多协议之间的转换设备的制作方法

文档序号:7902585
专利名称:多协议之间的转换设备的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种协议转换装置,具体涉及一种多协议之间的转换设备,实现 Zigbee, CAN, Ethernet协议之间的互相转换。
背景技术
目前在工业应用场合,存在着多种现场总线网络,其中CAN总线网络具有成本低、 可靠性高、实时性强的特点,CAN是ControlIer Area Network的缩写,是ISO国际标准化的 串行通信协议,被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。但是,上位 机有线网络比较流行的是TCP/IP以太网,采用的接口是肚&111讨。目前在工业控制领域, Zigbee无线网络也比较流行,是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度 的无线网络技术,主要应用领域包括无线数据采集、无线工业控制、消费性电子设备、汽车 自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制、远程网络控制等场合,在未来定将更为普及。因 而,具备CAN接口的设备要接入工业以太网或Zigbee无线网,实现网络延伸,势必需要通过 能够实现接口转换的协议转换设备来转换。现有技术中,CAN网关/转换器可以无缝地联系CAN-bus网络和其它通讯网络,比 如RS-232、RS-485串行总线、Ethernet以太网、光纤网路等;已经支持多种标准协议的网络 互连,包括iCAN、DeviceNet、Modbus、TCP/IP等标准协议;同时,实现TCP/IP协议与Zigbee 协议之间的互转设备也已被使用,如通过Zigbee-Wifi网关可实现Zigbee和TCP/IP协议 的双向透明转换,从而达到Zigbee和以太网的无缝连接。然而,对于同时能完成三者(CAN、 TCP/IP.Zigbee)之间的互转的多协议转换设备还不曾被开发,但这必将是通讯接口设备需 求的发展方向。
发明内容本实用新型目的是提供一种多协议之间的转换设备,使用该设备可完成CAN总线 与以太网、无线网之间的连接,提高网络延伸性能,拓宽使用范围。为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是一种多协议之间的转换设备,包 括一壳体,壳体内设有协议转换模块,所述壳体上设有复数个接口,所述协议转换模块主要 由主通讯控制模块和TCP/IP通讯控制模块、Zigbee通讯控制模块3个模块组成,所述主通 讯控制模块通过串行接口分别与所述TCP/IP通讯控制模块及所述Zigbee通讯控制模块连 接,所述主通讯控制模块由CAN转换电路、DSP芯片及串口转换电路连接组成,由所述CAN转 换电路接收转换CAN总线信号,经DSP芯片,由所述串口转换电路输出,所述TCP/IP通讯控 制模块的输出端与所述壳体上的以太网接口连接,所述Zigbee通讯控制模块的输出端与 所述壳体上的Zigbee天线接口连接。上述技术方案中,所述DSP芯片为带有软件程序的DSP微处理器,该DSP微处理器 内设有数据缓冲存储区。所述主通讯控制模块中的DSP芯片内预设相应的程序软件,支持 CAN2. OBXanopen, J1939三种CAN应用层协议,根据输入信号的不同CAN应用层协议,将相应的程序下载到DSP芯片中,即可实现三种协议的转换。所述主通讯控制模块将CAN协议 转为Modbus协议的模块,TCP/IP通讯控制模块是将Modbus协议转为Modbus/TCP协议的模 块,Zigbee通讯控制模块是将Modbus协议转为Zigbee协议的模块,将CAN协议转为Modbus 协议,以及Modbus协议转为Modbus/TCP协议或Zigbee协议的转换过程可采用现有技术来 实现。上述技术方案中,所述TCP/IP通讯控制模块与所述Zigbee通讯控制模块上分别 设有一 RS232接口。上述技术方案中,所述主通讯控制模块经TTL电平转换电路与所述TCP/IP通讯控 制模块连接。