CN202513955U

CN202513955U - 一种远程升级can协议转换器

Info

Publication number: CN202513955U
Application number: CN2012200509338U
Authority: CN
Inventors: 蔡昊; 于勤录; 冯韬; 潘天; 张飞雄
Original assignee: BEIJING SUPERIOR COLLYER ENERGY EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING SUPERIOR COLLYER ENERGY EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2022-02-16

Abstract

本实用新型涉及一种远程升级CAN协议转换器，包括ARM微处理器、用于与以太网相连的以太网接口和用于与CAN总线相连的CAN接口；以太网接口与ARM微处理器的一端相连，ARM微处理器的另一端与CAN接口相连。还包括与ARM微处理器相连的存储器。本实用新型使充电机具有通过网络远程实现嵌入式产品软件在线升级和维护的功能，并且PC机远程监控实时接收和发送报文，及时更新CAN协议转换器，使其及时连接好BMS和充电机之间的通信，与传统相比省去了工作人员往返于现场的次数，在中控室即可远程升级CAN协议转换器，加存储器，相当于给近一段时间数据的传输的查阅，加了个双保险，为了防止PC机的损坏丢失传输的数据。

Description

一种远程升级CAN协议转换器

技术领域

本实用新型特别涉及CAN协议转换器，特别涉及一种远程升级CAN协议转换器。

背景技术

CAN总线网络是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，主要用于汽车内部测试和控制仪器之间的数据通信。CAN总线具有实时性强、可靠性高、结构简单、互操作性好、价格低廉等优点，在车辆电子、工业控制等领域得到广泛的应用。

申请号为200910241814.3，名称为一种基于微处理器的IEEE-1394b总线和CAN总线协议转换器，属于现场总线技术领域，包括连接CAN总线的CAN总线接口和连接IEEE-1394b总线接口，由微处理器分别通过CAN总线控制器和IEEE-1394b总线接口，还包括实现IEEE-1394b光纤连接的光电转换模块及***电路模块。为了达到协议的成功转换，微处理器中嵌入了软件，从而实现了两类网络的数据对接。本实用新型由微处理器控制CAN总线协议与IEEE-1394b总线接口产品之间的通信互联问题，具有传输速度快、实时性好、升级空间大、应用领域广泛的特点。但是，该CAN总线协议转换器不能实现远程BMS协议的在线更改和充电机协议的维护功能。

申请号为201020670406.8，名称为一种基于无线技术的现场总线协议转换器，现场总线模块和无线模块插接在扩展底板上，现场总线模块通过UART口接收并处理无线模块的Zigbee无线数据，通过现场总线模块上的以太网接口或RS485接口上传到工业以太网或profibusDP总线，同时通过无线模块将信息输出，电源管理模块为各模块提供所需直流电源，扩展底板上带有调试接口。具有很好的安全性和可靠性。具有低功耗、低成本的特点，可以为工业现场提供方便快捷的无线数据采集，它节省了接线量，使得检测***更为便利。但是，该CAN总线协议转换器不能实现远程BMS协议的在线更改和充电机协议的维护功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，本实用新型提出一种基于ARM微处理器的CAN-以太网转换器设计方案，通过该转换器，可以实现将CAN总线测控网络与以太网相连并接入Internet。这样既能发挥现场总线CAN的优势，又能满足企业信息共享、管控一体化的需求。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提出一种远程升级CAN协议转换器，其特征在于，该转换器包括ARM微处理器、用于与以太网相连的以太网接口和用于与CAN总线相连的CAN接口；所述以太网接口与所述ARM微处理器的一端相连，所述ARM微处理器的另一端与所述CAN接口相连。

更优选地，还包括与所述ARM微处理器相连的存储器。

更优选地，所述以太网接口包括网卡控制器和滤波器。

更优选地，所述CAN接口包括CAN控制器和CAN收发器。

更优选地，所述存储器为SD卡。

本实用新型的优点在于，本实用新型提出的远程升级CAN协议转换器使充电机具有通过网络远程实现嵌入式产品软件在线升级和维护的功能，并且PC机远程监控实时接收和发送报文，及时更新CAN协议转换器，使其及时连接好BMS和充电机之间的通信，与老的方式相比省去了工作人员往返于现场的次数，在中控室即可远程升级CAN协议转换器，加存储器，相当于给近一段时间数据的传输的查阅，加了个双保险，为了防止PC机的损坏丢失传输的数据。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种远程升级CAN协议转换器模块框图；

图2为本实用新型提出的一种远程升级CAN协议转换器硬件框图；

图3为本实用新型提出的一种远程升级CAN协议转换器工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的技术方案进行进一步详细的说明。

如图1所示，图1为本实用新型提出的一种远程升级CAN协议转换器模块框图。本实用新型的技术方案是在现有的BMS***以及CAN-以太网转换器***基础上增加远程控制模块，通过以太网连接到中控室PC机，实现了对远程BMS协议的在线更改和充电机协议的维护功能，这种功能的增加使得用户可以像PC机软件更新下载一样直接通过网络实现对BMS-CCM***的远程维护和升级，即可以通过以太网达到远程升级BMS协议，使其与老的充电机协议相一致，保证了充电机协议的不变性。

