CN221202580U - 一种can总线报文的采集和转发装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种CAN总线报文的采集和转发装置，包括主控单元MCU、4G通讯模块和CAN收发器，所述主控单元MCU采用ESP32‑S3模块，ESP32‑S3模块连接CAN收发器进行总线信号采集，CAN收发器采用SN65HVD233D模块，所述4G通讯模块采用EC800M模块，EC800M模块与主控单元MCU进行通讯，远程实时传输CAN报文信息。本实用新型的CAN总线报文的采集和转发装置采用近距离无线传输（WIFI）和远距离传输（4G）相结合的方式实时传输CAN报文信息，不需要预留CAN总线接口和考虑终端电阻的匹配，无需到现场进行线束连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术领域，具体涉及一种CAN总线报文的采集和转发装置。
背景技术
在工程机械、工业控制等行业中，电子控制***需要接入越来越多的设备去满足各种不同的需求，其目的在于增强***的安全性、稳定性、准确性和方便性。为了在大量的设备之间传输数据并尽可能减少线束的数量，CAN总线等工业总线的解决方案顺势而生。在电子***运行的过程中，通过对于CAN总线的数据报文分析，可以起到进行监测数据、诊断故障的作用。随着无线通讯技术的蓬勃发展，支持WIFI和4G的终端设备日益成熟，采用无线的解决方案对车载、工业CAN总线报文进行采集分析的需求也十分强烈。
现阶段，各个行业的技术研发人员大多借助“CAN总线分析仪”将总线数据采集后进行分析，在这种使用场景下存在着许多弊端，首先需要预留CAN总线接口，其次要考虑终端电阻的匹配，最重要的是必须到现场进行线束连接来使用。
例如专利号CN202310932047.0公开了一种汽车PDU与PC诊断程序的通讯方法及通讯***，使用PC与汽车上的PDU控制器进行交互的具体流程，其CAN总线的连接方式便是有线连接；专利号CN202310896607.1公开了一种带蓝牙通讯的汽车诊断仪的控制方法，采用蓝牙作为无线通讯解决方案，蓝牙在低功耗方面比较有优势，但是在传输速率、传输有效距离等方面不如WIFI通讯；WIFI和蓝牙都属于近距离传输，如果想要远程监控总线数据等功能，还需要依赖于4G。
实用新型内容
1.所要解决的技术问题：
针对上述技术问题，本实用新型提供一种CAN总线报文的采集和转发装置。
2.技术方案：
一种CAN总线报文的采集和转发装置，包括主控单元MCU、4G通讯模块和CAN收发器，所述主控单元MCU采用ESP32-S3模块，ESP32-S3模块连接CAN收发器进行总线信号采集，CAN收发器采用SN65HVD233D模块，所述4G通讯模块采用EC800M模块，EC800M模块与主控单元MCU进行通讯，远程实时传输CAN报文信息。
进一步地，所述ESP32-S3模块集成有WIFI功能模块，通过局域网近程实时传输CAN报文信息。
进一步地，所述ESP32-S3模块的GPIO6引脚连接到SN65HVD233D模块的RXD引脚，ESP32-S3模块的GPIO7引脚连接到SN65HVD233D模块的TXD引脚。
进一步地，所述ESP32-S3模块的GPIO15引脚连接EC800M模块的REST_N引脚；ESP32-S3模块的GPIO16引脚连接EC800M模块的PWRKEY引脚； ESP32-S3模块的GPIO19引脚连接EC800M模块的USB_DM引脚； ESP32-S3模块的GPIO20引脚连接EC800M模块的USB_DP引脚；ESP32-S3模块的GPIO39引脚连接EC800M模块的MAIN_DTR引脚； ESP32-S3模块的GPIO40引脚连接EC800M模块的MAIN_RI引脚； ESP32-S3模块的GPIO41引脚连接EC800M模块的DEBUG_RXD引脚；ESP32-S3模块的GPIO42引脚连接EC800M模块的DEBUG_TXD引脚。
3.有益效果：
本实用新型的CAN总线报文的采集和转发装置采用近距离无线传输（WIFI）和远距离传输（4G）相结合的方式实时传输CAN报文信息，不需要预留CAN总线接口和考虑终端电阻的匹配，无需到现场进行线束连接。主控单元和4G通讯模块之间采用USB连接，通讯速率明显提升，在WIFI局域网内设备通过私有协议上传数据，可以通过上位机监测相关内容；远距离传输时基于4G网络通过结果私有协议上传数据到服务器，设备运行的功能远程可配置，兼容各种使用场景。
附图说明
图1为本实用新型ESP32-S3模块的布局图；
图2为本实用新型SN65HVD233D模块的布局图；
图3为本实用新型EC800M模块的部分布局图一；
