双冗余式RS485-CAN通信板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双冗余式RS485‑CAN通信板，包括：RS485通信收发器；MCU芯片，其输入端与RS485通信收发器的输出端连接；第一隔离CAN通信接口芯片，其输入端与MCU芯片的第一输出端连接，其输出端与CAN总线连接；第二隔离CAN通信接口芯片，其输入端与MCU芯片的第二输出端连接，其输出端与CAN总线连接。将RS485通信数据发送至MCU芯片，MCU芯片将数据从模拟信号转换成数字信号，发送至隔离CAN通信芯片第一接口和第二接口，隔离CAN通信芯片将数字信号转换为符合CAN通信接口电平的数据，通过2组CAN接口接入CAN总线，实现了从CAN控制器到CAN接口驱动器以及CAN通信线路的双冗余，从而实现双冗余式RS485‑CAN通信转换。

Dual redundant rs485-can communication board

The utility model discloses a dual redundant RS485 \u2011 can communication board, which includes: RS485 communication transceiver; MCU chip, whose input end is connected with the output end of RS485 communication transceiver; the first isolated can communication interface chip, whose input end is connected with the first output end of MCU chip, whose output end is connected with CAN bus; the second isolated can communication interface chip, whose input end is connected with the output end of MCU chip The second output terminal is connected, and the output terminal is connected with the CAN bus. RS485 communication data is sent to MCU chip, MCU chip converts data from analog signal to digital signal, and sends data to the first and second interfaces of isolation can communication chip. Isolation can communication chip converts digital signal to data conforming to can communication interface level, and connects to can bus through two groups of can interfaces, realizing the data from can controller to can interface driver and can communication line Dual redundancy, thus realizing dual redundancy RS485 \u2011 can communication conversion.

