专利名称：一种can总线-蓝牙智能网桥的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其是涉及一种CAN总线-蓝牙网桥。
背景技术：
目前，随着计算机技术的发展，在越来越多的汽车上使用了车载微计算机控制器， 并将这些控制器通过CAN、LIN等总线连接起来，以便相互传递交换数据，其中CAN(控制局 域网)总线是目前使用最多的。这对汽车的动力性、安全性、可靠性及人性化等方面起到了 极大的提高作用，但也使得汽车维修诊断和排除故障困难多了。为此，在车载微计算机控制 器中加入了故障自诊断模块，把汽车运行过程中的性能和故障参数存储下来，甚至能自动 分析和判断汽车的技术状况，并能在汽车诊断仪上显示出来，便于维修人员快速定位故障。汽车诊断仪是与汽车故障自诊断系统配套使用的，其本质上相当于汽车故障自诊 断系统的终端设备，起到人机交互的作用。汽车诊断仪一般是专用的设备或者个人便携式 计算机等，当需要对汽车进行诊断时，诊断仪引出的线束插入到汽车诊断接口插座，通过 CAN总线与各车载微计算机控制器相连并进行数据交换，把从控制器得到的数据进行分析， 然后把分析结果显示在屏幕上，让维修人员知道问题所在，从而实现对汽车进行诊断。随着计算机编程技术的发展，应用软件开发变得越来越容易，汽车诊断仪开发也 逐渐转移到个人便携式计算机上来。诊断仪开发变得容易了，但对诊断仪的使用情况还是 一样，在诊断仪与汽车诊断座之间要联着一条长长的线束，对诊断过程中操作汽车产生一 定的不便利
发明内容
本发明的目的在于克服现有汽车诊断仪必须通过线束与汽车诊断接口插座连接 的使用缺点，提供一种能够使CAN总线与汽车诊断仪之间实现无线数据传输的智能网桥。本发明通过以下技术方案实现上述目的一种CAN总线-蓝牙智能网桥，其特征在于包括主控单元、电源单元、蓝牙模块及 CAN总线接口 ；电源单元分别与主控单元、蓝牙模块及CAN总线接口相连接并提供其各自所 需的电源电压；主控单元分别与蓝牙模块及CAN总线接口相连接，并且相互之间可以传输 数据。使用上述网桥时，将CAN总线接口与汽车诊断接口相连，蓝牙模块与汽车诊断仪 之间进行无线连接；主控单元时刻监控蓝牙模块和CAN总线接口，一旦蓝牙模块从汽车诊 断仪收到一个完整的数据帧，主控单元就把该数据帧通过CAN总线接口转发到CAN总线上； 同理，一旦CAN总线接口收到一个完整的数据帧，主控单元就把该数据帧通过蓝牙模块发 送出去，以便让诊断仪接收，这样就实现了汽车诊断仪与汽车CAN总线的无线连接。CAN总线有一个国际标准，在CAN总线传输的数据要符合标准规范，以便互相识别 和使用。该标准规定，每个数据帧由帧头和最多8个字节的数据组成，其中帧头是用来标示 本帧所携带的数据含义，各个整车厂在设计整车网络系统时候都会对帧头及携带的数据进行规划。因为CAN总线规定了每个帧所能携带的数据最多为8个字节，当需要传输的数据 超过8个字节时，必须对此大数据进行分片传输，第一个传输的分片为首帧，紧接着传输的 分片为后续帧；以及为控制分片传输速度而设立的流控帧。CAN总线上的帧内携带数据的组成如下表1所示，数据中第一字节的高4个位为 帧类型识别段，把CAN总线上的数据帧分为单帧、首帧、后续帧、流控帧；而帧的类型决定了 此帧的长度，如单帧的长度由本帧第一字节的低4个位标识，首帧的长度为8，中间后续帧 的长度也是为8，最后一个后续帧的长度是大数据长度对7求余再加一，流控帧的长度是3。 这样CAN总线上传输的数据长度就能确定下来，主控单元就能够根据数据长度明确是否收 到了 一个完整的数据帧，从而决定是否转发数据。 表1上述技术方案中，主控单元可以使用市场上常见的微处理器，例如PIC18F2480 ； 蓝牙模块可以采用市场上现有的蓝牙适配器，例如蓝牙串口适配器BTM0202C2P ；CAN总线 接口可以使用市场上常见的CAN总线接口驱动芯片，例如MCP2551，另外还可以在CAN总线 接口驱动芯片上连接滤波电路，以提高数据传输时的抗干扰性能。通过本发明的CAN总线-蓝牙智能网桥，可以使汽车内部的CAN网络与汽车诊断 仪之间通过蓝牙网络实现无线数据传输，从而扩大了汽车诊断仪的使用距离，提高了汽车 维修诊断时的操作便利性。
图1是本发明系统结构示意图；图2是本发明具体实施方式
的CAN总线接口电路图；图3是本发明具体实施方式
的蓝牙模块接口电路图；图4是本发明具体实施方式
的电源单元电路图；图5是本发明具体实施方式
