基于CANFD总线的电源监控模块制造技术

本发明专利技术公开了基于CANFD总线的电源监控模块，包含微处理器MCU、接口电路、地址识别电路和电源监控电路；处理器MCU引脚CANRX与通讯隔离器的引脚TX1连接；通讯隔离器引脚TX2与CANFD收发器引脚TX连接；通讯隔离器的引脚RX2与CANFD收发器的引脚RX连接；CANFD收发器的CANFDH引脚连接共模扼流圈后用于连接CANFD总线的CANFDH线；CANFD收发器的CANFDL引脚连接共模扼流圈后用于连接CANFD总线的CANFDL线；CANFD收发器的CANFDH信号和CANFDL信号分别通过浪涌保护器接地。本发明专利技术不但提高了数据传输效率，而且同样支持非破坏性基于优先权的总线仲裁。

【技术实现步骤摘要】
基于CANFD总线的电源监控模块
本专利技术属于电源监控
，尤其涉及一种用于雷达测试技术的电源监控系统。
技术介绍
目前在电源、各种系统级的电源监控模块多采用CAN总线和RS485总线作为现场级组网和通讯总线。但传统CAN总线严重受到宽带和数据场长度的制约，其速率只能到1Mb/S，每帧8字节数据，有效传输负载能力低，有效数据占总帧长最大仅为51％，不利于同一时刻传输更多数据。而RS485总线则是速率第，仲裁能力差。但是由于CAN总线速率只能到1Mbit/s，且有效数据最大仅为8字节，造成单帧最大传输效率仅为51％左右，使得CAN总线单点数据吞吐能力不足，传输效率较低。CANFD(FlexiableDateRate)即为下一代CAN总线，CANFD可以实现更高速率和更长有效载荷。传统CAN总线速率只能到1Mb/s，每帧8字节数据，而CANFD速率可达10Mb/s，每帧可包括64字节。CANFD(CANwithFlexibleDaterate)继承了CAN总线的主要特性，CANFD总线也有效弥补了CAN总线宽带和数据场长度的制约。CANFD的以上特点是传统CAN总线及RS485总线，无法做到的。因此随着雷达系统对电源测试性要求及健康管理能力的提高，为完全满足工程的需求，基于CANFD总线的具备更高的带宽，更大有效传输负载能力的电源监控模块亟待开发。
技术实现思路
本专利技术的技术方案提供了一种基于CANFD总线的电源监控模块，借助其较大的数据域长度和更高的传输速率完成电源电压、电流、温度及其他更多的BIT参数在同一数据帧中完成传输，提高传输效率与传输信息的同时性、可靠性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：基于CANFD总线的电源监控模块，包含：微处理器MCU、接口电路、地址识别电路和电源监控电路；所述微处理器MCU分别与接口电路、地址识别电路和电源监控电路电性连接；所述微处理器MCU用于控制整个基于CANFD总线的电源监控模块的工作；接口电路与所述接口电路与微处理器MCU电性连接，用于实现批量数据的传输；所述接口电路采用CANFD总线作为远程通讯接口；地址识别电路用以提供地址识别码供微处理器MCU进行CANFD总线节点地址识别；电源监控电路用于采集电源监控系统中电源电压、电流和温度；所述接口电路包括通讯隔离器、CANFD收发器、浪涌保护器、共模扼流圈以及用于通讯隔离器供电的隔离电源；所述微处理器MCU的引脚CANTX与通讯隔离器的引脚RX1连接；所述微处理器MCU的引脚CANRX与通讯隔离器的引脚TX1连接；所述通讯隔离器的引脚TX2与CANFD收发器的引脚TX连接；所述通讯隔离器的引脚RX2与CANFD收发器的引脚RX连接；所述CANFD收发器的CANFDH引脚连接共模扼流圈后，用于连接CANFD总线的CANFDH线；所述CANFD收发器的CANFDL引脚连接共模扼流圈后，用于连接CANFD总线的CANFDL线；CANFD收发器的CANFDH信号和CANFDL信号分别通过浪涌保护器接地。进一步的，所述地址识别电路包括：检测光耦OC1、检测光耦OC2、限流电阻R1、限流电阻R2、上拉电阻R3和上拉电阻R4；所述微处理器MCU具有若干不接地的地址线以及接地的一根地址线公共端；所述若干地址线分别接入一个不同的检测光耦输入负端；检测光耦OC1的光点二极管的阴极为输入负端，所述检测光耦OC1的输入负端连接微处理器MCU的不接地的地址线；检测光耦OC2的光点二极管的阴极为输入负端，所述检测光耦OC2的输入负端连接微处理器MCU的不接地的地址线；所述微处理器MCU的地址线公共端接地；所述检测光耦OC1的输入正端串联限流电阻R1后，用于连接供电电源；所述检测光耦OC1的输出正端串联上拉电阻R3后，用于连接供电电源；同时所述检测光耦OC1的输出正端连接微处理器MCU的检测接口，用于进行高低电平状态检测；所述检测光耦OC1的三极管的发射极为输出负端，所述输出负端接地；所述检测光耦OC2的输入正端串联限流电阻R2后，用于连接供电电源；所述检测光耦OC2的输出正端串联上拉电阻R4后，用于连接供电电源；同时所述检测光耦OC2的输出正端连接微处理器MCU的检测接口，用于进行高低电平状态检测；所述检测光耦OC2的三极管的发射极为输出负端，所述输出负端接地。所述电源监控电路采用常规的电源信号采集电路。优选的，所述微处理器MCU型号为具备CANFD总线外设的低功耗MCUATSAMC21G18A。优选的，所述MCU与CANFD收发器间使用数字隔离器实现通讯信号隔离，CANFD总线传输速率为2Mbit/s。优选的，所述地址识别电路通过通断编码的方式实现CANFD总线节点地址自动识别。本专利技术针对传统CAN总线及RS485总线传输负载能力弱，稳定性不高等问题，提供了一种使用最新型的CANFD总线作为远程数据传输及控制接口的电源监控系统，在实现常规电源电压、电流、温度监测功能和电源控制功能的同时，有效提高了传输负载能力，最大单帧可容纳64字节有效数据，波特率目前最高可达4Mbqs，且同样支持非破坏性基于优先权的总线仲裁，提高数据传输效率；采用CANFD总线可以在一次性传输更多的电源参数信息，同时由于速度更高，并不增加更长的传输时间；其次，本专利技术通过通断编码的方式实现CANFD总线节点地址自动识别，使用该方式实现的地址识别方式抗干扰能力强，接口可靠性高，备件更换简单。附图图1实施例1的电源监控系统模块连接示意图。图2实施例1的CANFD总线接口电路示意图。图3实施例1的CANFD地址自动识别电路示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例的限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。实施例1以下根据图1和图2，具体说明本专利技术的较佳实施例。如图1所示，是本实施例提供的基于CANFD总线的电源监控模块，包含：微处理器MCU，其控制整个基于CANFD总线的电源监控模块的工作；本实施例中，该微处理MCU选择具备CANFD总线接口的低功耗MCU，具体型号为ATMEL公司SAMC21系列MCU：ATSAMC21G18A；接口电路，所述接口电路电性连接微处理器MCU1，实现批量数据的传输；地址识别电路，所述地址识别电路电性连接微处理器MCU，提供地址识别码供微处理器MCU进行CANFD总线节点地址识别；电源监控电路，所述电源监控电路电性连接微处理器MCU，实现电源监控系统中电源电压、电流、温度的采集。如图2所示，本实施例中基于CANFD总线的电源监控模块，所述接口电路采用CANFD总线作为远程通讯接口，包括：微处理器MCU1、通讯隔离器、隔离电源、CANFD收发器、浪涌保护器和共模扼流圈；所述微处理器MCU1的引脚CANTX与通讯隔离器的引脚RX1连接；所述微处理器MCU的引脚CANRX与通讯隔离器的引脚TX1连接；所述通讯隔离器的引脚TX2与CANFD收发器的引脚TX连接；所述通讯隔离器的引脚RX2与CANFD收发器的引脚RX连接；所述CANFD收发器的CAN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CANFD总线的电源监控模块，其特征在于。包括微处理器MCU、接口电路、地址识别电路和电源监控电路；所述微处理器MCU分别与接口电路、地址识别电路和电源监控电路电性连接；所述微处理器MCU用于控制整个基于CANFD总线的电源监控模块的工作；接口电路与所述接口电路与微处理器MCU电性连接，用于实现批量数据的传输；所述接口电路采用CANFD总线作为远程通讯接口；地址识别电路用以提供地址识别码供微处理器MCU进行CANFD总线节点地址识别；电源监控电路用于采集电源监控系统中电源电压、电流和温度；所述接口电路包括通讯隔离器、CANFD收发器、浪涌保护器、共模扼流圈以及用于通讯隔离器供电的隔离电源；所述微处理器MCU的引脚CANTX与通讯隔离器的引脚RX1连接；所述微处理器MCU的引脚CANRX与通讯隔离器的引脚TX1连接；所述通讯隔离器的引脚TX2与CANFD收发器的引脚TX连接；所述通讯隔离器的引脚RX2与CANFD收发器的引脚RX连接；所述CANFD收发器的CANFDH引脚连接共模扼流圈后，用于连接CANFD总线的CANFDH线；所述CANFD收发器的CANFDL引脚连接共模扼流圈后，用于连接CANFD总线的CANFDL线；CANFD收发器的CANFDH信号和CANFDL信号分别通过浪涌保护器接地。...