图4为本实用新型EC800M模块的部分布局图二；
图5为本实用新型EC800M模块的部分布局图三。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行具体的说明。
如附图1至附图5所示，
具体实施例：一种CAN总线报文的采集和转发装置，包括主控单元MCU、4G通讯模块和CAN收发器，所述主控单元MCU采用ESP32-S3模块，ESP32-S3模块连接CAN收发器进行总线信号采集，CAN收发器采用SN65HVD233D模块，所述4G通讯模块采用EC800M模块，EC800M模块与主控单元MCU进行通讯，远程实时传输CAN报文信息。EC800M模块购自移远通信公司，EC800M模块是由多个部分组成的模组芯片。
ESP32-S3模块集成有WIFI功能模块，通过局域网近程实时传输CAN报文信息
ESP32-S3模块的GPIO6引脚连接到SN65HVD233D模块的RXD引脚，ESP32-S3模块的GPIO7引脚连接到SN65HVD233D模块的TXD引脚。
ESP32-S3模块的GPIO15引脚连接EC800M模块的REST_N引脚；ESP32-S3模块的GPIO16引脚连接EC800M模块的PWRKEY引脚； ESP32-S3模块的GPIO19引脚连接EC800M模块的USB_DM引脚； ESP32-S3模块的GPIO20引脚连接EC800M模块的USB_DP引脚；ESP32-S3模块的GPIO39引脚连接EC800M模块的MAIN_DTR引脚； ESP32-S3模块的GPIO40引脚连接EC800M模块的MAIN_RI引脚；ESP32-S3模块的GPIO41引脚连接EC800M模块的DEBUG_RXD引脚；ESP32-S3模块的GPIO42引脚连接EC800M模块的DEBUG_TXD引脚。
本实用新型的CAN总线报文的采集和转发装置的工作原理：主控单元MCU（ESP32-S3）连接CAN收发器（SN65HVD233D）进行总线信号采集；4G通讯模块采用移远的EC800M模块，主控单元MCU通过改变EC800M模块的PWR引脚状态来控制模块的电源供给，在EPK引脚提供一个时序后让EC800M模块开机工作，EC800M模块有一些状态信号通过DTR、RI、4GSTATUS等引脚反馈给主控单元，主控单元与EC800M模块之间是有USB、USART_MAIN和USART_DEBUG三种方式进行数据交互，其中USB和USART_MAIN都支持标准的AT指令操作和PPP模式数据传输，USART_DEBUG在使用AT命令配置之后可以以固定频率输出标准NEMA协议的GPS定位数据。
虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型的，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (4)
1.一种CAN总线报文的采集和转发装置，其特征在于，包括主控单元MCU、4G通讯模块和CAN收发器，所述主控单元MCU采用ESP32-S3模块，ESP32-S3模块连接CAN收发器进行总线信号采集，CAN收发器采用SN65HVD233D模块，所述4G通讯模块采用EC800M模块，EC800M模块与主控单元MCU进行通讯，远程实时传输CAN报文信息。
2.根据权利要求1所述的一种CAN总线报文的采集和转发装置，其特征在于，所述ESP32-S3模块集成有WIFI功能模块，通过局域网近程实时传输CAN报文信息。
3.根据权利要求2所述的一种CAN总线报文的采集和转发装置，其特征在于，所述ESP32-S3模块的GPIO6引脚连接到SN65HVD233D模块的RXD引脚，ESP32-S3模块的GPIO7引脚连接到SN65HVD233D模块的TXD引脚。
4.根据权利要求3所述的一种CAN总线报文的采集和转发装置，其特征在于，所述ESP32-S3模块的GPIO15引脚连接EC800M模块的REST_N引脚；ESP32-S3模块的GPIO16引脚连接EC800M模块的PWRKEY引脚； ESP32-S3模块的GPIO19引脚连接EC800M模块的USB_DM引脚；ESP32-S3模块的GPIO20引脚连接EC800M模块的USB_DP引脚；ESP32-S3模块的GPIO39引脚连接EC800M模块的MAIN_DTR引脚； ESP32-S3模块的GPIO40引脚连接EC800M模块的MAIN_RI引脚；ESP32-S3模块的GPIO41引脚连接EC800M模块的DEBUG_RXD引脚；ESP32-S3模块的GPIO42引脚连接EC800M模块的DEBUG_TXD引脚。
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