上文中,所述主通讯控制模块内部的DSP芯片控制协议数据的流向,CAN转换电路 承担协议的转换,串口转换电路负责与下一模块的连接,具体转换过程如下①执行初始化 程序,对协议转换模块(3个通讯控制模块)进行初始化配置操作;②主通讯控制模块读取 CAN总线上的单个节点信息,根据已知总线上采用的CAN应用层协议类型,包括CAN2. 0B、 Canopen, J1939,采用相应的程序将读取的CAN协议数据帧存储在内部的数据缓冲存储区 中;③将数据缓冲存储区的CAN协议数据帧转换成Modbus协议数据帧存储在DSP芯片数 据缓冲存储区中;④根据外部要求的接口输出方式,DSP芯片内部程序控制串口转换电路, 将Modbus协议数据输出到提供相应接口的模块(TCP/IP通讯控制模块或Zigbee通讯控制 模块)中。如果要求Zigbee无线接口输出,数据通过串行接口 UART流入Zigbee通讯控制 模块,转换成Zigbee协议数据输出;如果要求TCP/IP以太网接口输出,数据通过串行接口 UART流入TCP/IP通讯控制模块,转换成Modbus/TCP协议数据输出。⑤主通讯控制模块的 内部程序循环执行步骤② ④,直到数据转换与传输要求终止。由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有的优点是1、由于本实用新型协议转换模块由主通讯控制模块、TCP/IP通讯控制模块及 Zigbee通讯控制模块组成,由主通讯控制模块接收CAN总线信号,并通过CAN转换电路转 换,DSP芯片控制数据流向,将CAN协议转为Modbus协议,再根据输出要求,由串口转换电 路传送给相应的通讯控制模块完成向TCP/IP或Zigbee协议的转换,从而实现CAN现场总 线向以太网或无线网络的延伸,满足用户对不同协议通讯的需求,拓宽CAN总线设备使用 范围;2、根据输入CAN总线应用层协议的不同,DSP芯片调用相应的程序进行转换,支持 CAN2. OB、Canopen, J1939三种CAN应用层协议,适用范围宽广;3、各通讯控制模块经串行接口连接,即插即用,耦合性低,方便升级维护。

图1是本实用新型实施例一中协议转换模块的结构框图;图2是本实用新型实施例一中主通讯控制模块的结构框图;图3是本实用新型实施例一中壳体上的接线端子分布示意图;图4是本实用新型实施例一中壳体上接口分布示意图。其中1、壳体;2、插接端子;3、以太网接口 ;4、Zigbee天线接口 ;7、电源;8、接地; 9、CAN网络设备CAN_H ; 10、CAN网络设备CAN_L。
具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一参见图1 4所示,一种多协议之间的转换设备,包括一铝合金壳体1, 壳体ι内设有协议转换模块,所述壳体1上设有插接端子2、以太网接口 3及Zigbee天线接 口 4。如图3所示,将7接+24V电源(或接+5V电源,两者不能同时接),8接地,11接CAN 网络设备CAN_H,10接CAN网络设备CAN_L。如图1所示,所述协议转换模块主要由主通讯控制模块和TCP/IP通讯控制模块、 Zigbee通讯控制模块3个模块组成,所述主通讯控制模块通过串行接口 UART1,经TTL电平 转换电路与所述TCP/IP通讯控制模块连接,通过串行接口 UART2直接与所述Zigbee通讯 控制模块连接,所述TCP/IP通讯控制模块的输出端与所述壳体1上的以太网接口 3连接, 所述Zigbee通讯控制模块的输出端与所述壳体1上的Zigbee天线接口 4连接。同时,所 述TCP/IP通讯控制模块与所述Zigbee通讯控制模块上分别设有一 RS232接口。如图2所示,所述主通讯控制模块由CAN转换电路、DSP芯片及串口转换电路连接 组成,所述DSP芯片为带有软件程序的DSP微处理器,该DSP微处理器内设有数据缓冲存储 区。由所述CAN转换电路接收转换CAN总线信号,经DSP芯片控制数据流向,由所述串口转 换电路输出。