基于CAN总线通信的电缆测试控制器

摘要

基于CAN总线通信的电缆测试控制器，属于电缆测试技术领域。本发明是为了解决现有电缆测试设备由于需要长距离转接电缆，影响测试结果准确性的问题。所述测试控制器通过CAN总线实现与管理主机之间的通讯，测试控制器通过转接电缆与电缆网络连接；所述测试控制器包括CAN接口电路、主控制器、FPGA、外部存储电路、LED驱动及显示电路、激励源继电器切换电路、电缆通道切换继电器阵列、电阻分压电路和采样电压调理电路。本发明用于电缆网络的测试。

主权项

一种基于CAN总线通信的电缆测试控制器，所述测试控制器通过CAN总线实现与管理主机之间的通讯，测试控制器通过转接电缆与电缆网络连接；所述测试控制器包括CAN接口电路(1)、主控制器(2)、FPGA(3)、外部存储电路(4)、LED驱动及显示电路(5)、激励源继电器切换电路(6)、电缆通道切换继电器阵列(7)、电阻分压电路(8)和采样电压调理电路(9)，CAN接口电路(1)为CAN总线与主控制器(2)之间的接口电路，用于实现节点逻辑电平和CAN总线差动电平之间的电平转换；主控制器(2)通过CAN接口电路(1)和CAN总线实现与管理主机的数据交互、模数转换及电缆网络测试流程的控制；主控制器(2)还用于连接外部存储电路(4)，通过外部存储电路(4)存储由管理主机上下载的电缆网络信息，及保存电缆网络测试结果；主控制器(2)的状态信号输出端连接LED驱动及显示电路(5)的状态信号输入端，LED驱动及显示电路(5)用于指示测试控制器的当前工作状态；主控制器(2)与FPGA(3)连接，FPGA(3)用于实现主控制器(2)的复位逻辑、电缆通道切换继电器阵列(7)的继电器阵列控制逻辑和LED驱动及显示电路(5)的LED灯控制逻辑；FPGA(3)还输出激励源控制信号给激励源继电器切换电路(6)、输出通道切换控制信号给电缆通道切换继电器阵列(7)、输出电阻分压控制信号给电阻分压电路(8)及输出调理控制信号给采样电压调理电路(9)；激励源继电器切换电路(6)用于输出直流500V电压或直流250V电压并给电缆通道切换继电器阵列(7)提供工作电源；电缆通道切换继电器阵列(7)用于实现电缆网络的电缆通道选择，并连接该电缆通道的电缆线束，获得该电缆线束的电压采样信号；再将该电压采样信号传递给电阻分压电路(8)，电阻分压电路(8)将电缆线束的电压采样信号分压后传递给采样电压调理电路(9)，采样电压调理电路(9)将调理后的电压采样信号反馈给主控制器(2)；其特征在于，激励源继电器切换电路(6)用于输出直流500V电压或直流250V电压的电路结构由第一电阻R1、第二电阻R2、第一磁珠M1、第二磁珠M2、第三磁珠M3、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第一共模电感L1、第二共模电感L2、第三共模电感L3、第四共模电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7、第一控制开关S1、第二控制开关S2、第三控制开关S3、第四控制开关S4、第一隔离电源模块U1和第二隔离电源模块U2组成，第一隔离电源模块U1和第二隔离电源模块U2均为输入27V、输出250V的隔离电源模块；第一控制开关S1和第二控制开关S2为常闭型继电器；第三控制开关S3的一端连接直流500V电压，第三控制开关S3的另一端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第五电感L5的一端，第五电感L5的另一端连接第一电容的正极，第一电容的负极连接第六电感L6的一端，第六电感L6的另一端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第四控制开关S4的一端，第四控制开关S4的另一端连接直流250V电压；第一电容的负极连接第二电容的正极，第二电容的负极连接第七电感L7的一端，第七电感L7的另一端连接第三磁珠M3的一端，第三磁珠M3的另一端连接模拟地；第一电容连接在第三共模电感L3的两个输出端之间，第三共模电感L3的两个输入端之间连接第三电容，第三电容的正极连接第一隔离电源模块U1的+VO引脚，第三电容的负极连接第一隔离电源模块U1的‑VO引脚，第一隔离电源模块U1的+VI引脚连接第五电容的正极，第一隔离电源模块U1的‑VI引脚连接第五电容的负极，第一隔离电源模块U1的‑VI引脚和INH引脚之间连接第一控制开关S1；第五电容连接在第一共模电感L1的两个输出端之间，第一共模电感L1的两个输入端之间连接第七电容，第七电容的正极连接第一磁珠M1的一端，第一磁珠M1的另一端为27V电压输入端；第七电容的负极连接第二磁珠M2的一端，第二磁珠M2的另一端为参考地GND；所述激励源继电器切换电路(6)通过500V电压输出端、250V电压输出端和模拟地为电缆通道切换继电器阵列(7)提供工作电源；第二电容连接在第四共模电感L4的两个输出端之间，第四共模电感L4的两个输入端之间连接第四电容，第四电容的正极连接第二隔离电源模块U2的+VO引脚，第四电容的负极连接第二隔离电源模块U2的‑VO引脚，第二隔离电源模块U2的+VI引脚连接第六电容的正极，第二隔离电源模块U2的‑VI引脚连接第六电容的负极，第二隔离电源模块U2的‑VI引脚和INH引脚之间连接第二控制开关S2；第六电容连接在第二共模电感L2的两个输出端之间，第二共模电感L2的两个输入端之间连接第八电容，第八电容的正极连接第七电容的正极，第八电容的负极连接第七电容的负极。