動(dòng)器通過CAN0PEN的方式實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)。為非總線型電機(jī)提供CAN總線接口擴(kuò)展，多具有專用性，只適用于某個(gè)或某種類型運(yùn)動(dòng)單元，例如論文郭光磊.基于CAN總線的分布式多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].2008，P3-43和論文舒志兵，張杰.基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2008，
(I)中所提到的CAN接口專門面向某種伺服單元。
[0003]各廠家為了實(shí)現(xiàn)對(duì)總線型的復(fù)雜多軸運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制，往往需要投入較高的成本進(jìn)行運(yùn)動(dòng)單元與控制器件的搭配，而在搭配的同時(shí)，極可能混用不同廠家的設(shè)備，這就很容易碰到兼容性問題;軍工行業(yè)的研發(fā)人員為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)單元的高速精密運(yùn)動(dòng)，一般使用國(guó)外高端控制器，這就極可能存在未知的安全與泄密隱患，而非總線型驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)也很少應(yīng)用到此類控制當(dāng)中，所以既能解決兼容性問題又能對(duì)運(yùn)動(dòng)單元進(jìn)行精確控制的CAN總線擴(kuò)展接口的研發(fā)刻不容緩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種CAN總線擴(kuò)展接口，為普通脈沖或模擬量可控的電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器或變頻器提供CAN總線擴(kuò)展功能，同時(shí)結(jié)合控制單元及傳感器等器件，實(shí)現(xiàn)了基于bxCAN總線的多軸的靈活組網(wǎng)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種CAN總線擴(kuò)展接口，包括控制芯片、串口收發(fā)模塊、CAN收發(fā)模塊、邏輯開關(guān)量輸入單元、邏輯開關(guān)量輸出單元、模擬量輸出單元、脈沖量輸出單元和電源管理單元；
[0007]所述電源管理單元上設(shè)有電源接入口和電源輸出口，所述電源輸出口分別與所述控制芯片、串口收發(fā)模塊、CAN收發(fā)模塊、邏輯開關(guān)量輸入單元、邏輯開關(guān)量輸出單元、模擬量輸出單元和脈沖量輸出單元電連接；
[0008]所述串口收發(fā)模塊通過收發(fā)串行數(shù)據(jù)信號(hào)與所述控制芯片通信連接；
[0009]所述CAN收發(fā)模塊通過收發(fā)CAN總線信號(hào)與所述控制芯片通信連接；
[0010]所述邏輯開關(guān)量輸入單元向所述控制芯片輸入開關(guān)量信號(hào)；
[0011]所述控制芯片通過所述邏輯開關(guān)量輸出單元輸出開關(guān)量信號(hào)；
[0012]所述控制芯片通過所述模擬量輸出單元輸出模擬量信號(hào)；
[0013]所述控制芯片通過脈沖量輸出單元輸出脈沖量信號(hào)。
[0014]進(jìn)一步的，所述控制芯片為基于ARM7的嵌入式芯片，該嵌入式芯片型號(hào)為STM32，該嵌入式32位單片機(jī)的STM32增強(qiáng)型，應(yīng)用Cortex-M3內(nèi)核，最高主頻為72MHz，并擁有2條APB總線。
[0015]進(jìn)一步的，所述串口收發(fā)模塊包括串口電平轉(zhuǎn)換模塊，所述串口電平轉(zhuǎn)換模塊與所述控制芯片通信連接。
[0016]進(jìn)一步的，所述CAN收發(fā)模塊包括CAN收發(fā)器和第一隔離電路，所述CAN收發(fā)器通過第一隔離電路與所述控制芯片信號(hào)連接。
[0017]進(jìn)一步的，所述邏輯開關(guān)量輸出單元包括驅(qū)動(dòng)電路和第二隔離電路，所述驅(qū)動(dòng)電路接收所述控制芯片的輸出信號(hào)后驅(qū)動(dòng)輸出至第二隔離電路的輸入端，經(jīng)第二隔離電路調(diào)制后由該第二隔尚電路的輸出端輸出開關(guān)量信號(hào)。
[0018]進(jìn)一步的，所述邏輯開關(guān)量輸出單元為12路邏輯控制輸出。
[0019]進(jìn)一步的，所述邏輯開關(guān)量輸入單元為8路邏輯控制輸入。
[0020]進(jìn)一步的，模擬量輸出單元包括放大電路和第三隔離電路，所述放大電路接收所述控制芯片的輸出信號(hào)后放大輸出至所述第三隔離電路的輸入端，經(jīng)該第三隔離電路調(diào)制后由該第三隔尚電路的輸出端輸出模擬量信號(hào)。