具体过程为①执行初始化程序,对协议转换模块(3个通讯控制模块)进行初 始化配置操作;②主通讯控制模块读取CAN总线上的单个节点信息,根据已知总线上采用 的CAN应用层协议类型,包括CAN2. OB、Canopen, J1939,采用相应的程序将读取的CAN协 议数据帧存储在内部的数据缓冲存储区中;③将数据缓冲存储区的CAN协议数据帧转换 成Modbus协议数据帧存储在DSP芯片数据缓冲存储区中;④根据外部要求的接口输出方 式,DSP芯片内部程序控制串口转换电路,将Modbus协议数据输出到提供相应接口的模块 (TCP/IP通讯控制模块或Zigbee通讯控制模块)中。如果要求Zigbee无线接口 4输出, 数据通过串行接口 UART2流入Zigbee通讯控制模块,转换成Zigbee协议数据输出;如果要 求TCP/IP以太网接口 3输出,数据通过串行接口 UARTl流入TCP/IP通讯控制模块,转换成 Modbus/TCP协议数据输出。⑤主通讯控制模块的内部程序循环执行步骤② ④,直到数据 转换与传输要求终止。
权利要求1.一种多协议之间的转换设备,包括一壳体,壳体内设有协议转换模块,所述壳体上设 有复数个接口,其特征在于所述协议转换模块主要由主通讯控制模块和TCP/IP通讯控制 模块、Zigbee通讯控制模块3个模块组成,所述主通讯控制模块通过串行接口分别与所述 TCP/IP通讯控制模块及所述Zigbee通讯控制模块连接,所述主通讯控制模块由CAN转换电 路、DSP芯片及串口转换电路连接组成,由所述CAN转换电路接收转换CAN总线信号,经DSP 芯片,由所述串口转换电路输出,所述TCP/IP通讯控制模块的输出端与所述壳体上的以太 网接口连接,所述Zigbee通讯控制模块的输出端与所述壳体上的Zigbee天线接口连接。
2.根据权利要求1所述的多协议之间的转换设备,其特征在于所述DSP芯片为DSP微 处理器,该DSP微处理器内设有数据缓冲存储区。
3.根据权利要求1所述的多协议之间的转换设备,其特征在于所述TCP/IP通讯控制 模块与所述Zigbee通讯控制模块上分别设有一 RS232接口。
4.根据权利要求1所述的多协议之间的转换设备,其特征在于所述主通讯控制模块 经TTL电平转换电路与所述TCP/IP通讯控制模块连接。
专利摘要本实用新型公开了一种多协议之间的转换设备,包括一壳体,壳体内设有协议转换模块,所述壳体上设有复数个接口,其特征在于所述协议转换模块主要由主模块和TCP/IP模块、Zigbee模块3个模块组成,所述主模块通过串行接口分别与所述TCP/IP模块及所述Zigbee模块连接,所述主模块由CAN转换电路、DSP芯片及串口转换电路连接组成,所述TCP/IP模块的输出端与所述壳体上的以太网接口连接,所述Zigbee模块的输出端与所述壳体上的Zigbee天线接口连接。本实用新型通过主通讯控制模块接收并转换CAN信号,由TCP/IP、Zigbee两个通讯控制模块转换出相应的协议信号,实现三种协议下的通讯设备互联。
文档编号H04L29/06GK201821380SQ20102023088
公开日2011年5月4日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者袁爱进, 郭长城, 闫鑫 申请人:三一重机有限公司
再多了解一些
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1
彩票开奖查询 广东11选5 500万彩票网 500w彩票 500w彩票 500w彩票 500w彩票 500w彩票 500w彩票 500w彩票 <豆豆小说阅读网古灵>| <免费全本穿越小说>| <都市玄幻小说完本>| <有声小说>| <78免费玄幻小说阅读网>| <思路客>| <建筑安装>| <完美世界小说人物月禅>| <小说教育网作家中心>| <97言情阅读小说网>| <完美世界小说txt下载>| <有声小说>| <大主宰txt全集下载>| <穿越之神医王妃>| <修真者穿越玩网游>| <exo小说阅读网np>| <完美世界 起点5200>| <天天小说网>| <豆豆小说阅读网 总裁>| <莽荒纪快眼看书>| <小说阅读网作者福利>| <玄幻小说排行榜完本>|