【技术特征摘要】
1.一种基于CANFD总线的电源监控模块，其特征在于。包括微处理器MCU、接口电路、地址识别电路和电源监控电路；所述微处理器MCU分别与接口电路、地址识别电路和电源监控电路电性连接；所述微处理器MCU用于控制整个基于CANFD总线的电源监控模块的工作；接口电路与所述接口电路与微处理器MCU电性连接，用于实现批量数据的传输；所述接口电路采用CANFD总线作为远程通讯接口；地址识别电路用以提供地址识别码供微处理器MCU进行CANFD总线节点地址识别；电源监控电路用于采集电源监控系统中电源电压、电流和温度；所述接口电路包括通讯隔离器、CANFD收发器、浪涌保护器、共模扼流圈以及用于通讯隔离器供电的隔离电源；所述微处理器MCU的引脚CANTX与通讯隔离器的引脚RX1连接；所述微处理器MCU的引脚CANRX与通讯隔离器的引脚TX1连接；所述通讯隔离器的引脚TX2与CANFD收发器的引脚TX连接；所述通讯隔离器的引脚RX2与CANFD收发器的引脚RX连接；所述CANFD收发器的CANFDH引脚连接共模扼流圈后，用于连接CANFD总线的CANFDH线；所述CANFD收发器的CANFDL引脚连接共模扼流圈后，用于连接CANFD总线的CANFDL线；CANFD收发器的CANFDH信号和CANFDL信号分别通过浪涌保护器接地。2.根据权利要求1所述的基于CANFD总线的电源监控模块，其特征在于，所述地址识别电路包括：检测光耦OC1、检测光耦OC2、限流电阻R1、限流电阻R2、上拉电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙颋，周康，陈振东，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32