[0021]進(jìn)一步的，所述電源輸入口包括5V電源輸入口和24V電源輸入口。
[0022]進(jìn)一步的，所述電源輸出口包括正負(fù)12V電源輸出口、3.3V電源輸出口和1.6V電源輸出口，且所述正負(fù)12V電源輸出口、3.3V電源輸出口和1.6V電源輸出口之間相互隔離。
[0023]進(jìn)一步的，所述CAN總線擴(kuò)展接口還包括定時(shí)器，所述定時(shí)器與所述控制芯片信號(hào)連接，并與所述電源管理單元電連接。
[0024]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的具有以下優(yōu)勢(shì):
[0025](I)本發(fā)明創(chuàng)造所述的CAN總線擴(kuò)展接口，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的靈活搭建，使得控制單元及運(yùn)動(dòng)單元的選擇更為廣泛，使得復(fù)雜多軸配合運(yùn)動(dòng)的控制方式不僅僅局限在選用品牌中較為高端的總線型運(yùn)動(dòng)控制器和總線伺服電機(jī)，也可以應(yīng)用擴(kuò)展CAN卡的工控機(jī)或PC機(jī)和步進(jìn)電機(jī)等較低成本組合來完成。
【附圖說明】
[0026]構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0027]圖1為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的CAN總線擴(kuò)展接口連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的CAN總線擴(kuò)展接口應(yīng)用示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的CAN總線擴(kuò)展接口工作流程圖。
[0030]附圖標(biāo)記說明:
[0031 ] 1-控制芯片;2-串口收發(fā)模塊;21-串口電平轉(zhuǎn)換模塊;3-CAN收發(fā)模塊;31-CAN收發(fā)器;32-第一隔離電路;4-邏輯開關(guān)量輸入單元;5-邏輯開關(guān)量輸出單元;51-驅(qū)動(dòng)電路；52-第二隔咼電路；6-模擬量輸出單兀;61-放大電路;62-第三隔咼電路；7-脈沖量輸出單元;8-電源管理模塊;9-定時(shí)器。
【具體實(shí)施方式】
[0032]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0033]在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0034]在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。
[0035]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明創(chuàng)造包括控制芯片1、串口收發(fā)模塊2、CAN收發(fā)模塊3、邏輯開關(guān)量輸入單元4、邏輯開關(guān)量輸出單元5、模擬量輸出單元6、脈沖量輸出單元7和電源管理單元8；
[0037]電源管理單元8上設(shè)有電源接入口和電源輸出口，電源輸出口分別與控制芯片1、串口收發(fā)模塊2、CAN收發(fā)模塊3、邏輯開關(guān)量輸入單元4、邏輯開關(guān)量輸出單元5、模擬量輸出單元6和脈沖量輸出單元7電連接；
[0038]串口收發(fā)模塊2通過收發(fā)串行數(shù)據(jù)信號(hào)與控制芯片I通信連接，實(shí)現(xiàn)了該CAN總線擴(kuò)展接口與編碼器或者運(yùn)動(dòng)單元中的傳感器等通過串行數(shù)據(jù)信號(hào)通信的器件之間的通信，實(shí)現(xiàn)了對(duì)CAN總線擴(kuò)展接口內(nèi)控制芯片I功能的調(diào)整以及對(duì)運(yùn)動(dòng)單元中狀態(tài)數(shù)據(jù)的輸入；
[0039]CAN收發(fā)模塊3通過收發(fā)CAN總線信號(hào)與控制芯片I通信連接，使得該CAN總線擴(kuò)展接口在連接運(yùn)動(dòng)單元后成為CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，為模擬量或脈沖量可控的運(yùn)動(dòng)單元(包括變頻器或驅(qū)動(dòng)器和電機(jī))提供CAN總線功能或者擴(kuò)展后靈活的bxCAN總線功能，實(shí)現(xiàn)了控制芯片I與CAN網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)或者上位機(jī)控制單元之間的通信；
