USB转CAN/LIN网关系统

摘要

本发明涉及一种USB转CAN/LIN网关系统。本发明中的CAN接口电路与通讯微控制器的CAN通讯端口和I/O口信号连接，LIN接口电路与通讯微控制器的串行通讯端口信号连接，接插件电路与系统外部的USB、CAN、LIN总线连接，光电隔离电路与通讯微控制器的SPI通讯端口和I/O口信号连接、与USB微控制器的SPI通讯端口和I/O口信号连接，调试接口电路与通讯微控制器的调试接口和USB微控制器的调试接口连接，状态指示电路与通讯微控制器的I/O口信号连接。本发明采用USB接口，具备速度高、便携性好、通用型强的特点。

主权项

USB转CAN/LIN网关系统，包括USB微控制器、通讯微控制器、CAN接口电路、LIN接口电路、接插件电路、光电隔离电路、调试接口电路、状态指示电路、电源电路和时钟电路，其特征在于：CAN接口电路与通讯微控制器的CAN通讯端口和I/O口信号连接，LIN接口电路与通讯微控制器的串行通讯端口信号连接，接插件电路与系统外部的USB、CAN、LIN总线连接，光电隔离电路与通讯微控制器的SPI通讯端口和I/O口信号连接、与USB微控制器的SPI通讯端口和I/O口信号连接，调试接口电路与通讯微控制器的调试接口和USB微控制器的调试接口连接，状态指示电路与通讯微控制器的I/O口信号连接；所述的USB微控制器采用Cypress公司的型号为CY7C64215‑28PVXC的芯片；所述的通讯微控制器采用Freescale公司的型号为MC9S12C32CFA16的芯片；所述的CAN接口电路包括CAN总线收发器芯片U9，CAN总线收发器芯片U9第1脚与通讯微控制器44脚连接，CAN总线收发器芯片U9第2脚接现场总线地，CAN总线收发器芯片U9第3脚与5V电源连接，CAN总线收发器芯片U9第4脚与通讯微控制器45脚连接，CAN总线收发器芯片U9第5脚悬空，CAN总线收发器芯片U9第6脚、第7脚与接插件电路连接，CAN总线收发器芯片U9第8脚与通讯微控制器32脚连接,所述的CAN总线收发器芯片U9采用NXP公司的TJA1050；所述的LIN接口电路包括第一上拉电阻R7、第二上拉电阻R8、第一滤波电容C15、第一LIN总线保护器N1、LIN总线物理层芯片U1，第一上拉电阻R7的一端、LIN总线物理层芯片U1第5脚与通讯微控制器39脚连接，第二上拉电阻R8的一端、LIN总线物理层芯片U1第6脚与通讯微控制器38脚连接，第一滤波电容C15的一端、第一LIN总线保护器N1的一端与接插件电路连接，第一上拉电阻R7的另一端、第二上拉电阻R8的另一端、LIN总线物理层芯片U1第2脚、第3脚与5V电源连接，第一滤波电容C15的另一端、第一LIN总线保护器N1的另一端、LIN总线物理层芯片U1第4脚、第8脚、第12脚、第18脚接现场总线地，LIN总线物理层芯片U1第16脚与VSUP电源连接，LIN总线物理层芯片U1第1脚、第9脚、第10脚、第11脚、第13脚、第14脚、第15脚、第17脚、第19脚、第20脚悬空，所述的第一LIN总线保护器N1采用安森美NUP1105L、LIN总线物理层芯片U1采用Melexis公司的MLX80001芯片；所述的接插件电路包括第一匹配电阻R17、第二匹配电阻R18、第一接插件LINCON、第二接插件CANCON、第三接插件USBCON，第一匹配电阻R17的一端与第三接插件USBCON第3脚连接，第二匹配电阻R18的一端与第三接插件USBCON第4脚连接，第一接插件LINCON第3脚与LIN总线物理层芯片U1第7脚连接，第一接插件LINCON第2脚、第二接插件CANCON第2脚接现场总线地，第一接插件LINCON第1脚、第二接插件CANCON第1脚与VBAT电源连接，第二接插件CANCON第4脚与CAN总线收发器芯片U9第7脚连接，第二接插件CANCON第3脚与CAN总线收发器芯片U9第6脚连接，第三接插件USBCON第6脚、第5脚、第4脚接USB主机地，第三接插件USBCON第1脚与5V