用于CAN总线的终端匹配结构的制作方法

用于can总线的终端匹配结构
技术领域
1.本实用新型涉及can总线通信技术领域，特别涉及一种用于can总线的终端匹配结构。


背景技术：

2.can，全称为“controller area network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。can总线使用串行数据传输方式，可以1mb/s的速率在40m的双绞线上运行，也可以使用光缆连接，而且在这种总线上总线协议支持多主控制器。can总线主要由导线、控制器、收发器和终端电阻四部分组成。其中导线为由两根普通铜导线绞在一起的双绞线；收发器负责接受和发送网络上共享的信息；控制器的作用是对收到和发送的信号进行翻译；终端电阻是阻止can总线信号产生对变化电压的反射，当电阻出现故障，控制单元的信号将会是无效。
3.而在实际应用中，操作人员时常需要使用专用检测设备对can总线的通断进行诊断，且需要操作人员具有相关专业技能，因而需要的设备成本和人工成本均较大。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种降低can总线通断诊断成本的用于can总线的终端匹配结构。
5.为达到上述目的，本实用新型提供了一种用于can总线的终端匹配结构，所述can总线包括can_h导线和can_l导线，其中，
6.该终端匹配结构的第一端与所述can_h导线相连，所述终端匹配结构的第二端与所述can_l导线相连；
7.所述终端匹配结构，包括：发光元器件；
8.其中，所述终端匹配结构的等效电阻在设定范围内。
9.在本实用新型的具体实施例中，终端匹配结构，还包括：匹配电阻，所述匹配电阻和所述发光元器件串联。
10.具体实施时，由于can总线能够供应的电流不大，所述发光元器件为低功耗发光元器件。
11.在本实用新型一实施例中，所述发光元器件为发光二极管。
12.在本实用新型的一具体实施例中，所述匹配电阻的第一端与所述can_h导线相连，所述匹配电阻的第二端与所述发光二极管的阳极相连；
13.所述发光二极管的阴极与所述can_l导线相连。
14.在本实用新型的另一具体实施例中，所述发光二极管的阳极与所述can_h导线相连，所述发光二极管的阴极与所述匹配电阻的第一端相连；
15.所述匹配电阻的第二端与所述can_l导线相连。
16.在本实用新型实施例中，所述匹配电阻，包括：第一电阻和第二电阻；且所述第一
电阻、所述发光元器件和所述第二电阻依次串联。
17.在本实用新型另一实施例中，所述发光元器件为oled灯。
18.具体实施时，所述等效电阻为110欧姆至130欧姆。
19.一具体实施例中，所述等效电阻为120欧姆。
20.与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：
21.本实用新型实施例中，通过提供一种用于can总线的终端匹配结构，设置终端匹配结构的第一端与can_h导线相连，设置终端匹配结构的第二端与can_l导线相连；且设置终端匹配结构包括发光元器件，且设置终端匹配结构的等效电阻在设定范围内。利用两根导线之间的电压差以及发光元器件的发光特性，实现了用发光元器件的发光状态来直观显示can总线的通断情况，相较于现有技术，无需配置专用检测设备和操作人员，极大地降低了通断诊断成本。
附图说明
22.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
23.图1是本实用新型实施例的用于can总线的终端匹配结构的电路连接意图；
24.图2是本实用新型具体实施例中用于can总线的终端匹配结构的电路示意图；
25.图3是本实用新型一具体实施例中用于can总线的终端匹配结构的电路示意图；
26.图4是本实用新型另一具体实施例中用于can总线的终端匹配结构的电路示意图；
27.图5是本实用新型又一具体实施例中用于can总线的终端匹配结构的电路示意图。
具体实施方式
28.下面通过附图和实施例对本技术进一步详细说明。通过这些说明，本技术的特点和优点将变得更为清楚明确。
29.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
30.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.在介绍本实用新型实施例提供的方案之前，首先介绍本实用新型实施例涉及的技术名词：
32.can：全称为“controller area network”，即控制器局域网；
33.can_h导线：can总线高电平线；
34.can_l导线：can总线低电平线；
35.led灯：由恒流源和发光二极管以及电阻等元件组成，起到发光作用的元器件；
36.can总线负载率：是指在can总线上单位时间内实际传送的位数和可以传送的位数之比。
37.本实用新型实施例提供了一种用于can总线的终端匹配结构，用以降低can总线通断诊断成本，该匹配结构的电路连接示意如图1所示：
38.can总线包括can_h导线和can_l导线，其中，
39.该终端匹配结构的第一端与can_h导线相连，终端匹配结构的第二端与can_l导线相连；