[0040]邏輯開關(guān)量輸入單元4向控制芯片I輸入開關(guān)量信號(hào)，邏輯開關(guān)量輸入單元4為8路邏輯控制輸入，該控制芯片I采用中斷接收，運(yùn)動(dòng)單元的限位、報(bào)警等信號(hào)由控制芯片I通過所述邏輯開關(guān)量輸入單元4應(yīng)用中斷形式監(jiān)測(cè)；
[0041]控制芯片I通過邏輯開關(guān)量輸出單元5輸出開關(guān)量信號(hào)，該邏輯開關(guān)量輸出單元5為12路邏輯控制輸出；
[0042]為了適應(yīng)更多驅(qū)動(dòng)器與變頻器，邏輯開關(guān)量輸入單元4和邏輯開關(guān)量輸出單元5應(yīng)用光電隔離芯片實(shí)現(xiàn)5V、24V跳線可選。
[0043]控制芯片I通過模擬量輸出單元6輸出模擬量信號(hào)，模擬量輸出單元通過應(yīng)用減法器實(shí)現(xiàn)正負(fù)電壓的輸出，再通過應(yīng)用放大器實(shí)現(xiàn)了模擬量信號(hào)輸出的正負(fù)12V內(nèi)可調(diào)；
[0044]控制芯片I通過脈沖量輸出單兀7輸出脈沖量信號(hào)。
[0045]控制芯片I為基于ARM7的嵌入式芯片，該嵌入式芯片型號(hào)為STM32，該嵌入式32位單片機(jī)的STM32增強(qiáng)型，應(yīng)用Cortex-M3內(nèi)核，最高主頻為72MHz，并擁有2條APB總線用以連接豐富的外圍設(shè)備。
[0046]串口收發(fā)模塊2包括串口電平轉(zhuǎn)換模塊21，串口電平轉(zhuǎn)換模塊21與控制芯片I通信連接。
[0047]CAN收發(fā)模塊3包括CAN收發(fā)器31和第一隔離電路32，CAN收發(fā)器31通過第一隔離電路32與控制芯片I信號(hào)連接。
[0048]邏輯開關(guān)量輸出單元5包括驅(qū)動(dòng)電路51和第二隔離電路52，驅(qū)動(dòng)電路51接收控制芯片I的輸出信號(hào)后驅(qū)動(dòng)輸出至第二隔離電路52的輸入端，經(jīng)第二隔離電路52調(diào)制后由該第二隔尚電路52的輸出端輸出開關(guān)量信號(hào)。
[0049 ]模擬量輸出單元6包括放大電路61和第三隔離電路62，放大電路61接收控制芯片I的輸出信號(hào)后放大輸出至第三隔離電路62的輸入端，經(jīng)該第三隔離電路62調(diào)制后由該第三隔離電路62的輸出端輸出模擬量信號(hào)。
[0050]電源輸入口包括5V電源輸入口和24V電源輸入口。
[0051 ] 電源輸出口包括正負(fù)12V電源輸出口、3.3V電源輸出口和1.6V電源輸出口，且正負(fù)12V電源輸出口、3.3V電源輸出口和1.6V電源輸出口之間相互隔離。
[0052]CAN總線擴(kuò)展接口還包括定時(shí)器9，定時(shí)器9與控制芯片I信號(hào)連接，并與電源管理單元8電連接。
[0053]如圖2所示，本發(fā)明創(chuàng)造的一個(gè)應(yīng)用實(shí)施例為多個(gè)該CAN總線擴(kuò)展接口連接運(yùn)動(dòng)單元后分別接入CAN總線網(wǎng)絡(luò)中，靈活組成運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，同時(shí)該CAN總線擴(kuò)展接口還可以擴(kuò)展為CAN卡與工控機(jī)或PC及連接，然后接入CAN總線網(wǎng)絡(luò)中，作為上位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
[0054]如圖3所示，本發(fā)明創(chuàng)造在運(yùn)動(dòng)單元為軸運(yùn)動(dòng)時(shí)CAN總線網(wǎng)絡(luò)中的工控機(jī)控制運(yùn)動(dòng)單元的工作過程為:
[0055](I)控制芯片I控制該CAN總線擴(kuò)展接口初始化；
[0056](2) CAN收發(fā)模塊3由CAN總線網(wǎng)絡(luò)中接收CAN總線信號(hào)，并將該CAN總線信號(hào)隔離輸入控制芯片I ；
[0057](3)控制芯片I判斷該CAN總線信號(hào)是否為新數(shù)據(jù)信號(hào)，若是新數(shù)據(jù)信號(hào)，則進(jìn)入CAN總線接收中斷，控制芯片I接收CAN總線信號(hào)并進(jìn)入步驟(4)，若不是新數(shù)據(jù)信號(hào)，則判斷該CAN總線信號(hào)是否傳輸超時(shí)，若傳輸超時(shí)，則CAN總線信號(hào)無效，運(yùn)動(dòng)單元零速鉗位，若傳輸未超時(shí)，則重復(fù)步驟(2)和步驟(3);
[0058](4)控制芯片I復(fù)位定時(shí)器并判斷CAN總線信號(hào)幀是否為錯(cuò)誤幀，若是錯(cuò)誤幀，則CAN總線信號(hào)無效，運(yùn)動(dòng)單元零速鉗位，若不是錯(cuò)誤幀，則進(jìn)入步驟(5);
[0059](5)控制芯片I判斷該CAN總線信號(hào)是否為終止信號(hào)，若是終止信號(hào)，則控制芯片I向運(yùn)動(dòng)單元發(fā)送終止信號(hào)，運(yùn)動(dòng)單元停止運(yùn)動(dòng)，若不是終止信號(hào)，則進(jìn)入步驟(6);
