一种基于CAN总线的DTU模块制造技术

本发明专利技术公开了一种基于CAN总线的DTU模块，包括：电源单元，为本DTU模块和其它DTU模块供电；配置单元，设置DTU模块的收发模式和工作参数；通信单元，实现DTU模块和设备间的通信；主控单元，将数据帧转换成符合CAN总线协议或其它通信协议的格式；CAN单元，实现不同DTU模块间的通信。本发明专利技术将不同的通信方式模块化，基于CAN总线实现自由组合；一个模块通过电源单元供电，其他模块可通过此接口供电，不需要再连接电源；直接通过硬件控制收发模式，针对指定模块进行三种收发操作；据应用场合自由选择不同的通信接口组合成独立模块，将配置参数存储到外接的存储单元中，更换和升级都便捷。

A DTU Module Based on CAN Bus

The invention discloses a DTU module based on CAN bus, which includes: power supply unit, power supply for this DTU module and other DTU modules; configuration unit, setting the receiving and receiving mode and working parameters of DTU module; communication unit, realizing communication between DTU module and equipment; master control unit, converting data frame into format conforming to CAN bus protocol or other communication protocol; CAN unit, realizing No. Communication with DTU module. The invention modularizes different communication modes and realizes free combination based on CAN bus; one module is powered by a power supply unit, and other modules can be powered by this interface without connecting power supply; three kinds of receiving and receiving operations are carried out for the designated module by directly controlling the receiving and receiving mode through hardware; and different communication interfaces are freely selected to form independent modules according to the application occasion, and are matched. The parameters are stored in the external storage unit, so it is convenient to replace and upgrade.

