一种基于CAN通讯总线的LED灯具控制器制造技术

一种基于CAN通讯总线的LED灯具控制器，由单片机U1，CAN总线控制器U2，CAN总线驱动器U8，光电隔离IC?U6、U7，稳压器U10，电源模块U11，运放U5-A、U5-B，数字温度检测IC?U9，看门狗U3、与非门U4-A以及端子J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7组成，单片机U1通过SPI串行口和CAN总线控制器U2连接，CAN总线驱动器U8通过光电隔离IC?U6、U7光电隔离后与CAN总线控制器U2连接，数字温度检测IC?U9通过数据线和单片机U1连接。其体积小，直接通讯距离远，通讯稳定，安装便捷。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及LED照明领域，尤其涉及一种基于CAN通讯总线的LED灯具控制器。 
技术介绍
：传统RS485总线通讯距离比较短，最远距离一般在1.2km以内，不适于长距离的控制应用；总线仅包含物理层协议，而软件通讯协议需要自行开发，因此不适用于可靠性要求较高的场合；数据帧校验由软件实现，软件开发较为复杂，同时占用了处理器资源；当某个通讯节点出现硬件故障或死机等情况占用总线时，容易引起总线通讯瘫痪，给现场故障排查带来很大难度。 
技术实现思路
：本技术的目的是为了解决现有技术问题，提供一种基于CAN通讯总线的LED灯具控制器，其体积小，直接通讯距离远，通讯稳定，安装便捷。 本技术是这样实现的： 一种基于CAN通讯总线的LED灯具控制器，由单片机U1，CAN总线控制器U2，CAN总线驱动器U8，光电隔离IC U6、U7，稳压器U10，电源模块U11，运放U5-A、U5-B，数字温度检测IC U9，看门狗U3、与非门U4-A以及端子J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7组成，单片机U1通过SPI串行口和CAN总线控制器U2连接，CAN总线驱动器U8通过光电隔离IC U6、U7光电隔离后与CAN总线控制器U2连接， 数字温度检测IC U9通过数据线和单片机U1连接。 本技术的有益效果是通过采用CAN通讯总线技术标准，改变原有电源电路结构，实现体积小，直接通讯距离远，通讯稳定，发装便捷。 附图说明图1：为本技术的电路原理结构示意图。 具体实施方式以下结合图例，对本技术作进一步描述。 如图1所示，一种基于CAN通讯总线的LED灯具控制器，由单片机U1，CAN总线控制器U2，CAN总线驱动器U8，光电隔离IC U6、U7，稳压器U10，电源模块U11，运放U5-A、U5-B，数字温度检测IC U9，看门狗U3、与非门U4-A以及端子J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7组成，单片机U1通过SPI串行口和CAN总线控制器U2连接，CAN总线驱动器U8通过光电隔离IC U6、U7光电隔离后与CAN总线控制器U2连接，数字温度检测IC U9通过数据线和单片机U1连接。 单片机U1通过SPI串行口和CAN总线控制器U2连接，实现与外部的数据交换；CAN总线控制器U2，负责转换并协调SPI串行口与外部CAN总线两端的数据，实现CAN协议数据帧的收发转换及管理功能。U8为CAN总线驱动器，通过光电隔离IC U6、U7光电隔离后与CAN总线控制器U2连接，将CAN总线控制器U2的接口电平信号与外部CAN总线差分信号进行相互转换，实现CAN物理传输层的桥接转换功能。 稳压器U10是一种低压差线性稳压器(LDO)，其最大输出电流的典型值为1A，由于低压差线性稳压器(LDO)对外部输入电源的纹波具 有较好的抑制作用，因此非常适用于带有微处理器的场合。电源模块U11是DC/DC电源模块，主要为CAN总线驱动器U8提供隔离电源。 U5-A、U5-B为双运放，其与外围电路构成线性锯齿波产生电路，当与非门U4-A输出为高阻态时，电容C7通过电阻R2开始充电，运放U5-A的1脚输出电压开始缓慢上升，同时单片机U1内部定时器开始计数。当运放U5-A的1脚输出电压超过了外部输入的模拟信号电压时，单片机U1内部的电压比较器翻转，定时器停止计数，定时器的计数结果与外部输入的模拟信号电压存在一定的关系，通过计算转换就可以得知输入信号的实际幅值大小。