中主控单元的软件流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明如附图1所示，一种CAN总线_蓝牙智能网桥，其特征在于包括主控单元、电源单 元、蓝牙模块及CAN总线接口 ；电源单元分别与主控单元、蓝牙模块及CAN总线接口相连接 并提供其各自所需的电源电压；主控单元分别与蓝牙模块及CAN总线接口相连接，并且相 互之间可以传输数据。本具体实施方式
中，主控单元使用型号为PIC18F2480的微处理器，该微处理器具备CAN控制器和串口模块，其中CAN控制器的接收引脚与CAN总线接口驱动芯片UO的RxD 端连接，发送引脚与CAN总线接口驱动芯片UO的TxD端连接，这样CAN控制器就能对CAN 总线上收到的数据进行处理；而串口模块是通用的串行接口通讯模块，与蓝牙模块配合，就 能将数据从蓝牙上发送出去，也能将蓝牙上的数据接收下来。本具体实施方式
中，CAN总线接口，如附图2所示，由型号为MCP2551的CAN总线接 口驱动芯片U0、滤波器LF以及滤波电容组成；驱动芯片UO将主控单元发送的TxD电平信 号转变为符合CAN总线要求的差分信号，并在CANH和CANL上发送到CAN总线上去；将CAN 总线上的数据从CANH和CANL接收进来并从RxD端口发送给主控单元。本具体实施方式
中，蓝牙模块使用的是蓝牙串口适配器，如附图3所示，型号为 BTM0202C2P。蓝牙串口适配器是专业厂商为一般电子技术人员使用蓝牙而开发的模块，可 以整合到各种设备、仪器中，支持蓝牙最新的规范，并能够自动与别的蓝牙设备建立连接。 它与主控单元之间通过串口相连接，负责将从串口接收的数据转换成蓝牙协议发送给到对 方的蓝牙设备，并将从对方蓝牙设备接收的蓝牙数据包转换成串口数据发送给主控单元。 当蓝牙串口适配器加电启动之后，诊断仪的蓝牙设备可以搜索到此蓝牙串口适配器，并且 发现其提供的服务，通过此服务可以与其建立连接并进行通讯。对于主控单元的通讯，可以 像使用串口线一样的使用此模块。本具体实施方式
中，电源单元如附图4所示，包括二极管D1、滤波电容E1、滤波电 容Cl、滤波电容E2、滤波电容C2、稳压器U1。其中二极管Dl起着防止电源反接烧毁电路的 作用；滤波电容可以对电路上的高低频信号进行滤波，以增加电路的稳定性；稳压器Ul可 以从输入电源上产生稳定的符合要求的电源电压，供主控单元、蓝牙模块、CAN总线接口单 元使用。本具体实施方式
中，主控单元通过软件编程实现整个网桥的控制，控制流程如附 图5所示，主控单元在上电初始化后就在一直在监听CAN总线及串口上的蓝牙数据，因为每 种帧类型对应的数据长度确认，微处理器能够明确是否接收到完整的一个数据帧。当CAN 总线上的一个完整的数据帧接收完毕后，微处理器就把他们通过串口发送给蓝牙模块，再 由蓝牙模块发送给诊断仪；蓝牙模块把收到的诊断仪数据通过串口发送给微处理器，微处 理器在收到一个完整的数据帧后，就由CAN总线转发出去。这样就可以完成数据在汽车CAN 总线和蓝牙间的转换。本发明的CAN总线-蓝牙智能网桥主要用于汽车诊断仪与汽车诊断接口之间的无 线数据传输，但也可用于其它CAN总线与蓝牙设备之间的数据传输。上述仅为本发明的一个具体实例，此实例仅用于帮助理解本发明。同时应当理解， 本发明的实施方式并不仅限于此，对本发明所作的各种变化实例，都应包含在本发明的保 护范围内。
权利要求
一种CAN总线-蓝牙智能网桥，其特征在于包括主控单元、电源单元、蓝牙模块及CAN总线接口；电源单元分别与主控单元、蓝牙模块及CAN总线接口相连接并提供其各自所需的电源电压；主控单元分别与蓝牙模块及CAN总线接口相连接，并且相互之间可以传输数据。
2.如权利要求1所述CAN总线-蓝牙智能网桥，其特征在于所述CAN总线接口由驱 动芯片及滤波电路构成。
3.如权利要求1所述CAN总线-蓝牙智能网桥，其特征在于所述蓝牙模块为蓝牙串 口适配器，其与主控单元之间通过串口相连接。
全文摘要
本发明公开了一种CAN总线-蓝牙智能网桥，涉及通信领域。本发明的CAN总线-蓝牙智能网桥包括主控单元、电源单元、蓝牙模块及CAN总线接口；电源单元分别与主控单元、蓝牙模块及CAN总线接口相连接并提供其各自所需的电源电压；主控单元分别与蓝牙模块及CAN总线接口相连接，并且相互之间可以传输数据。通过本发明的CAN总线-蓝牙智能网桥，可以使CAN网络与蓝牙设备，例如汽车诊断仪之间通过蓝牙网络实现无线数据传输，从而扩大了数据传输距离，提高了设备的操作便利性。
文档编号H04L12/40GK101888335SQ20101021134
公开日2010年11月17日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者付景枝, 王礼建 申请人:南京信息工程大学