CN209120204U - 一种基于CAN总线的Lora无线传输装置 - Google Patents
一种基于CAN总线的Lora无线传输装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公布了一种基于CAN总线的Lora无线传输装置，该***包括：电源和通信接口（1）、电源***（2）、CAN总线通信模块（3）、MCU（4）、Lora通信模组（5）、Lora天线接头（6），该装置具备CAN总线数据和无线数据的转换、封装、分类和透传功能。
Description
技术领域
本实用新型适用物联网监控领域中无线传感器数据的采集，具体涉及一种基于CAN总线的Lora无线传输装置。
背景技术
在物联网监控场景中，需要在现场安装多个传感器来实时采集各个监测点的数据，如大量的温湿度传感器。在监控场景中一般会配置一台数据采集主机用于传感器数据采集。整个监控***包括了数据采集主机和传感器，目前较为流行和通用的互联方式是将传感器数据通过RS485总线形式或单纯的干接点形式接入数据采集设备中，数据采集主机对数据进行分析并存储于本地和上报到监控平台。
物联网产业蓬勃发展，其应用场景已经不局限在环境较好、空间较小的机房和操控室，已经在工业制造领域展开应用。工业制造场景空间大，监控设备和传感器之间的距离为几十米到上百米不等，布线问题变得越来越棘手，不但成本高，而且施工周期长。在工业现场网络条件一般较差，即使有WIFI网络，WIFI 的传输距离和穿透力也不能。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述情况存在的问题，提供一种基于CAN总线的Lora无线传输装置。
本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：在数据采集设备上安装一个基于CAN总线的无线传输装置，在分布在各处的传感器上安装Lora无线传输模块，传感器通过Lora模块接受采集设备发送的数据，并通过Lora模块回复自身响应数据。
装置包括电源与通信接口、电源***、CAN总线通信模块、MCU、Lora通信模组、Lora天线接头。该装置就近安装在物联网***的采集主机上，附近所有此类监控装置可通过一根CAN总线串联在一起。CAN总线包括4芯，其中两芯用于通信，两芯用于给装置供电。电源***为本装置的各个模块分配电源，CAN总线通信模块为本装置提供对外的CAN总线通信通道，MCU作为整个装置的调度和调控核心，负责CAN总线数据收发和Lora无线数据收发等通信和逻辑业务。在进行数据通信时，该装置可实现CAN总线数据到Lora的透明转发和分类转发，同时接收到数据时也可透传数据到CAN总线上。Lora通信模组采用集成度高的模组，其和MCU之间通过SPI方式进行通信，MCU通过SPI总线可配置Lora通信模组的工作方式、工作频段和发射功率。Lora通信模组和天线接头之间的部分添加了高通滤波器，提高无线信号传输质量。
在Lora无线传输方式中，该装置可作为主机使用，也可作为从机使用。作为主机使用时，可通过广播方式发送命令，作为从机时，可通过分配不同的数据地址实现数据区分。
附图说明
图1 基于CAN总线的Lora无线扩展装置结构图
图2 装置电源***框架图
图3 CAN总线通信模块框架图
图4 Lora无线模块连接图。
具体实施方式
如图一所示，本实用新型由以下部分组成：电源和通信接口（1）、电源***（2）、CAN总线通信模块（3）、MCU（4）、Lora通信模组（5）、Lora天线接头（6）。
电源和通信端子（1）用于输入***电源，提供检测装置的对外通信接口，电源和通信端子使用4芯绿色阻燃端子，其中1、2为电源正极和负极，支持9-16V直流输入，3、4为CAN总线通信的H和L。
如图2所示，电源***（2）用于给CAN总线通信模块（3）、MCU（4）、Lora通信模组（5）提供稳定可靠的电源，电源输入+12V，经过78M05后产生+5V电源VDD5V给***供电。78M05输入端添加了TVS保护器件SMBJ15A，在输入端增加两个封装为1206的10欧姆电阻，用于电源降压，降低78M05的发热量。VDD5V一方面给CAN总线通信模块供电，另一方面经过XC6206P332MR生产3V3，XC6206P332MR输出端正负极之间添加一个10uF的瓷片电容用于电源滤波，3V3用于给MCU、Lora无线模组供电。
如图3所示，CAN总线通信接口（3）用于该装置通过CAN总线方式连接到数据采集主机，本方案中使用的CAN芯片为TJA1040，供电为5V，而MCU信号为3.3V，使用光耦TIL2362实现两侧电平的对接，光耦前端电源***为3.3V，上拉电阻为470欧姆，后端电源***为5V，上拉电阻为4.7K欧姆。芯片TJA1040的CANL和CANH输出端各串接一个10欧姆电阻和@120的磁珠一颗，CANL和CANH之间添加47pH电容一颗和120欧姆电阻一颗。
MCU（4）作为整个装置的运行和控制核心，进行通信任务、电流测试任务，本方案中使用的MCU芯片为48引脚、封装为LQPF64的STM8S207C8T6，芯片调试使用SWD方式，SPI接口使用IO模拟，分别使用PC7，PC6，PC5，PE5，Lora通信模组的复位引脚使用PE6。
如图4所示，MCU和Lora通信模组（5）之间的通信方式为SPI方式，其中四根信号线分别添加了10K的上拉电阻，Lora通信模组选用周立功的ZM470SX-M，供电电压为3.3V，和Lora天线接口之间添加了220PF的电容，天线信号和工作地之间添加10pF的滤波电容。
Lora天线接口（6）采用纯铜的SMA-KE接头，接头两次可靠接地，中间为天线信号。在PCB布线时，为降低辐射，损耗等，天线引脚到Lora模块尽量不超过2cm，走底部铺地，走线两侧打满过孔，天线尽量使模块远离噪声源（如晶体和时钟信号线等），天线安置在较开阔的地方并远离大电容等金属体。
Claims (3)
1.一种基于CAN总线的Lora无线传输装置，包括：电源和通信接口（1）、电源***（2）、CAN总线通信模块（3）、MCU（4）、Lora通信模组（5）、Lora天线接头（6），其特征在于：电源和通信接口（1）和电源***（2）、CAN总线通信模块（3）连接，MCU（4）与电源***（2）、CAN总线通信模块（3）、Lora通信模组（5）连接，Lora天线接头与Lora通信模组（5）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的Lora无线传输装置，其特征在于：该装置可以实现CAN总线数据与Lora无线数据的转换、封装、分类和透传。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的Lora无线传输装置，其特征在于：该装置可以多个同时安装，通过一条CAN总线将多个Lora无线传输装置串接,与Lora节点建立数据连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821813146.8U CN209120204U (zh) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 一种基于CAN总线的Lora无线传输装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821813146.8U CN209120204U (zh) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 一种基于CAN总线的Lora无线传输装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209120204U true CN209120204U (zh) | 2019-07-16 |
Family
ID=67203802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821813146.8U Active CN209120204U (zh) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 一种基于CAN总线的Lora无线传输装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209120204U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113873477A (zh) * | 2021-10-01 | 2021-12-31 | 安徽富煌科技股份有限公司 | 一种基于Lora低功耗的车载机 |
-
2018
- 2018-11-05 CN CN201821813146.8U patent/CN209120204U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113873477A (zh) * | 2021-10-01 | 2021-12-31 | 安徽富煌科技股份有限公司 | 一种基于Lora低功耗的车载机 |
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