一种CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置的制作方法

本实用新型涉及CAN总线与RS485总线通信技术领域，更具体地说，涉及一种CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置。

背景技术：

CAN总线传输距离可达10kM,传输速率5Kbps～1Mbps，支持多主多从；RS485总线最大传输距离1219M，传输速率<10Mbps,仅支持一主多从。

CAN是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork，CAN)的简称，CAN总线使用差分信号传输数据，通过硬件地址仲裁实现多主多从网络通讯。硬件数据基于报文和硬件校验传输，可靠性高，被誉为最有前途的现场总线技术之一

RS485总线采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力；加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mv的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复；RS485仅支持一主多从通讯，其价格低，技术门槛低被广泛用于工业及商业控制系统中，并衍生出ModBus、异或和校验等多种通讯协议。

但是由于两者之间的传输协议不同，采用CAN总线传输的设备无法和采用RS485总线传输的设备之间无法实现互相通信，使用极为不便。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路简单，成本低，体积小的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置，包括CAN总线收发电路，RS485总线收发电路，电源隔离电路，控制电路；其特征在于，所述CAN总线收发电路和所述RS485总线收发电路均与所述控制电路连接，所述控制电路用于在所述CAN总线收发电路与所述RS485总线收发电路间进行数据转发并同步传输速度；所述电源隔离电路与电源连接，所述电源隔离电路还分别与所述CAN总线收发电路和所述RS485总线收发电路连接，所述电源隔离电路用于将所述电源的电能进行隔离之后为所述CAN总线收发电路和所述RS485总线收发电路提供电力供应。

本实用新型所述的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置，其中，所述CAN总线收发电路连接有CAN总线，所述CAN总线连接有第一外部通信设备；所述RS485总线收发电路连接有RS485总线，所述RS485总线连接有第二外部通信设备；

所述CAN总线收发电路用于将所述第一外部通信设备通过CAN总线发出的差分信号转换为二进制码流接收，并发送给所述控制电路，或将所述控制电路发出的二进制码流转换为差分信号通过所述CAN总线发送给所述第一外部通信设备；

所述RS485总线收发电路用于将所述第二外部通信设备通过RS485总线发出的差分信号转换为二进制码流接收，并发送给所述控制电路，或将所述控制电路发出的二进制码流转换为差分信号通过所述RS485总线发送给所述第二外部通信设备。

本实用新型所述的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置，其中，所述电源隔离电路包括隔离电源模块，第一电容，第二电容，第一电阻；所述隔离电源模块的Vin端与所述电源的正极连接，所述隔离电源模块的GND端与所述电源的负极连接并接地，所述第一电容与所述隔离电源模块的Vin端，所述第一电容的另一端与所述隔离电源模块的GND端连接；所述隔离电源模块的+Vo端与所述第二电容以及所述第一电阻连接，所述第二电容以及所述第一电阻的另一端均与所述隔离电源模块的0V端连接；所述隔离电源模块的+Vo端为所述电源隔离电路的正极输出端，所述隔离电源模块的0V端为所述电源隔离电路的负极输出端；所述控制电路为微控制器。

本实用新型所述的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置，其中，所述CAN总线收发电路包括CAN收发器；所述CAN收发器的RXD端连接有第二电阻和第三电容，所述第二电阻的另一端与所述微控制器的PA11连接，所述第三电容的另一端接地；所述CAN收发器的TXD端连接有第三电阻和第四电容，所述第三电阻的另一端与所述微控制器的PA12端连接，所述第四电容的另一端接地；所述CAN收发器的VCC1端与所述电源的正极连接，且GND1端接地；所述CAN收发器的VCC2端与所述正极输出端连接，且GND2端与所述负极输出端连接；所述CAN收发器的CANH端连接有第一保险丝，且CANL端连接有第二保险丝，所述第一保险丝和所述第二保险丝的另一端均与所述CAN总线连接；所述CAN收发器的CANH端还连接有第四电阻，所述第四电阻的另一端与所述CAN收发器的CANL端连接。

本实用新型所述的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置，其中，所述RS485总线收发电路包括RS485收发器，所述RS485收发器的R端连接有第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的另一端与所述微控制器的PB11端连接；所述RS485收发器的RE端连接有第七电阻和第八电阻，所述第七电阻的另一端与所述微控制器的PB12端连接，所述RS485收发器的DE端与RE端连接；所述RS485收发器的D端连接有第九电阻和第十电阻，所述第九电阻的另一端与所述微控制器的PB10端连接；所述第六电阻和所述第八电阻以及所述第十电阻的另一端均与所述电源的正极连接；所述RS485收发器的VCC1端与所述电源的正极连接且GND1端接地，所述RS485收发器的VCC2端与所述正极输出端连接；所述RS485收发器的B端连接有第三保险丝，所述RS485收发器的A端连接有第四保险丝，所述第三保险丝和所述第四保险丝的另一端均与所述RS485总线连接；所述RS485收发器的B端还连接有第十一电阻，所述第十一电阻的另一端与所述RS485收发器的A端连接；所述RS485收发器的GND2端与所述负极输出端连接。

本实用新型所述的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置，其中，所述微控制器还可以连接多个所述CAN总线收发电路以及多个所述RS485总线收发电路。