USB电源连接，第一匹配电阻R17的另一端与USB微控制器第14脚连接，第二匹配电阻R18的另一端与USB微控制器第15脚连接；所述的光电隔离电路包括第一限流电阻R9、第二限流电阻R11、第三限流电阻R13、第四限流电阻R15、第一下拉电阻R10、第二下拉电阻R12、第三下拉电阻R14、第四下拉电阻R16、第一光耦U4、第二光耦U5、第三光耦U6、第四光耦U7，第一限流电阻R9的一端与通讯微控制器第12脚连接，第一限流电阻R9的另一端与第一光耦U4的A脚连接，第二限流电阻R11的一端与通讯微控制器第43脚连接，第二限流电阻R11的另一端与第二光耦U5的A脚连接，第三限流电阻R13的一端与USB微控制器第21脚连接，第三限流电阻R13的另一端与第三光耦U6的A脚连接，第四限流电阻R15的一端与USB微控制器第25脚连接，第四限流电阻R15的另一端与第四光耦U7的A脚连接，第一下拉电阻R10的一端、第一光耦U4的E脚与USB微控制器第23脚连接，第二下拉电阻R12的一端、第二光耦U5的E脚与USB微控制器第4脚连接，第三下拉电阻R14的一端、第三光耦U6的E脚与通讯微控制器第40脚连接，第四下拉电阻R16的一端、第四光耦U7的E脚与通讯微控制器第41脚连接，第一下拉电阻R10的另一端、第二下拉电阻R12的另一端、第三光耦U6的K脚、第四光耦U7的K脚接USB主机地，第三下拉电阻R14的另一端、第四下拉电阻R16的另一端、第一光耦U4的K脚、第二光耦U5的K脚接现场总线地，第一光耦U4的C脚、第二光耦U5的C脚与5V USB电源连接，第三光耦U6的C脚、第四光耦U7的C脚与5V电源连接；所述的调试接口电路包括第三上拉电阻R1、第四上拉电阻R2、第四接插件BDM、第五接插件ISSP、第一按键K1，第三上拉电阻R1的一端、第四接插件BDM第1脚与通讯微控制器11脚连接，第四上拉电阻R2的一端、第四接插件BDM第4脚、第一按键K1的一端与通讯微控制器17脚连接，第四接插件BDM第2脚、第一按键K1的另一端接现场总线地，第四接插件BDM第3脚、第5脚悬空，第四接插件BDM第6脚、第三上拉电阻R1的另一端、第四上拉电阻R2的另一端接5V电源，第五接插件ISSP第1脚与USB微控制器17脚连接，第五接插件ISSP第2脚与USB微控制器12脚连接，第五接插件ISSP第3脚悬空，第五接插件ISSP第4脚接USB主机地，第五接插件ISSP第5脚接5VUSB电源；所述的状态指示电路包括第五限流电阻R3、第六限流电阻R4、第一指示灯R、第二指示灯G，第五限流电阻R3一端与通讯微控制器34脚连接，第五限流电阻R3另一端与第一指示灯R阴极连接，第六限流电阻R4一端与通讯微控制器33脚连接，第六限流电阻R4另一端与第二指示灯G阴极连接，第一指示灯R阳极、第二指示灯G阳极接5V电源；所述的电源电路包括第二滤波电容C1、第三滤波电容C2、第四滤波电容C3、第五滤波电容C4、第六滤波电容C5、第七滤波电容C6、第八滤波电容C7、第九滤波电容C8、第十滤波电容C9、第十一滤波电容C10、第十二滤波电容C11、第一肖特基二极管D1、第一直流稳压器U3，第二滤波电容C1的一端、第三滤波电容C2的正端、第一肖特基二极管D1的阴极、第一直流稳压器U3第1脚接VSUP电源，第四滤波电容C3的一端、第五滤波电容C4的正端、第六滤波电容C5的一端、第七滤波电容C6的一端、第八滤波电容C7的一端、第九滤波电容C8的一端、第一直流稳压器U3第3脚接5V电源，第十滤波电容C9的一端、第十一滤波电容C10的一端接5V USB电源，第十二滤波电容C11的一端接VDD2.5电源，第一肖特基二极管D1的阳极接VBAT电源，第二滤波电容C1的另一端、第三滤波电容C2的负端、第四滤波电容C3的另一端、第五滤波电容C4的负端、第六滤波电容C5的另一端、第七滤波电容C6的另一端、第八滤波电容C7的另一端、第九滤波电容C8的另一端、第十二滤波电容C11的另一端、第一直流稳压器U3第4脚接现场总线地，第十滤波电容C9的另一端、第十一滤波电容C10的另一端接USB主机地；所述的时钟电路包括第一起振电容C16、第二起振电容C17、晶振Y1、第一起振电阻R6，第一起振电容C16的一端、晶振Y1的一端、第一起振电阻R6的一端与通讯微控制器21脚连接，第二起振电容C17的一端、晶振Y1的另一端、第一起振电阻R6的另一端与通讯微控制器22脚连接，第一起振电容C16的另一端、第二起振电容C17的另一端接地。