CN106802587A - 一种用于新能源整车控制器的低成本usb-can转换器 - Google Patents

一种用于新能源整车控制器的低成本usb-can转换器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于新能源整车控制器的低成本USB-CAN转换器，包括接插件J1、电感U1、CAN总线收发器U2、微控制器U3、芯片U4和接插件J2；还包括二极管D1-D3、电容C1-C16、电阻R1-R14和晶体振荡器Y1；当电脑需要与支持CAN总线的新能源整车控制器进行通讯时，把接插件J1连接到CAN总线上，把接插件J2插到电脑的USB端口，通过USB-CAN转换器，CAN总线上的数据可以通过电脑的USB端口传输到电脑中，电脑中的数据也可以通过USB端口发送到CAN总线上，实现新能源整车控制器和电脑的通讯。

Description

一种用于新能源整车控制器的低成本USB-CAN转换器
技术领域
本发明涉及一种用于新能源整车控制器的低成本USB-CAN转换器，适用于新能源整车控制器与电脑的通讯和数据传输。
背景技术
新能源整车控制器，是一种用于控制混合动力电动汽车或者纯电动汽车的控制器，在新能源整车控制器的开发期间以及汽车出厂前，开发人员需要使用电脑对新能源整车控制器进行数据标定、参数设置等工作，并且在新能源整车控制器调试期间，产生的实时运行数据也需要上传到电脑中，供开发人员分析。新能源整车控制器与电脑一般使用CAN总线的通讯方式，由于电脑没有CAN总线接口，所以需要把CAN总线的数据转换为电脑可以识别的USB数据，然后传输给电脑，目前的USB-CAN转换器有如下缺点：价格昂贵，市场上的USB-CAN转换器一般需要数百元到数千元不等，增加了产品的开发成本；USB-CAN转换器需要安装驱动，一些厂家由于技术水平的限制，研发的USB-CAN转换器的驱动往往不稳定，有严重的数据丢失，电脑死机等问题，严重影响了用户的使用；体积大，携带不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是设计一种低成本的USB-CAN转换器。首先，要保证***运行稳定，不能由于转换器的问题导致数据丢失和电脑死机的现象；其次在稳定性的前提下，尽量降低转换器的成本，利于产品的普及。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种用于新能源整车控制器的低成本USB-CAN转换器，包括接插件J1、电感U1、CAN总线收发器U2、微控制器U3、芯片U4和接插件J2；还包括二极管D1-D3、电容C1-C16、电阻R1-R14和晶体振荡器Y1；接插件J1的7脚接电感U1的1脚，接插件J1的2脚接电感U1的2脚，电阻R1接在接插件J1的7脚和2脚之间；电容C1的一端与接插件J1的7脚连接，另一端接地，电容C2的一端与接插件J1的2脚连接，另一端接地；电阻R2接在电感U1的1脚和4脚之间，电阻R3接在电感U1的2脚和3脚之间；二极管D1的1脚接电感U1的4脚，二极管D1的3脚接地，二极管D1的2脚悬空；二极管D2的1脚接电感U1的3脚，二极管D2的3脚接地，二极管D2的2脚悬空；电感U1的4脚接CAN总线收发器U2的7脚，电感U1的3脚接CAN总线收发器U2的6脚；电阻R4的一端接5V，另一端接CAN总线收发器U2的5脚，电阻R5的一端接CAN总线收发器U2的5脚，另一端接地，电容C3接在CAN总线收发器U2的5脚和8脚之间，电容C4接在CAN总线收发器U2的2脚和3脚之间；CAN总线收发器U2的1脚经电阻R6接微控制器U3的62脚，CAN总线收发器U2的2脚接地，CAN总线收发器U2的3脚接5V，CAN总线收发器U2的4脚通过电阻R7接微控制器U3的61脚，CAN总线收发器U2的8脚接地。
电阻R8一端接3.3V，另一端连接微控制器U3的7脚，电容C5一端连接微控制器U3的7脚，另一端接地；Y1接在微控制器U3的5脚和6脚之间，电容C6一端接微控制器U3的5脚，另一端接地，电容C7一端接微控制器U3的6脚，另一端接地；电容C9接在微控制器U3的12脚和13脚之间，微控制器U3的12脚接地，13脚接3.3V；电容C8接在微控制器U3的63脚和64脚之间，微控制器U3的63脚接地，64脚接3.3V；电阻R9的一端接接插件J1的1脚另一端接微控制器U3的60脚，电阻R10的一端接微控制器U3的60脚，另一端接地；电容C10接在微控制器U3的18脚和19脚之间，微控制器U3的18脚接地，19脚接3.3V；微控制器U3的28脚通过电阻R11接地；电容C11接在微控制器U3的31脚和32脚之间，微控制器U3的31脚接地，32脚接3.3V；微控制器U3的42脚通过电阻R12接地；电容C12接在微控制器U3的47脚和48脚之间，微控制器U3的47脚接地，48脚接3.3V。