[0060](6)控制芯片I判斷該CAN總線信號(hào)是否為運(yùn)動(dòng)信號(hào)，若是運(yùn)動(dòng)信號(hào)，則先判斷是否為零速，若是零速，則CAN總線信號(hào)無效，運(yùn)動(dòng)單元零速鉗位，若不是零速，則控制芯片I通過模擬量輸出單元6向運(yùn)動(dòng)單元發(fā)送模擬量控制信號(hào)，運(yùn)動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)，然后重復(fù)步驟(2)至步驟(6 )，若不是運(yùn)動(dòng)信號(hào)，則進(jìn)入步驟(7).’
[0061](7)控制芯片I判斷該CAN總線信號(hào)是否為急停信號(hào)，若是急停信號(hào)，則控制芯片I通過邏輯開關(guān)量輸出單元5向運(yùn)動(dòng)單元發(fā)送急停指令，運(yùn)動(dòng)單元停止運(yùn)動(dòng)，然后重復(fù)步驟
(2)至步驟(7)，若不是急停信號(hào)，則進(jìn)入步驟(8);
[0062](8)控制芯片I判斷該CAN總線信號(hào)是否為點(diǎn)動(dòng)信號(hào)，若是點(diǎn)動(dòng)信號(hào)，則控制芯片I通過脈沖量輸出單元7向運(yùn)動(dòng)單元輸送脈沖量信號(hào)，運(yùn)動(dòng)單元點(diǎn)動(dòng)，然后重復(fù)步驟(2)至步驟(8)，若不是點(diǎn)動(dòng)信號(hào)，則該信號(hào)控制芯片I無法識(shí)別，故控制芯片發(fā)送錯(cuò)誤報(bào)告，然后重復(fù)步驟(2)至步驟(8)。
[0063]在上述工作過程中，步驟(5)、步驟(6)、步驟(7)和步驟(8)的先后順序可以任意調(diào)換。
[0064]在上述工作過程中，CAN總線擴(kuò)展接口定時(shí)對(duì)CAN總線信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)CAN總線擴(kuò)展接口中的定時(shí)器9到達(dá)一定時(shí)間，表明在該時(shí)間內(nèi)輸入控制芯片I中的CAN總線信號(hào)均不是新數(shù)據(jù)信號(hào)，即CAN總線信號(hào)異常，可能發(fā)生了持續(xù)性錯(cuò)誤命令或上位機(jī)死機(jī)等緊急情況，此時(shí)控制芯片I立即停止所有在執(zhí)行指令，同時(shí)向運(yùn)動(dòng)單元輸送保護(hù)信號(hào)，停止運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)。
[0065]在上述運(yùn)動(dòng)過程中，表明運(yùn)動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息的傳感器信號(hào)等由串口收發(fā)模塊2輸入控制芯片I，限位信號(hào)、報(bào)警信號(hào)等由邏輯開關(guān)量輸入單元4輸入控制芯片1，載經(jīng)過控制芯片I將傳感器信號(hào)、限位信號(hào)、報(bào)警信號(hào)等信息處理后反饋至CAN總線網(wǎng)絡(luò)中。
[0066]本發(fā)明創(chuàng)造所述的CAN總線擴(kuò)展接口能夠完成對(duì)CAN總線網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制指令的接收，并將其轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)單元可識(shí)別的脈沖量信號(hào)、模擬量信號(hào)和邏輯開關(guān)量信號(hào)的形式(還包括急停、點(diǎn)動(dòng)等特殊運(yùn)動(dòng)控制指令)，同時(shí)將運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)(如報(bào)警、限位等)反饋至CAN總線網(wǎng)絡(luò)中。
[0067]本實(shí)施例使得基于CAN總線的多軸復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制具有更好的靈活性，同時(shí)使得成本控制變得更加容易，總線上擴(kuò)展不同類型的運(yùn)動(dòng)單元變得更加容易。
[0068]本發(fā)明創(chuàng)造具有兼容性高，靈活性好的特點(diǎn)，適用于各種型號(hào)與各廠家的模擬量或脈沖量可控的運(yùn)動(dòng)單元，使其成為CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備與其他CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)通信，使得非總線型的運(yùn)動(dòng)單元可以基于CAN總線實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)。