本实用新型的有益效果在于：CAN总线收发电路和RS485总线收发电路均与控制电路连接，控制电路用于在CAN总线收发电路与RS485总线收发电路间进行数据转发并同步传输速度；电源隔离电路与电源连接，电源隔离电路还分别与CAN总线收发电路和RS485总线收发电路连接，电源隔离电路用于将电源的电能进行隔离之后为CAN总线收发电路和RS485总线收发电路提供电力供应；实现CAN总线与RS485总线的互相通信，电路简单，成本低，体积小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本实用新型较佳实施例的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置的CAN总线收发电路的电路图；

图2是本实用新型较佳实施例的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置的RS485总线收发电路的电路图；

图3是本实用新型较佳实施例的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置的电源隔离电路的电路图；

图4是本实用新型较佳实施例的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置的控制电路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型较佳实施例的CAN总线与485总线可隔离重发的双向互传装置如图1所示，同时参阅图2至图4，包括CAN总线收发电路10，RS485总线收发电路20，电源隔离电路30，控制电路40；其特征在于，CAN总线收发电路10和RS485总线收发电路20均与控制电路40连接，控制电路40用于在CAN总线收发电路10与RS485总线收发电路20间进行数据转发并同步传输速度；电源隔离电路30与电源连接，电源隔离电路还分别与CAN总线收发电路10和RS485总线收发电路20连接，电源隔离电路30用于将电源的电能进行隔离之后为CAN总线收发电路10和RS485总线收发电路20提供电力供应；实现CAN总线与RS485总线的互相通信，电路简单，成本低，体积小。

如图1和图2所示，CAN总线收发电路10连接有CAN总线(图中未显示)，CAN总线连接有第一外部通信设备(图中未显示)；RS485总线收发电路20连接有RS485总线(图中未显示)，RS485总线连接有第二外部通信设备(图中未显示)；

CAN总线收发电路10用于将第一外部通信设备通过CAN总线发出的差分信号转换为二进制码流接收，并发送给控制电路40，或将控制电路40发出的二进制码流转换为差分信号通过CAN总线发送给第一外部通信设备；

RS485总线收发电路20用于将第二外部通信设备通过RS485总线发出的差分信号转换为二进制码流接收，并发送给控制电路40，或将控制电路40发出的二进制码流转换为差分信号通过RS485总线发送给第二外部通信设备；实现CAN总线与RS485总线间的通信互转。

如图3和图4所示，电源隔离电路30包括隔离电源模块P2，第一电容C10，第二电容C11，第一电阻R11；隔离电源模块P2的Vin端与电源的正极连接，隔离电源模块P2的GND端与电源的负极连接并接地，第一电容C10与隔离电源模块P2的Vin端，第一电容C10的另一端与隔离电源模块P2的GND端连接；隔离电源模块P2的+Vo端与第二电容C11以及第一电阻R11连接，第二电容C11以及第一电阻R11的另一端均与隔离电源模块P2的0V端连接；隔离电源模块P2的+Vo端为电源隔离电路30的正极输出端5V_REMOTE，隔离电源模块P2的0V端为电源隔离电路30的负极输出端GND_REMOTE；控制电路40为微控制器U2；电路简单，成本低，体积小。

如图3所示，CAN总线收发电路10包括CAN收发器U4；CAN收发器U4的RXD端连接有第二电阻R32和第三电容C23，第二电阻R32的另一端与微控制器U2的PA11连接，第三电容C23的另一端接地；CAN收发器U4的TXD端连接有第三电阻R34和第四电容C24，第三电阻R34的另一端与微控制器U2的PA12端连接，第四电容C24的另一端接地；CAN收发器U4的VCC1端与电源的正极连接，且GND1端接地；CAN收发器U4的VCC2端与正极输出端5V_REMOTE连接，且GND2端与负极输出端GND_REMOTE连接；CAN收发器U4的CANH端连接有第一保险丝F5，且CANL端连接有第二保险丝F6，第一保险丝F5和第二保险丝F6的另一端均与CAN总线连接；CAN收发器U4的CANH端还连接有第四电阻R33，第四电阻R33的另一端与CAN收发器U4的CANL端连接；电路简单，成本低，体积小。

如图4所示，RS485总线收发电路20包括RS485收发器U3，RS485收发器U3的R端连接有第五电阻R20和第六电阻R19，第五电阻R20的另一端与微控制器U2的PB11端连接；RS485收发器U3的RE端连接有第七电阻R21和第八电阻R18，第七电阻R21的另一端与微控制器U2的PB12端连接，RS485收发器U3的DE端与RE端连接；RS485收发器U3的D端连接有第九电阻R23和第十电阻R17，第九电阻R23的另一端与微控制器U2的PB10端连接；第六电阻R19和第八电阻R18以及第十电阻R17的另一端均与电源的正极连接；RS485收发器U3的VCC1端与电源的正极连接且GND1端接地，RS485收发器U3的VCC2端与正极输出端5V_REMOTE连接；RS485收发器U3的B端连接有第三保险丝F1，RS485收发器U3的A端连接有第四保险丝F2，第三保险丝F1和第四保险丝F2的另一端均与RS485总线连接；RS485收发器U3的B端还连接有第十一电阻R22，第十一电阻R22的另一端与RS485收发器U3的A端连接；RS485收发器U3的GND2端与负极输出端GND_REMOTE连接；电路简单，成本低，体积小。

如图1和图2以及图3所示，微控制器U2还可以连接多个CAN总线收发电路10以及多个RS485总线收发电路20；以适应不同的使用需求，只需增加对应的总线收发电路(例如：CAN总线收发电路，RS485总线收发电路20)，电路简单，成本低，体积小。

需要进行说明的是：本实用新型所述的CAN是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork，CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准(ISO11898)；RS485是RS-485工业总线标准。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。