接插件J2的1脚接芯片U4的3脚，接插件J2的2脚通过电阻R13连接微控制器U3的44脚，接插件J2的3脚通过电阻R14连接微控制器U3的45脚，接插件J2的4脚和5脚接地；D3的负极接芯片U4的3脚，正极接芯片U4的1脚；电容C16接在芯片U4的1脚和3脚之间，电容C15的正极接芯片U4的3脚，负极接芯片U4的1脚；电容C14的正极接芯片U4的2脚，负极接芯片U4的1脚，电容C13接在芯片U4的1脚和2脚之间；芯片U4的1脚接地。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本电路在保持功能完善的基础上简化了电路，降低了成本，它价格便宜，只有其他厂家的USB-CAN转换器价格的十几分之一；使用电脑***自带的驱动程序，客户不需要再单独安装驱动，方便了客户的使用；体积小巧，便于携带。
附图说明
图1是本发明的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明为一种用于新能源整车控制器的低成本USB-CAN转换器，包括接插件J1、电感U1、CAN总线收发器U2、微控制器U3、芯片U4和接插件J2；还包括二极管D1-D3、电容C1-C16、电阻R1-R14和晶体振荡器Y1；接插件J1的7脚接电感U1的1脚，接插件J1的2脚接电感U1的2脚，电阻R1接在接插件J1的7脚和2脚之间；电容C1的一端与接插件J1的7脚连接，另一端接地，电容C2的一端与接插件J1的2脚连接，另一端接地；电阻R2接在电感U1的1脚和4脚之间，电阻R3接在电感U1的2脚和3脚之间；二极管D1的1脚接电感U1的4脚，二极管D1的3脚接地，二极管D1的2脚悬空；二极管D2的1脚接电感U1的3脚，二极管D2的3脚接地，二极管D2的2脚悬空；电感U1的4脚接CAN总线收发器U2的7脚，电感U1的3脚接CAN总线收发器U2的6脚；电阻R4的一端接5V，另一端接CAN总线收发器U2的5脚，电阻R5的一端接CAN总线收发器U2的5脚，另一端接地，电容C3接在CAN总线收发器U2的5脚和8脚之间，电容C4接在CAN总线收发器U2的2脚和3脚之间；CAN总线收发器U2的1脚经电阻R6接微控制器U3的62脚，CAN总线收发器U2的2脚接地，CAN总线收发器U2的3脚接5V，CAN总线收发器U2的4脚通过电阻R7接微控制器U3的61脚，CAN总线收发器U2的8脚接地。
电阻R8一端接3.3V，另一端连接微控制器U3的7脚，电容C5一端连接微控制器U3的7脚，另一端接地；Y1接在微控制器U3的5脚和6脚之间，电容C6一端接微控制器U3的5脚，另一端接地，电容C7一端接微控制器U3的6脚，另一端接地；电容C9接在微控制器U3的12脚和13脚之间，微控制器U3的12脚接地，13脚接3.3V；电容C8接在微控制器U3的63脚和64脚之间，微控制器U3的63脚接地，64脚接3.3V；电阻R9的一端接接插件J1的1脚另一端接微控制器U3的60脚，电阻R10的一端接微控制器U3的60脚，另一端接地；电容C10接在微控制器U3的18脚和19脚之间，微控制器U3的18脚接地，19脚接3.3V；微控制器U3的28脚通过电阻R11接地；电容C11接在微控制器U3的31脚和32脚之间，微控制器U3的31脚接地，32脚接3.3V；微控制器U3的42脚通过电阻R12接地；电容C12接在微控制器U3的47脚和48脚之间，微控制器U3的47脚接地，48脚接3.3V。
接插件J2的1脚接芯片U4的3脚，接插件J2的2脚通过电阻R13连接微控制器U3的44脚，接插件J2的3脚通过电阻R14连接微控制器U3的45脚，接插件J2的4脚和5脚接地；D3的负极接芯片U4的3脚，正极接芯片U4的1脚；电容C16接在芯片U4的1脚和3脚之间，电容C15的正极接芯片U4的3脚，负极接芯片U4的1脚；电容C14的正极接芯片U4的2脚，负极接芯片U4的1脚，电容C13接在芯片U4的1脚和2脚之间；芯片U4的1脚接地。
本发明的使用原理：
当电脑需要与支持CAN总线的新能源整车控制器进行通讯时，把接插件J1连接到CAN总线上，把接插件J2插到电脑的USB端口，此时电脑的5V电压通过J2的1脚输入USB-CAN转换器中，5V电压又通过芯片U4转换为3.3V，USB-CAN转换器得到5V和3.3V的工作电压。
新能源整车控制器的CAN总线信号上传到电脑的过程：CAN总线信号通过接插件J1的2脚和7脚输入到USB-CAN模块中CAN总线收发器U2的6脚和7脚，CAN总线收发器U2对数据进行转换，然后从4脚输出转换后的数据，数据通过电阻R7到微控制器U3的61脚，微控制器U3把CAN数据转换为电脑可以识别的USB格式的数据，USB格式的数据从微控制器U3的44脚和45脚输出，经过电阻R13和R14到接插件J2，接插件J2把数据送人电脑中，电脑接收到CAN总线的数据。
电脑发送数据到新能源整车控制器的过程：首先电脑发送数据到接插件J2对应的USB端口，接插件J2通过电脑的USB端口收到数据，数据从接插件J2经过电阻R13和R14到微控制器U3的44脚和45脚，微控制器U3把USB格式的数据转换为CAN数据，转换后的CAN数据从微控制器U3的61脚经过电阻R6到CAN总线收发器U2的1脚，数据通过CAN总线收发器U2的6脚和7脚发送，发送的数据通过电感U1到达接插件J1的2脚和7脚，然后数据通过接插件J1的2脚和7脚到达CAN总线上，连接在CAN总线上的新能源整车控制器收到数据。