输入信号在实际应用中可以是LED灯具的输入电压、电流等需要检测的模拟量。若需要检测的输入信号大于1路时，可用外扩电子开关分时输入检测方式即可实现，在本例中未给出。 数字温度检测IC U9是一种8位的数字温度检测IC，仅通过一条数掘线和单片机U1连接即可实现温度数据传输。由于数字温度检测IC U9内部有唯一的ID识别号，因此支持一条通讯线上挂载多个IC进行多点温度检测，而且数字温度检测IC U9与单片机U1之间的数据线连接长度可以达到几十米的距离，因此实际现场安装施工应用非常方便。 单片机U1的P3.5口通过三极管Q1驱动继电器K1，可以控制灯具的输入电源或其他需要被控制的对象，当控制数量较多时，也可以外扩IC来实现多路控制以满足实际需要。 看门狗U3是一种集电压监测、看门狗和EEPROM三功能于一体的可编程IC，主要用于服务控制器自身子系统。其中内部EEPROM用 于存储控制器的关键控制信息以及控制器的ID号；看门狗用于防止单片机U1死机；内部的电压监测功能用于为单片机U1提供上电复位信号，同时监测单片机U1运行时的供电电压，当单片机U1电源电压低于额定值的80％时，看门狗U3会对单片机U1进行复位操作，以保证控制器稳定运行。由于看门狗U3的接口也是SPI方式，因此可以直接与CAN总线控制器U2共用。 在某些需要提供特殊功能的场合，例如需要配合数字调光芯片调光或者配合遥控芯片改变发光颜色时，可以利用单片机U1的UART异步串行口来实现控制命令的透明数掘传输。另外，对于需要通过PWM方式调光的应用，可以利用单片机U1内部的定时器来产生需要的PWM波形实现调光功能。 端子J1是外部模拟信号输入端子，可以检测0-5V的直流电压信号，检测对象包含LED的工作电压、电流等，超出范围的信号只需要按比例变换后输入即可。 端子J2、J3连接到CAN总线网络上，其中J2接CANH，J3接CANL，另外在CAN总线的两个末端上并联一个124欧姆的终端电阻，这样连接后控制器就可以与上位机进行数据通讯。 端子J4是继电器控制的触点开关端子，开断容量为220V/10A，可以满足一般的应用需求，仅需要将端子J4串接入灯具的输入电源中就可以控制其开关。 端子J5是控制器的电源输入端子，需要外部接入一个DC9V的电源，给控制器提供工作电源。 端子J6是控制器提供的UART串行通讯口，控制器可以透过 UART与其他可编程器件或设备接口，如数字调光、变色等，透明传送命令控制数据，提升了控制器的扩展空间。 端子J7是控制器提供的PWM控制信号输出口，可以与需要PWM方式调光的灯具或者驱动电源连接来实现调光控制。 上述仅为本技术的较佳实施例，当然，根据实际需要和进步的探索还可以有其它实施方式。但是，应该明确的是，基于类似上述的或者其它没有表述出的具有相同构思的实施方式的变换，均应涵盖在本技术的保护范围之内。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CAN通讯总线的LED灯具控制器，由单片机U1，CAN总线控制器U2，CAN总线驱动器U8，光电隔离IC?U6、U7，稳压器U10，电源模块U11，运放U5?A、U5?B，数字温度检测IC?U9，看门狗U3、与非门U4?A以及端子J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7组成，其特征在于：单片机U1通过SPI串行口和CAN总线控制器U2连接，CAN总线驱动器U8通过光电隔离IC?U6、U7光电隔离后与CAN总线控制器U2连接，数字温度检测IC?U9通过数据线和单片机U1连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN通讯总线的LED灯具控制器，由单片机U1，CAN总线控制器U2，CAN总线驱动器U8，光电隔离IC U6、U7，稳压器U10，电源模块U11，运放U5-A、U5-B，数字温度检测IC U9，看门狗U3、与非门U4-A以及端子J1、J...

【专利技术属性】
技术研发人员：许超，
申请(专利权)人：广州众恒光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：