40.终端匹配结构，包括：发光元器件；
41.其中，终端匹配结构的等效电阻在设定范围内。
42.在本实用新型实施例中，通过提供一种用于can总线的终端匹配结构，设置终端匹配结构的第一端与can_h导线相连，设置终端匹配结构的第二端与can_l导线相连；且设置终端匹配结构包括发光元器件，且设置终端匹配结构的等效电阻在设定范围内。利用两根导线之间的电压差以及发光元器件的发光特性，实现了用发光元器件的发光状态来直观显示can总线的通断情况，相较于现有技术，无需配置专用检测设备和操作人员，极大地降低了通断诊断成本。
43.具体实施时，由于can总线对接入的终端电阻有一定的电阻值要求，使得终端电阻能够吸收can总线上的反射波，增强信号强度。本实用新型实施例提供的终端匹配结构相当于can总线中的终端电阻，因而，需要确保终端匹配结构的等效电阻在设定范围内，一般地，该设定范围的取值在120欧姆左右，可以为110欧姆到130欧姆，故实施例中，等效电阻为110欧姆至130欧姆。为了保证增强信号强度的最优效果，在本实用新型具体实施例中，等效电阻为120欧姆。
44.具体实施例中，由于发光元器件的电阻值一般不高，为了便于应用，如图2所示的终端匹配结构，还包括：匹配电阻，匹配电阻和发光元器件串联，且二者串联后的等效电阻值在设定范围内。匹配电阻的选择要根据can总线不同通信速率下进行匹配计算，使匹配电阻和发光元器件导通时电阻的总和等于计算得到的电阻值在设定范围内，即120欧姆左右。
45.具体实施时，由于can总线能够供给的电流值一般不大，因此，本实用新型实施例中，发光元器件为低功耗发光元器件，以更好地适应can总线的实际使用。
46.在本实用新型一实施例中，发光元器件为发光二极管。相应地，有两种连接电路：一种如图3所示，匹配电阻的第一端与can_h导线相连，匹配电阻的第二端与发光二极管的阳极相连；发光二极管的阴极与can_l导线相连。另一种如图4所示，发光二极管的阳极与can_h导线相连，发光二极管的阴极与匹配电阻的第一端相连；匹配电阻的第二端与can_l导线相连。
47.can总线在进行信号收发时，can_h导线的电位高于can_l导线的电位，二者之间有1.5v～3.0v的差分电压，该差分电压可以使发光二极管处于导通状态并发光，这样可以直接用目视的方式，观察出can线的通断工作情况，而不需要专门的仪器和专业的人员进行调试测量。且由于can总线进行通信时的差分信号是脉冲信号，故can总线上的差分信号是相应通信频率的脉冲信号，对发光二极管可以起到调光作用。即，在can总线负载率较低时，信号的脉冲个数少，发光二极管发光断断续续；而在can总线负载率较高时，信号的脉冲个数多，发光二极管几乎一直亮着。这样就可以通过发光二极管的发光情况，对总线负载情况有一个直观的观察，能够判断总线负载率的高低，而不需要专门的仪器和专业人员进行调试测量。
48.在本实用新型又一具体实施例中，如图5所示，匹配电阻包括两个电阻：第一电阻和第二电阻，且第一电阻、发光元器件和第二电阻依次串联。且也需要保证第一电阻、发光
元器件和第二电阻串联后的等效电阻在设定范围内。通过增设一个电阻，以避免一个电阻出故障后，发光元器件所承受的电压过大，损伤元器件，减少损失。
49.在本实用新型另一实施例中，发光元器件为oled(有机电致发光器件)灯，本领域技术人员可以理解的是，本实用新型的保护范围不局限于oled灯，类似oled灯这种能够以发光和不发光显示电流通断的发光元器件，例如灯泡，均落入本实用新型的保护范围。
50.具体实施时，该用于can总线的终端匹配结构的工作原理为：通过将包含有发光元器件的终端匹配结构替换现有技术中的120欧姆的终端电阻作为can总线的新的终端电阻，在保证终端匹配结构的电阻值在设定范围内的前提下，利用发光元器件能够显示电流通断的特性，将can总线的can_h导线和can_l导线之间的电流通断用发光元器件的工作状态，例如led灯的亮与不亮来显示can总线的通断。且基于can总线上的差分信号是相应通信频率的脉冲信号，将发光元器件设置为发光二极管，能够用发光二极管的发光情况直观地展现can总线负载率的相对情况，发光二极管发光越弱越断续，则证明can总线负载率越低；反之，发光二极管发光越强，没有断续，则证明can总线负载率越高。
51.综上所述，本实用新型具体实施例提供的一种用于can总线的终端匹配结构，与现有技术相比，可以用目视这种直观方式对can总线的通断情况和can总线负载率的相对情况做出直接的判断，省去了专业人员使用专门仪器设备的调试排查。能够更加简单、快速地确定can总线的通断情况和can总线负载率的相对情况，减少操作人员的工作量和技能依靠度，节省运行成本。且对于操作人员而言，判定变得简单、便捷，能够极大改善操作人员的用户体验感。
52.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
53.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本实用新型的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。