另外，在CAN-以太网转换器模块上设有存储器，可以实时存储传输数据，以防PC机出现死机或掉电故障时，对数据进行备份存储。该存储器选为SD卡。

如图2所示，图2为本实用新型提出的一种远程升级CAN协议转换器硬件框图。本实施例以ARM7为内核的CAN-以太网数据转换控制器可以作为工业应用上的“工业网关”，它具有以下特点：根据用户的配置实时将设备数据映射到数据转换控制器缓冲区中；上位机通过访问一个数据转换控制器代替访问多个现场设备；上位机通讯使用以太网较其他现场总线在速度和距离上都有了很大的提高；下行通讯使用CAN总线可以接收设备主动上传的警报数据。上位机配置软件包括对数据转换控制器的参数配置、下行表配置、上行表配置以及对数据转换控制器的查询以及控制。此外，上位机软件还负责对底层现场设备的参数配置和控制。上位机软件通过合理的规划和设计，可以使用户通过上位机软件方便的了解整个***的组成架构，并可以方便的设置和查询用户所关心的设备的地址的数据。此外在本装置中还实现了软件远程在线下载和维护的功能，这种功能的增加使得用户可以像PC机软件更新下载一样直接通过网络实现对设备软件远程维护和升级，即可以通过以太网达到远程升级BMS CAN1协议，并且维护充电机协议不变的功能。

(1)硬件部分：

1)微处理器

该部分是转换器的硬件核心。本设计采用LPC2294 ARM微处理器，其内部集成了2路CAN控制器，内嵌256KB高速Flash存储器和16KB静态RAM。LPC2294不仅担负着主控制器的功能，同时还作为CAN网络的主节点控制器，与网络中的其它节点实现数据传输与交换。

2)以太网接口

该部分主要由网卡控制器RTL8019AS和滤波器PM34-1006M组成，最后通过RJ45接口与以太网相连。其中，RTL8019AS控制器集成了以太网MAC层和物理层的性能，软件移植性好，价格低廉，广泛应用于10Mbps的ISA接口网络适配器中。RTL8019AS与LPC2294的接口设计为16位总线方式对RTL8019AS进行访问。

3)CAN接口

该部分由于LPC2294微处理器内部已经集成了CAN控制器，因此只需外接CAN收发器即可构成智能CAN节点与CAN总线相连。为了增强CAN节点的抗干扰能力，可以在CAN控制器和收发器之间接入光电耦合器件。

4)SD卡存储器

该部分用于实时记录通信数据，SD卡通过外部接口与转换器建立通信连接后，转换器控制芯片可以通过外部接口接收来自主机端的命令，并判断地址信号确定。

(2)软件部分

主要包括以太网通信模块、CAN通信模块两部分，完成以太网数据报文与CAN数据帧之间的协议转换，实现CAN与以太网的互联。

1)以太网通信模块

该模块包括网卡驱动、SD卡驱动、嵌入式TCP/IP协议实现三部分。

2)CAN通信模块

由于CAN总线只取了物理层、数据链路层和应用层3层协议，并且最低两层由硬件实现，因此，CAN通信模块主要包括CAN控制器的驱动程序和CAN应用层协议设计两部分。

为实现总线和网络中数据通信，CAN-以太网网关协议转换主要应完成两部分工作：协议转换和CAN节点路由表的维护。如图3所示，图3为本实用新型提出的一种远程升级CAN协议转换器工作流程图.当位于CAN总线中的BMS或CCM需要将数据发往位于以太网的设备时，前者先将数据按CAN协议格式进行封装再送到协议网关；协议网关从CAN接口接收CAN协议报文后，将数据部分按***规定的应用层格式进行封装并更新CAN节点路由表；然后将应用层数据存入以太网接口发送缓冲区，由该接口在数据前面依次添加TCP或UDP头、IP头、以太帧头，最后封装成以太帧后通过以太网接口发往以太网中控室PC。反过来，当以太网中的设备向CAN总线中的设备发送数据时，先将数据发往网关，由协议网关的转换模块依次去掉以太帧头、IP头、TCP或UDP头和应用层头，再将应用层数据按CAN报文格式封装好后存入CAN接口发送缓冲区，由CAN接口发往CAN网络中的BMS或CCM。

在CAN总线中的数据发往中控室PC的同时，数据包还通过转换器与SD卡外部接口与建立通信，转换器控制芯片可以通过外部接口将CAN总线发来的数据发送给SD卡存储器。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种远程升级CAN协议转换器，其特征在于，该转换器包括ARM微处理器、用于与以太网相连的以太网接口和用于与CAN总线相连的CAN接口；所述以太网接口与所述ARM微处理器的一端相连，所述ARM微处理器的另一端与所述CAN接口相连。

2.根据权利要求1所述的一种远程升级CAN协议转换器，其特征在于，还包括与所述ARM微处理器相连的存储器。

3.根据权利要求1或2所述的一种远程升级CAN协议转换器，其特征在于，所述以太网接口包括网卡控制器和滤波器。

4.根据权利要求1或2所述的一种远程升级CAN协议转换器，其特征在于，所述CAN接口包括CAN控制器和CAN收发器。

5.根据权利要求2所述的一种远程升级CAN协议转换器，其特征在于，所述存储器为SD卡。