[0069]以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種CAN總線擴(kuò)展接口，其特征在于:包括控制芯片(I)、串口收發(fā)模塊(2)、CAN收發(fā)模塊(3)、邏輯開關(guān)量輸入單兀(4)、邏輯開關(guān)量輸出單兀(5)、模擬量輸出單兀(6)、脈沖量輸出單元(7)和電源管理單元(8); 所述電源管理單元(8)上設(shè)有電源接入口和電源輸出口，所述電源輸出口分別與所述控制芯片(1)、串口收發(fā)模塊(2)、CAN收發(fā)模塊(3)、邏輯開關(guān)量輸入單元(4)、邏輯開關(guān)量輸出單元(5)、模擬量輸出單元(6)和脈沖量輸出單元(7)電連接； 所述串口收發(fā)模塊(2)通過收發(fā)串行數(shù)據(jù)信號(hào)與所述控制芯片(I)通信連接； 所述CAN收發(fā)模塊(3)通過收發(fā)CAN總線信號(hào)與所述控制芯片(I)通信連接； 所述邏輯開關(guān)量輸入單元(4)向所述控制芯片(I)輸入開關(guān)量信號(hào)； 所述控制芯片(I)通過所述邏輯開關(guān)量輸出單元(5)輸出開關(guān)量信號(hào)； 所述控制芯片(I)通過所述模擬量輸出單元(6)輸出模擬量信號(hào)； 所述控制芯片(I)通過脈沖量輸出單元(7)輸出脈沖量信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線擴(kuò)展接口，其特征在于:所述控制芯片(I)為基于ARM7的嵌入式芯片，該嵌入式芯片型號(hào)為STM32。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線擴(kuò)展接口，其特征在于:所述串口收發(fā)模塊(2)包括串口電平轉(zhuǎn)換模塊(21)，所述串口電平轉(zhuǎn)換模塊(21)與所述控制芯片(I)通信連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線擴(kuò)展接口，其特征在于:所述CAN收發(fā)模塊(3)包括CAN收發(fā)器(31)和第一隔離電路(32)，所述CAN收發(fā)器(31)通過第一隔離電路(32)與所述控制芯片(I)信號(hào)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線擴(kuò)展接口，其特征在于:所述邏輯開關(guān)量輸出單元(5)包括驅(qū)動(dòng)電路(51)和第二隔離電路(52)，所述驅(qū)動(dòng)電路(51)接收所述控制芯片(I)的輸出信號(hào)后驅(qū)動(dòng)輸出至第二隔離電路(52)的輸入端，經(jīng)第二隔離電路(52)調(diào)制后由該第二隔離電路(52)的輸出端輸出開關(guān)量信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線擴(kuò)展接口，其特征在于:所述邏輯開關(guān)量輸出單元(5)為12路邏輯控制輸出。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線擴(kuò)展接口，其特征在于:所述邏輯開關(guān)量輸入單元(4)為8路邏輯控制輸入。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線擴(kuò)展接口，其特征在于:模擬量輸出單元(6)包括放大電路(61)和第三隔離電路(62)，所述放大電路(61)接收所述控制芯片(I)的輸出信號(hào)后放大輸出至所述第三隔離電路(62)的輸入端，經(jīng)該第三隔離電路(62)調(diào)制后由該第三隔離電路(62)的輸出端輸出模擬量信號(hào)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線擴(kuò)展接口，其特征在于:所述電源輸入口包括5V電源輸入口和24V電源輸入口，所述電源輸出口包括正負(fù)12V電源輸出口、3.3V電源輸出口和1.6V電源輸出口，且所述正負(fù)12V電源輸出口、3.3V電源輸出口和1.6V電源輸出口之間相互隔離。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線擴(kuò)展接口，其特征在于:還包括定時(shí)器(9)，所述定時(shí)器(9)與所述控制芯片(I)信號(hào)連接，并與所述電源管理單元(8)電連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK205620718SQ201620433295
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】張坤, 劉丹, 李旭東, 王東
【申請(qǐng)人】天津航天機(jī)電設(shè)備研究所