【技术实现步骤摘要】
双冗余式RS485-CAN通信板
本技术涉及CAN总线通信
，具体涉及一种双冗余式RS485-CAN通信板。
技术介绍
CAN通信应其通信的高可靠性、组网的方便性、通信的实时性广泛应用于汽车电子、煤矿远程通信、分布式电源设备等应用领域。RS485也因其具有接口协议简单，实现方便的优点被广泛使用。但RS485通信的缺点在于通信速度较慢、可靠性不如CAN通信。目前市场上研发出了RS485-CAN通信转换板，满足了只具备RS485接口的设备，接入CAN网络的需求。但是在一些需要更高可靠性的应用场合如：煤矿远程通信、军用设备通信中由于CAN线路和器件的损坏造成通信故障的情况仍时有发生。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供了一种双冗余式RS485-CAN通信板，以解决现有技术中的RS485-CAN通信转换板在需求更高可靠性的应用场合中，由于CAN线路和器件的损坏造成通信故障的问题。本技术实施例提供了一种双冗余式RS485-CAN通信板，包括：RS485通信收发器；MCU芯片，其输入端与RS485通信收发器的输出端连接；隔离CAN通信接口芯片，其第一驱动模块的输入端与MCU芯片的第一输出端连接，其第一驱动模块的输出端与CAN总线连接；其第二驱动模块的输入端与MCU芯片的第二输出端连接，其第二驱动模块的输出端与CAN总线连接。可选地，MCU芯片采用GD32F105VCT6芯片，用于作为主控芯片和CAN控制器芯片。可选地，RS485通信收发器采用MX485E芯片。可选地，隔离CAN通信接口芯片采用TDx01DCAN芯片。可选地，MCU芯片内部设有2路CAN控制器和1路串口，其中，1路串口与RS485通信收发器连接；2路CAN控制器分别与第一驱动模块和第二驱动模块连接。可选地，2路CAN控制器中至少有1路CAN控制器处于运行状态。可选地，RS485通信收发器的RO引脚与GD32F105VCT6芯片的PA3引脚连接；RS485通信收发器的DI引脚与GD32F105VCT6芯片的PA2引脚连接。可选地，GD32F105VCT6芯片的PA11引脚与TDx01DCAN芯片的第一RXD引脚连接；GD32F105VCT6芯片的PA12引脚与TDx01DCAN芯片的第一TXD引脚连接；GD32F105VCT6芯片的PB12引脚与TDx01DCAN芯片的第二RXD引脚连接；GD32F105VCT6芯片的PB13引脚与TDx01DCAN芯片的第二TXD引脚连接。可选地，TDx01DCAN芯片的第一CANG引脚、第一CANL引脚和第一CANH引脚分别与第一组CAN总线的CANG引脚、CANL引脚和CANH引脚对应连接；TDx01DCAN芯片的第二CANG引脚、第二CANL引脚和第二CANH引脚分别与第二组CAN总线的CANG引脚、CANL引脚和CANH引脚对应连接。本技术的有益效果：1、将RS485通信数据发送至MCU芯片，MCU芯片将数据从模拟信号转换成数字信号，发送至隔离CAN通信芯片第一接口和第二接口，隔离CAN通信芯片将数字信号转换为符合CAN通信接口电平的数据，通过2组CAN接口接入CAN总线，实现了从CAN控制器到CAN接口驱动器以及CAN通信线路的双冗余，从而实现双冗余式RS485-CAN通信转换。2、RS485通信收发器采用MX485E芯片，具有热插拔功能，保证在VCC上升时，内部电路保持DE为低电平，RE为高电平。在完成初始上电过程后，下拉电路将不再起作用，并复位热插拔输入端，可在无需系统断电的情况下进行更换等操作，更为方便易用。3、用TDx01DCAN芯片取代传统隔离电源模块加CAN接口驱动器的方式，有效减少了器件间的连线和器件的数量，达到了提高装置可靠性和减小装置体积的目的。4、当有一路CAN通信接口由于线路或器件损坏造成CAN通信故障时，仍可通过另一路CAN通信接口完成CAN网络数据的收发，提高了通信板的可靠性。5、RS485通信收发器传输的模拟信号经过PA3引脚可以直接由MCU芯片进行模数转换，转换为数字信号，减少了器件数量，使通信板小型化。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本技术实施例中一种双冗余式RS485-CAN通信板的结构；图2示出了GD32F105VCT6芯片的功能引脚图；图3示出了GD32F105VCT6芯片的电源部分供电引脚连接结构；图4示出了本技术实施例中一种RS485通信收发器1引脚连接结构示意图；图5为本技术实施例中隔离CAN通信接口芯片第一驱动模块的引脚连接示意图；图6为本技术实施例中隔离CAN通信接口芯片第二驱动模块的引脚连接示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1示出了本技术实施例中一种双冗余式RS485-CAN通信板的结构，包括RS485通信收发器1，MCU芯片2和隔离CAN通信接口芯片3，其中：MCU芯片2的输入端与RS485通信收发器1的输出端连接；隔离CAN通信接口芯片3，其第一驱动模块31的输入端与MCU芯片2的第一输出端连接，其第一驱动模块31的输出端与CAN总线4连接；其第二驱动模块32的输入端与MCU芯片2的第二输出端连接，其第二驱动模块32的输出端与CAN总线4连接。在本实施例中，将RS485通信数据发送至MCU芯片，MCU芯片将数据从模拟信号转换成数字信号，发送至隔离CAN通信芯片第一接口和第二接口，隔离CAN通信芯片将数字信号转换为符合CAN通信接口电平的数据，通过2组CAN接口接入CAN总线，实现了从CAN控制器到CAN接口驱动器以及CAN通信线路的双冗余，从而实现双冗余式RS485-CAN通信转换。在具体实施方式中，在RS485通信收发器1和MCU芯片2之间设置AD转换模块。作为可选的实施方式，MCU芯片采用GD32F105VCT6芯片，用于作为主控芯片和CAN控制器芯片。图2示出了GD32F105VCT6芯片的功能引脚图，图3示出了GD32F105VCT6芯片的电源部分供电引脚连接结构。在本实施例中，GD32F105VCT6芯片具备ADC模块，无需另外再接AD转换模块。基于ARM7、Cortex-M3内核的GD32系列32位通用MCU产品，主频为108MHz。目前片内闪存(Flash)最大为1024KB，能存放更多的代码(也能当普通Flash存放数据用)，RAM最大为96KB，有更多的SRAM存放大块的数据。供电电压范围为2.6V-3.6V，内核的供电电压为1.2V，I/O口可承受5V电平，内嵌实时时钟(RTC)和2个看门狗(WDG)，具有掉电复位(PDR)、上电复位(POR)及电压监测(LVD)功能。支持三相PWM互补输出和积分器的高级控制定时器可用于矢量控制，还拥有3个通用16位定时器。提供多达4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双冗余式RS485‑CAN通信板，其特征在于，包括：RS485通信收发器(1)；MCU芯片(2)，其输入端与所述RS485通信收发器(1)的输出端连接；隔离CAN通信接口芯片(3)，其第一驱动模块(31)的输入端与所述MCU芯片(2)的第一输出端连接，其第一驱动模块(31)的输出端与所述CAN总线连接；其第二驱动模块(32)的输入端与所述MCU芯片(2)的第二输出端连接，其第二驱动模块(32)的输出端与所述CAN总线(5)连接。

【技术特征摘要】
1.一种双冗余式RS485-CAN通信板，其特征在于，包括：RS485通信收发器(1)；MCU芯片(2)，其输入端与所述RS485通信收发器(1)的输出端连接；隔离CAN通信接口芯片(3)，其第一驱动模块(31)的输入端与所述MCU芯片(2)的第一输出端连接，其第一驱动模块(31)的输出端与所述CAN总线连接；其第二驱动模块(32)的输入端与所述MCU芯片(2)的第二输出端连接，其第二驱动模块(32)的输出端与所述CAN总线(5)连接。2.根据权利要求1所述的双冗余式RS485-CAN通信板，其特征在于，所述MCU芯片(2)采用GD32F105VCT6芯片，用于作为主控芯片和CAN控制器芯片。3.根据权利要求2所述的双冗余式RS485-CAN通信板，其特征在于，所述RS485通信收发器(1)采用MX485E芯片。4.根据权利要求3所述的双冗余式RS485-CAN通信板，其特征在于，所述隔离CAN通信接口芯片(3)采用TDx01DCAN芯片。5.根据权利要求2所述的双冗余式RS485-CAN通信板，其特征在于，所述MCU芯片(2)内部设有2路CAN控制器和1路串口，其中，所述1路串口与所述RS485通信收发器连接；所述2路CAN控制器分别与所述第一驱动模块(31)和所述第二驱动模块(32)连接。6.根据权利要求5所述的双冗余式RS485-C...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴健，
申请(专利权)人：扬州通信设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32