[发明专利]基于CAN总线的互连互通控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于CAN总线的互连互通控制器，主要用于物联网、工业现场总线控制。

背景技术

CAN总线是目前唯一具有国际标准的局域网络总线，国际标准化组织ISO/TC22技术委员会通过ISO/DIS 11898号国际标准《ISO11898：道路车辆的高速控制局域网数字信息交换标准》规范了CAN总线协议，CAN总线实际上是一个具有很高可靠性、保密性、具有强有力的检错功能、可有效地支持分布式控制或实时控制的串行通信链路，该协议最初用于车载局域网，不过现在越来越多地用于工业现场控制。

315MHz无线遥控通信实际上是在一个免费的无线频道上，能低成本地实现数据的无线传输，是各类防盗器或遥控玩具常用的无线通信方式。

ZigBee（IEEE802.15.4）是随着无线网络技术发展起来的无线传感器网络发展平台，使用2.4G免费频段，适用于无线监测和控制系统，在无线组网方面，它比WLAN（IEEE 802. 11b）、蓝牙Bluetooth（IEEE802.15.1）、超宽带(ultra wideband)等无线通信技术更具优势和灵活性，其方兴未艾的一个重要原因，它无线组网不收费。

GPRS是一种基于通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service）基础上的无线上网技术，客户只要手机支持移动数据上网功能，即可上网享受新闻浏览、股票查询、邮件收发、在线游戏和聊天服务，同时也是收发短信的必备功能。

WiFi是一种互联网向移动设备提供无线接入服务的基础设施，是一个的无形超级入口，可以将智能手机、平板电脑、超级本以无线方式连接到互联网中，其实WiFi就是一个高频无线电信号，该无线网路通信技术的品牌由WiFi联盟所持有，无处不在的WiFi成为了热衷移动上网人群的最爱之一。

GPS是全球卫星定位系统，是一种基于空间基准的全天候导航系统，可满足位于全球任何地方或近地空间的移动用户连续地、精确地确定三位位置和三位运动及时间的需要。

遗憾地是，这几种常用的通信方法却不能在CAN总线的基础上实现互连互通或共享；比如，基于有线局域网络的CAN信息或者基于无线局域网络的ZigBee信息、基于玩具频道的315MHz无线遥控信息无法实现远程传送，而GPS全球卫星定位信息、基于通用分组无线服务的GPRS数据却不能在基于CAN总线的终端仪表上显示，结果导致了本发明的肇始。

发明内容

本发明的第一个目的是实现信息的重组，设计出一种基于CAN总线的互连互通控制器，通过ARM芯片作为核心控制器以实现CAN总线、GPS、GPRS、ZigBee、WiFi、315MHz无线遥控通信六种模式之间的互连互通，实现不同通信协议之间的有机融合，改变CAN总线控制器单一链路工作模式。

本发明的第二个目的是将GPS、GPRS、ZigBee、WiFi、315MHz无线遥控通信方式下传送的信息转变成CAN总线链路上的数据流，即转变成CAN总线报文结构的数据流。

本发明的第三个目的是将移动物体的GPS的定位信息、传感器喜欢使用的2.4GHz的ZigBee无线局域网信息、315MHz无线遥控信号以及来自CAN总线的信息通过GPRS向外传递至控制终端，以完成物联网、工业现场总线控制，达到系统集成的目的。

本发明的第四个目的是设计一种操作可行的电路拓扑方案，以解决以上六种通信模式集中在一起时带来的电磁串扰难题。

据此，发明人提出如下的技术方案：

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，其要点在于：

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；