[发明专利]基于CAN总线的互连互通控制器

权利要求书

1.一种基于CAN总线的互连互通控制器，由上盖板（1）、中框架（2）、底壳（3）、上层PCB电路板（4）、下层PCB电路板（5）组成，其特征在于：

所述的上盖板（1）为矩形，四个角处开有上盖板安装孔（11），2.4G天线（24）从上盖板（1）上伸出；

所述的中框架（2）的四角开有中框架安装孔（25），两侧的开口处分别安装有CAN总线输出插座（21）、CAN总线输入插座（22）和网线卡座（23），所述的CAN总线输出插座（21）和CAN总线输入插座（22）均为四芯线路板式插座，四芯定义为：CAN-H、CAN-L、+12V、GND；

所述的底壳（3）的四个角处开有底壳安装孔（31）；

所述的上层PCB电路板（4）与下层PCB电路板（5）包围在上盖板（1）、中框架（2）和底壳（3）的空间中；

所述的上层PCB电路板（4）包括核心控制部件、CAN部件、ZigBee部件、315MHz无线通信模块部件，上层PCB电路板（4）上焊接有：CAN总线输出插座（21）、CAN总线输入插座（22）和网线卡座（23）、核心控制部件的ARM芯片（41），CAN部件的收发高速光耦合器（44）、 CAN总线收发接口芯片（45）、隔离电源模块（47），ZigBee部件的无线信号调理芯片（42）、315MHz无线通信模块部件为315MHz无线接收模块（46）；

所述的上层PCB电路板（4）上还焊接有网线卡座（23）、网线接口芯片（49）、光隔离器（43）以及2.4G天线座（48）；

所述的下层PCB电路板（5）的四个角处有下层PCB电路板安装孔（56），电路板上焊接有GPRS数传模块（51）、协调模块（52）、 GPS定位模块（53）、 WiFi模块（54），

所述的上层PCB电路板（4）与下层PCB电路板（5）之间的电气连接通过连接器（55）完成。

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的互连互通控制器，其特征在于：所述的基于CAN总线的互连互通控制器上的电子元件和模块存在如下的电路连接关系：

所述的ARM芯片（41）为LQFP144封装，支持CAN2.0B协议，其芯片上的CAN引脚与CAN总线收发接口芯片（45）的后端相连，CAN总线收发接口芯片（45）的前端与收发高速光耦合器（44）的后端相连，收发高速光耦合器（44）的前端同时与CAN总线输出插座（21）和CAN总线输入插座（22）的CAN-H、CAN-L引脚相连；

所述的+12V、GND与隔离电源模块（47）相连，隔离电源模块（47）将+12V转换成隔离的+5V和公共地（COM）电源电压，同时给上层PCB电路板（4）和下层PCB电路板（5）供电；

所述的2.4G天线座（48）与ZigBee部件的无线信号调理芯片（42）的前端相连，无线信号调理芯片（42）的后端再与ARM芯片（41）的I/O引脚相连；

所述的315MHz无线接收模块（46）的输出信号送ARM芯片（41）的串行引脚；

所述的网线卡座（23）与网线接口芯片（49）的前端相连，网线接口芯片（49）的后端与光隔离器（43）的前端引脚相连，光隔离器（43）的后端引脚与GPRS数传模块（51）的I/O引脚相连；

所述的下层PCB电路板（5）的GPRS数传模块（51）、GPS定位模块（53）、 WiFi模块（54）的信号分别送到协调模块（52），协调模块（52）预处理后，通过连接器（55）与上层PCB电路板（4）上的ARM芯片（41）的I/O引脚相连。

3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的互连互通控制器，其特征在于：所述的上盖板（1）、中框架（2）、底壳（3）与上层PCB电路板（4）、下层PCB电路板（5）在结构上存在如下的安装关系：连接器（55）的一端焊接在上层PCB电路板（4）上，另一端贴装在下层PCB电路板（5）上，使其成为一体，然后，将四颗螺丝穿过上盖板安装孔（11）、中框架安装孔（25）、下层PCB电路板安装孔（56）后，再拧入底壳安装孔（31）中。

4.根据权利要求1所述的基于CAN总线的互连互通控制器，其特征在于：基于CAN总线的互连互通控制器的中框架（2）的输出侧安装了一个CAN总线输出插座（21），在中框架（2）的输入侧安装了一个CAN总线输入插座（22）和一个网线卡座（23）。

5.根据权利要求1或2所述的基于CAN总线的互连互通控制器，其特征在于：所述的协调模块（52）为现场可编程器件，用硬件描述语言VHDL编程，内部设计了一个基于六出一优先权的编码电路和模块调度协调电路。