Claims (1)

1.一种用于新能源整车控制器的低成本USB-CAN转换器，包括接插件J1、电感U1、CAN总线收发器U2、微控制器U3、芯片U4和接插件J2；还包括二极管D1-D3、电容C1-C16、电阻R1-R14和晶体振荡器Y1；接插件J1的7脚接电感U1的1脚，接插件J1的2脚接电感U1的2脚，电阻R1接在接插件J1的7脚和2脚之间；电容C1的一端与接插件J1的7脚连接，另一端接地，电容C2的一端与接插件J1的2脚连接，另一端接地；电阻R2接在电感U1的1脚和4脚之间，电阻R3接在电感U1的2脚和3脚之间；二极管D1的1脚接电感U1的4脚，二极管D1的3脚接地，二极管D1的2脚悬空；二极管D2的1脚接电感U1的3脚，二极管D2的3脚接地，二极管D2的2脚悬空；电感U1的4脚接CAN总线收发器U2的7脚，电感U1的3脚接CAN总线收发器U2的6脚；电阻R4的一端接5V，另一端接CAN总线收发器U2的5脚，电阻R5的一端接CAN总线收发器U2的5脚，另一端接地，电容C3接在CAN总线收发器U2的5脚和8脚之间，电容C4接在CAN总线收发器U2的2脚和3脚之间；CAN总线收发器U2的1脚经电阻R6接微控制器U3的62脚，CAN总线收发器U2的2脚接地，CAN总线收发器U2的3脚接5V，CAN总线收发器U2的4脚通过电阻R7接微控制器U3的61脚，CAN总线收发器U2的8脚接地；电阻R8一端接3.3V，另一端连接微控制器U3的7脚，电容C5一端连接微控制器U3的7脚，另一端接地；Y1接在微控制器U3的5脚和6脚之间，电容C6一端接微控制器U3的5脚，另一端接地，电容C7一端接微控制器U3的6脚，另一端接地；电容C9接在微控制器U3的12脚和13脚之间，微控制器U3的12脚接地，13脚接3.3V；电容C8接在微控制器U3的63脚和64脚之间，微控制器U3的63脚接地，64脚接3.3V；电阻R9的一端接接插件J1的1脚另一端接微控制器U3的60脚，电阻R10的一端接微控制器U3的60脚，另一端接地；电容C10接在微控制器U3的18脚和19脚之间，微控制器U3的18脚接地，19脚接3.3V；微控制器U3的28脚通过电阻R11接地；电容C11接在微控制器U3的31脚和32脚之间，微控制器U3的31脚接地，32脚接3.3V；微控制器U3的42脚通过电阻R12接地；电容C12接在微控制器U3的47脚和48脚之间，微控制器U3的47脚接地，48脚接3.3V；接插件J2的1脚接芯片U4的3脚，接插件J2的2脚通过电阻R13连接微控制器U3的44脚，接插件J2的3脚通过电阻R14连接微控制器U3的45脚，接插件J2的4脚和5脚接地；D3的负极接芯片U4的3脚，正极接芯片U4的1脚；电容C16接在芯片U4的1脚和3脚之间，电容C15的正极接芯片U4的3脚，负极接芯片U4的1脚；电容C14的正极接芯片U4的2脚，负极接芯片U4的1脚，电容C13接在芯片U4的1脚和2脚之间；芯片U4的1脚接地；通过USB-CAN转换器，CAN总线上的数据可以通过电脑的USB端口传输到电脑中，电脑中的数据也可以通过USB端口发送到CAN总线上，实现新能源整车控制器和电脑的通讯。
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