本發(fā)明屬于現(xiàn)場總線通訊接口領(lǐng)域，尤其是涉及高集成度的通訊轉(zhuǎn)換器及其接口的設(shè)計(jì)技術(shù)。

背景技術(shù)：

can總線是電子設(shè)備中組成控制局域網(wǎng)的最廣泛的現(xiàn)場總線之一，為了對電子設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，需要將電子設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)上，而計(jì)算機(jī)使用的通訊接口大多為usb通用串行總線接口，所以在電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間，需要使用可以將usb信號與can總線信號相互轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)換器連接來實(shí)現(xiàn)通信。

現(xiàn)有的usb轉(zhuǎn)can總線轉(zhuǎn)換器采用的是由常規(guī)的usb接口、電纜、usb轉(zhuǎn)換集成板及接口構(gòu)成，其接口部分多為db9或者接線柱方式。

現(xiàn)有產(chǎn)品的主要問題在于接口端子使用不方便，如果是接線柱的形式，需要固定；如果是db9的形式，必須要求另一端的接口也是db9。而在實(shí)際使用過程中，物理接口用戶自己定制，特別是在設(shè)備體積要求越來越小的情況下，物理接口的尺寸變小，接口形式各異，這就突顯出現(xiàn)有產(chǎn)品使用的不方便性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種usb轉(zhuǎn)can總線微型集成轉(zhuǎn)換器，采用的技術(shù)方案如下：

一種usb轉(zhuǎn)can總線微型集成轉(zhuǎn)換器，在usb的物理接口基礎(chǔ)上，將usb信號轉(zhuǎn)can總線信號的轉(zhuǎn)換電路部分設(shè)計(jì)成微型印制板，安裝在usb接口端子上，而can總線的輸出信號線直接引出，為用戶提供4芯連接器接口方式。其具體包括：usb接口、usb轉(zhuǎn)can總線轉(zhuǎn)換印制板、電纜及4芯連接器接口。所述的usb接口采用usb-a型公口，包括四個針腳(vdd、dm、dp、gnd)；所述的usb轉(zhuǎn)can總線集成印制板安裝在usb接口上，包括將usb信號轉(zhuǎn)換為spi信號的芯片、將spi信號轉(zhuǎn)換為符合can總線協(xié)議的二進(jìn)制碼流的can控制器、將二進(jìn)制碼流轉(zhuǎn)換為can總線差分信號的can收發(fā)器，可分別使用mcp2210芯片、mcp2510芯片和sn55hvd251芯片；所述的4芯連接器接口采用杜邦4芯連接器h2544-04，實(shí)現(xiàn)通用連接。

本發(fā)明的有益效果：

(1)將usb轉(zhuǎn)can總線信號的轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)成微型印制板，放置在usb的接口端，具有較小的物理尺寸，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換器體積的微型化，方便用戶使用。

(2)由于輸出端子是4芯連接器的接口方式，可直接插接在實(shí)驗(yàn)板上進(jìn)行can總線通訊，也可直接通過用戶自定義的端子形式實(shí)現(xiàn)usb到can總線的信號轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換器接口部分為4芯連接器接口方式，接口具有很好的兼容性和靈活性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理圖；

圖2是本發(fā)明usb轉(zhuǎn)can總線的微型集成轉(zhuǎn)換器的原理電路。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的usb轉(zhuǎn)can總線微型集成轉(zhuǎn)換器，將usb轉(zhuǎn)can總線信號的轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)成微型印制板，放置于usb接口端，同時轉(zhuǎn)換器的輸出接口為只有4根引線的微型連接器，有效地減小了轉(zhuǎn)換器的物理尺寸，使用戶可以根據(jù)自己的設(shè)計(jì)可靈活地選擇接口方式。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，本發(fā)明由usb接口、包含ic1、ic2和ic3芯片的集成轉(zhuǎn)換印制板、電纜及4芯連接器組成，其中usb接口為滿足usb2.0協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)usb-a型公頭接口；集成轉(zhuǎn)換印制板安裝在usb端子上，包含的ic1選用mcp2210芯片，ic2選用mcp2510芯片，ic3選用sn55hvd251芯片，can總線接口采用杜邦4芯連接器h2544-04。

其中usb端子和計(jì)算機(jī)的usb插口直接相連。虛框內(nèi)為本發(fā)明所設(shè)計(jì)usb轉(zhuǎn)can總線集成轉(zhuǎn)換印制板，ic1負(fù)責(zé)將usb信號轉(zhuǎn)換成spi總線信號，ic2負(fù)責(zé)將spi總線信號轉(zhuǎn)換成符合can總線協(xié)議的二進(jìn)制碼流，ic3負(fù)責(zé)將二進(jìn)制碼流轉(zhuǎn)換成can總線的差分信號。輸出約為1米的電纜，最后連接到杜邦4芯連接器h2544-04上。

如圖2是本發(fā)明的電路連接原理圖，所述的usb接口中dm和dp信號分別連接mcp2210芯片的d-和d+引腳，將mcp2210芯片的gp0、miso、mosi、sck、gp6引腳分別與mcp2510芯片的cs、so、si、sck、引腳相連接，將mcp2510的txcan和rxcan與sn55hvd251芯片的d和r引腳相連接，將sn55hvd251的canh、canl引腳分別與4芯連接器的canh、canl引腳相連。

此外，mcp2510的osc1、osc2引腳分別連接zttce20mt的osc1、osc2引腳。zttce20mt給mcp2510提供振蕩信號。

將轉(zhuǎn)換器usb端插入計(jì)算機(jī)的usb插口，4芯連接器接口連接需要通訊的電子設(shè)備。計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備進(jìn)行通信時，計(jì)算機(jī)傳入usb中dm和dp信號通過芯片mcp2210轉(zhuǎn)換為spi信號并發(fā)送給芯片mcp2510；芯片mcp2510作為can總線控制器用于生成can幀并以二進(jìn)制碼流的方式發(fā)給芯片sn55hvd251，及從芯片sn55hvd251接收二進(jìn)制碼流進(jìn)行解析；芯片sn55hvd251作為can收發(fā)器，完成二進(jìn)制碼流和差分信號的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)can總線信號的收發(fā)，從此實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)usb通用串行總線信號和電子設(shè)備can總線信號的相互轉(zhuǎn)換。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種USB轉(zhuǎn)CAN總線微型集成轉(zhuǎn)換器，在USB接口基礎(chǔ)上，將USB信號轉(zhuǎn)CAN信號的轉(zhuǎn)換電路部分設(shè)計(jì)成微型印制板，安裝在USB接口端子上，而CAN輸出信號線直接引出，為用戶提供4芯連接器接口方式。包括：USB接口、USB轉(zhuǎn)CAN總線轉(zhuǎn)換印制板、電纜及4芯連接器接口。USB接口采用USB?A型公口，包括四個針腳VDD、DM、DP、GN)；USB轉(zhuǎn)CAN總線集成印制板安裝在USB接口上，包括將USB信號轉(zhuǎn)換為SPI信號的芯片、將SPI信號轉(zhuǎn)換為符合CAN總線協(xié)議的二進(jìn)制碼流的CAN控制器、將二進(jìn)制碼流轉(zhuǎn)換為CAN總線差分信號的CAN收發(fā)器，可分別使用MCP2210芯片、MCP2510芯片和SN55HVD251芯片。實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換器微型化，方便用戶靈活使用。

技術(shù)研發(fā)人員：和衛(wèi)星;曹建安
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.02.15
技術(shù)公布日：2017.07.25