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAN总线的DTU模块
本专利技术属于通信
，具体涉及一种基于CAN总线的DTU模块。
技术介绍
数据传输单元DTU是英文词组DataTransferunit的缩写，专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送，内部集成TCP/IP协议栈，提供串口数据双向转换功能。控制器局域网络CAN是英文词组ControllerAreaNetwork的缩写，由德国BOSCH公司开发，成为国际标准，是应用最广泛的现场总线之一，在北美和西欧，已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，专为大型货车和重工机械车辆设计使用。现有的DTU实现串口数据与IP数据的互转，对每一个DTU来说，串口数据和IP数据的收发方式是固定的，即通信接口类型以及接口数量是一定的，随着通信技术在不断发展，如果要使用新的通信协议，旧的DTU就需要全部更换，成本较高且不够便捷。使用不同通信方式的DTU模块，彼此传输数据不兼容，需要再次进行数据转换，以市面常见的4G和WIFI为例，如果要实现不同设备的通信，就要配置额外的协议转换设备，如果增加新的设备，还需要额外增加供电，对于系统的扩展不够灵活。为了供未来扩展，需要增加新的如Zigbee、LoRa、NB-IoT接口，紫蜂协议ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，长距离传输LoRa技术使用非授权频段，基于扩频技术超远距离无线传输，窄带物联网NB-IoT可以直接部署于LTE网络，具有更低的功耗，良好的兼容性降低了部署的成本。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于CAN总线的DTU模块，具体技术方案如下：一种基于CAN总线的DTU模块，包括：电源单元，配置4Pin接口，为本DTU模块和其它DTU模块供电；配置单元，提供开关设置DTU模块的收发模式，提供接口设置DTU模块的工作参数；通信单元，配置常见的通信接口，用于数据在DTU模块与设备间的传输，实现DTU模块和设备间的通信；主控单元，对经过DTU模块的数据进行格式转换，将数据帧转换成符合CAN总线协议或其它通信协议的格式；CAN单元，配置4Pin接口，用于数据在不同DTU模块间的传输，设置CAN数据帧，实现不同DTU模块间的通信。进一步的，4Pin接口，包括：VCC和GND连接电源，或与其它DTU模块的VCC和GND连接；CAN_H和CAN_L连接CAN总线，用于数据在DTU模块和CAN总线间的传输。进一步的，电源单元，包括：连接不同DTU模块的电缆，电流通过VCC和GND在不同DTU模块之间传输，电源单元为本模块供电的同时为其它模块供电。进一步的，配置单元的开关，包括：硬件三档拨动开关，用于设置只收、只发、收发三种模式，分别对应CAN单元从CAN总线只接收数据、只发送数据、接收并发送数据。进一步的，配置单元，包括：标识符过滤组，用于标识DTU模块，在当前收发模式下，只对指定的DTU模块进行相应的数据传输。进一步的，配置单元的接口，包括：RS232接口、内置Flash和/或外置EEPROM；RS232接口，用于输入通信单元的传输协议和主控单元的AT指令，即Attention指令，是应用于终端设备与PC应用之间的连接与通信的指令；内置Flash和/或外置EEPROM，用于存储DTU模块的配置参数和初始化命令。进一步的，通信单元的通信接口，对应一种通信方式，包括：RS485、WIFI、Zigbee、LoRa、NB-IoT、2G/3G/4G、Ethernet；每种通信接口与对应的通信设备连接，符合该通信协议的数据通过该接口，在DTU模块和设备间传输；通过配置单元的RS232接口，设置RS485的数据传输波特率、WIFI的SSID和密码、Ethernet的IP地址。进一步的，CAN单元的CAN数据帧，使用CAN标准帧结构，包括：帧起始位1位、仲裁段12位、控制段6位、数据段64位、CRC段16位、ACK段2位、帧结束段7位；仲裁段，使用前11位作为DTU模块的ID标识；控制段，使用第1位作为IDE、第2位作为r0、后4位作为DLC；CRC段，使用前15位作为CRC，后1位置空；ACK段，使用第1位作为ACK，第2位置空。进一步的，ID标识，包括：前5位，用于分类通信方式，支持32种通信方式，标识该DTU模块中通信单元使用的通信接口和对应的通信方式；后6位，用于区分使用相同通信方式的DTU模块，支持64个DTU模块，设置硬件拨档开关，可由机械动作实时更改；DTU模块根据ID标识找到数据传输目标所在，CAN数据帧通过CAN总线发送至目标模块。本专利技术将不同的通信方式模块化，基于CAN总线实现自由组合；一个模块通过电源单元供电，其他模块可通过此接口供电，不需要再连接电源；直接通过硬件控制收发模式，针对指定模块进行三种收发操作；据应用场合自由选择不同的通信接口组合成独立模块，将配置参数存储到外接的存储单元中，更换和升级都便捷。附图说明图1表示模块的组成单元，图2表示模块接口针脚，图3表示三种收发模式，图4表示使用不同通信方式的DTU模块通过CAN总线彼此传输数据，图5表示CAN数据帧结构。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明：一种基于CAN总线的DTU模块，如图1所示，包括：电源单元，配置4Pin接口，为本DTU模块和其它DTU模块供电；配置单元，提供开关设置DTU模块的收发模式，提供接口设置DTU模块的工作参数；通信单元，配置常见的通信接口，用于数据在DTU模块与设备间的传输，实现DTU模块和设备间的通信；主控单元，对经过DTU模块的数据进行格式转换，将数据帧转换成符合CAN总线协议或其它通信协议的格式；CAN单元，配置4Pin接口，用于数据在不同DTU模块间的传输，设置CAN数据帧，实现不同DTU模块间的通信。、4Pin接口，如图2所示，包括：VCC和GND连接电源，或与其它DTU模块的VCC和GND连接；CAN_H和CAN_L连接CAN总线，用于数据在DTU模块和CAN总线间的传输。电源单元，包括：连接不同DTU模块的电缆，电流通过VCC和GND在不同DTU模块之间传输，电源单元为本模块供电的同时为其它模块供电。配置单元的开关，包括：硬件三档拨动开关，用于设置只收、只发、收发三种模式，如图3所示，分别对应CAN单元从CAN总线只接收数据、只发送数据、接收并发送数据。配置单元，包括：标识符过滤组，用于标识DTU模块，在当前收发模式下，只对指定的DTU模块进行相应的数据传输。配置单元的接口，包括：RS232接口、内置Flash和/或外置EEPROM；RS232接口，用于输入通信单元的传输协议和主控单元的AT指令；内置Flash和/或外置EEPROM，用于存储DTU模块的配置参数和初始化命令。通信单元的通信接口，对应一种通信方式，包括：RS485、WIFI、Zigbee、LoRa、NB-IoT、2G/3G/4G、Ethernet；每种通信接口与对应的通信设备连接，如图4所示，符合该通信协议的数据通过该接口，在DTU模块和设备间传输；通过配置单元的RS232接口，设置RS485的数据传输波特率、WIFI的SSID和密码、Ethernet的IP地址。C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CAN总线的DTU模块，其特征在于，包括：电源单元、配置单元、通信单元、主控单元、CAN单元；电源单元，配置4Pin接口，为本DTU模块和其它DTU模块供电；配置单元，提供开关设置DTU模块的收发模式，提供接口设置DTU模块的工作参数；通信单元，配置常见的通信接口，用于数据在DTU模块与设备间的传输，实现DTU模块和设备间的通信；主控单元，对经过DTU模块的数据进行格式转换，将数据帧转换成符合CAN总线协议或其它通信协议的格式；CAN单元，配置4Pin接口，用于数据在不同DTU模块间的传输，设置CAN数据帧，实现不同DTU模块间的通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线的DTU模块，其特征在于，包括：电源单元、配置单元、通信单元、主控单元、CAN单元；电源单元，配置4Pin接口，为本DTU模块和其它DTU模块供电；配置单元，提供开关设置DTU模块的收发模式，提供接口设置DTU模块的工作参数；通信单元，配置常见的通信接口，用于数据在DTU模块与设备间的传输，实现DTU模块和设备间的通信；主控单元，对经过DTU模块的数据进行格式转换，将数据帧转换成符合CAN总线协议或其它通信协议的格式；CAN单元，配置4Pin接口，用于数据在不同DTU模块间的传输，设置CAN数据帧，实现不同DTU模块间的通信。2.根据权利要求1所述基于CAN总线的DTU模块，其特征在于，所述4Pin接口，包括：VCC、CAN_H、CAN_L、GND；VCC和GND连接电源，或与其它DTU模块的VCC和GND连接；CAN_H和CAN_L连接CAN总线，用于数据在DTU模块和CAN总线间的传输。3.根据权利要求1所述基于CAN总线的DTU模块，其特征在于，所述电源单元，包括：连接不同DTU模块的电缆，电流通过VCC和GND在不同DTU模块之间传输，电源单元为本模块供电的同时为其它模块供电。4.根据权利要求1所述基于CAN总线的DTU模块，其特征在于，所述配置单元的开关，包括：硬件三档拨动开关，用于设置只收、只发、收发三种模式，分别对应CAN单元从CAN总线只接收数据、只发送数据、接收并发送数据。5.根据权利要求1所述基于CAN总线的DTU模块，其特征在于，所述配置单元，包括：标识符过滤组，用于标识DTU模块，在当前收发模式下，只对指定的DTU模块进行相应的数据传输。6.根据权利要求1所述基于CAN总线的DTU模块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖昌海，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44