[发明专利]基于CAN总线的参数匹配标定工具

说明书

技术领域

本发明属于混合动力汽车控制器参数标定领域，特别是一种基于CAN总线的参数匹配标定工具。

背景技术

CAN（Controller Area Network）总线作为一种多主机局部网络现场总线，由于其组网的灵活性和便捷性、通信的高效性和可靠性及低廉的成本在混合动力汽车的控制器参数标定领域受到了广泛的应用。现代的汽车自动控制化，既需要“分散控制”，更需要有效的“集中管理”，以保证动力电池使用的安全和效率。 

USB转CAN适配器在CAN总线组成的测控网络中担负着监控单元与下位机节点之间数据传输的重要任务。利用USB总线技术支持热插拔、易扩展、速度快，且在WIN98或以上的操作系统中都支持USB接口等特点，提高通信速率，安装维护简捷方便，在控制领域具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于CAN总线的参数匹配标定工具，可用于对CAN总线上的设备进行监控，微控制器控制数据在USB插口和CAN总线之间传输。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于CAN总线的参数匹配标定工具，其由一个微控制器（内含USB控制器）和一个CAN总线控制器而连接所述的USB插口和CAN总线接口，实现PC机和CAN总线之间数据传输。具体由内含USB控制器的微控制器模块、CAN总线控制器模块、CAN收发器模块、数字隔离器模块和隔离电源模块组成。

上述的微控制器模块采用8位单片机。在基于微控制器的USB-CAN总线适配器中，利用USB插口提供的电源直接对微控制器模块和CAN总线控制器模块供电；在CAN总线控制器模块和CAN总线接口之间采用数字隔离器模块和CAN数据收发器模块实现连接，并采用一个DC/DC电源变换器给数字隔离器模块及CAN收发器模块供电。

在上述基于CAN总线的参数匹配标定工具中，微控制器的14引脚与地之间连接一个USB总线指示灯，USB接口1脚与地之间连接一个USB通电指示灯。

本发明与现有技术相比较，有如下显著优点：

本发明用数字隔离器件替代传统的光耦隔离器件，实现了总线上各CAN节点间的电气隔离，降低了系统功耗，简化了系统结构，增强了系统稳定性，提高了系统的性能。本标定工具支持CAN2.0B，位速率可达1Mbps且数据传输可靠性高；时钟频率高达24MHz；支持与不同微处理器的接口;可编程的CAN驱动配置；工作温度范围宽可达-40~85℃；宽输入电压范围：2：1；隔离电压1500VDC；短路保护（自恢复）。

附图说明

图1基于CAN总线的参数匹配标定工具结构框图；

图2基于CAN总线的参数匹配标定工具的微控制器通信原理示意图；

图3基于CAN总线的参数匹配标定工具的CAN总线微控制器通信原理示意图。

具体实施方式

基于CAN总线的参数匹配标定工具包括下述硬件和软件。

图1是基于CAN总线的参数匹配标定工具结构框图：包括微控制器8位单片机、DC/DC电源模块、CAN总线控制器、数字隔离器、CAN收发器。微控制器8位单片机是整个系统的枢纽及USB总线节点控制器，CAN总线控制器是工业自动控制领域中独立的CAN总线控制器，DC/DC电源模块、数字隔离器、CAN收发器为系统辅助电路，PC可以通过USB插口对CAN总线的设备进行测控。

CAN总线数据的收发由CAN总线收发器完成。协议的控制和数据处理由微控制器和CAN收发器完成。

图2基于CAN总线的参数匹配标定工具微控制器通信原理示意图：USB接口除进行数据通信外，还给微控制器和CAN总线控制器直接供电。微控制器与CAN总线控制器之间可进行8位数据的双向通信。微控制器将控制信号发向CAN总线控制器。外部晶振为微控制器提供时钟信号。红色指示灯用来提示供电情况，绿色指示灯用来提示通信情况。

图3 基于CAN总线的参数匹配标定工具的CAN总线微控制器通信原理示意图：CAN总线控制器在与CAN收发器的通信线路间加入了一个数字隔离器，实现电气隔离，增强系统稳定性。DC/DC是将USB插口提供的电压转换成数字隔离器和CAN收发器的工作电压，供其工作。