一種Modbus RTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種Modbus RTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于：包括電源保護(hù)模塊、電源模塊、嵌入式ARM處理器、CANopen通信模塊、Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片，電源保護(hù)模塊連接有電源模塊，電源模塊連接嵌入式ARM處理器、CANopen通信模塊和Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片，嵌入式ARM處理器連接有CANopen通信模塊，CANopen通信模塊設(shè)有DB9接口電路，嵌入式ARM處理器設(shè)有撥碼開關(guān)、CPU時(shí)鐘電路、調(diào)試接口、指示電路和存儲(chǔ)裝置，嵌入式ARM處理器連接Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片，電源模塊設(shè)有高壓隔離電源、線性穩(wěn)壓電源和電源濾波電路，高壓隔離電源、線性穩(wěn)壓電源和電源濾波電路依次連接。本實(shí)用新型裝置解決了CANopen設(shè)備與Modbus TCP設(shè)備之間的互聯(lián)的問題，實(shí)現(xiàn)了不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。
【專利說明】
一種Mod bus RTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及協(xié)議轉(zhuǎn)換器的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種Modbus RTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]CAN總線因其高實(shí)時(shí)性，被廣泛用于汽車領(lǐng)域。CANopen是CAN總線的高層協(xié)議，是運(yùn)行于CAN總線之上的應(yīng)用協(xié)議，采用CANopen協(xié)議的伺服驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器具有響應(yīng)快、延時(shí)低、精度高的特點(diǎn)，Modbus協(xié)議是工業(yè)自動(dòng)化以及工業(yè)控制系統(tǒng)的應(yīng)用中占有很大一部分比例，水表電表以及PLC都用到Modbusx協(xié)議，然而現(xiàn)主流的PLC控制器帶CANopen接口的較少，大多儀器儀表都是用Modbus協(xié)議致使其無法接入CANopen網(wǎng)絡(luò)，因此需要CANopen轉(zhuǎn)換成常用的Modbus RTU、Prpfibus_DP、EerCAT等協(xié)議，急需一種Modbus RTU向CANopen轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題，提供了一種ModbusRTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，本實(shí)用新型裝置解決了Modbus RTU設(shè)備與CANopen設(shè)備之間的互聯(lián)的問題，實(shí)現(xiàn)了不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。
[0004]為此，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)解決方案是:
[0005]—種Modbus RTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，包括電源保護(hù)模塊、電源模塊、嵌入式ARM處理器、CANopen通信模塊、Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片，電源保護(hù)模塊連接有電源模塊，電源模塊連接嵌入式ARM處理器、CANopen通信模塊和Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片，嵌入式ARM處理器連接有CANopen通信模塊，CANopen通信模塊設(shè)有DB9接口電路，嵌入式ARM處理器設(shè)有撥碼開關(guān)、CPU時(shí)鐘電路、調(diào)試接口、指示電路和存儲(chǔ)裝置，嵌入式ARM處理器連接Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片，電源模塊設(shè)有高壓隔離電源、線性穩(wěn)壓電源和電源濾波電路，高壓隔離電源、線性穩(wěn)壓電源和電源濾波電路依次連接。
[0006]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述電源保護(hù)模塊設(shè)有過流保護(hù)電路、反接保護(hù)電路和EMC電路共模電感，所述過流保護(hù)電路、所述反接保護(hù)電路和所述EMC電路共模電感依次連接。
[0007]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述EMC電路共模電感兩側(cè)設(shè)有旁路Y電容。
[0008]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述高壓隔離電源高壓電路為5V。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述線性穩(wěn)壓電源為3.3V，所述電源濾波電路為所述嵌入式ARM處理器供電。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選，Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)有RS485芯片和接口模塊，所述RS485芯片連接所述接口模塊。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述高壓隔離電源為所述CANopen通信模塊和所述RS485芯片供電。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述嵌入式ARM處理器為STM32F407VET6。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述CANopen通信模塊為CTM1051模塊，所述CTM1051模塊為周立功CAN收發(fā)器模塊，所述CTM1051模塊的CANH引腳和引腳設(shè)有ESD保護(hù)電路。
[OOM]上述技術(shù)方案的有益效果在于:
[0015]1、解決CANopen設(shè)備與Modbus RTU設(shè)備之間的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換，無需獨(dú)立的通信模塊，降低了成本；
[0016]2、采用線性穩(wěn)壓電源為嵌入式ARM處理器提供3.3V電壓，并且作為EMC電路共模電感兩側(cè)設(shè)有旁路Y電容作為電源保護(hù)模塊，有效的濾除電源雜波，防止外界電源干擾，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
[0017]3、采用高壓隔離電源為CANopen通信模塊和RS485芯片提供5V電壓，高壓隔離電源的隔離電壓達(dá)3000V，使電源使用和嵌入式ARM處理器始終處于隔離狀態(tài)，并且電源模塊前端通過電源保護(hù)模塊保護(hù)，CANopen通信模塊最高支持2500V電壓隔離功能，通信速率最高能夠達(dá)到IMbit/s，可承受正負(fù)8KV的靜電；
[0018]4、撥碼開關(guān)直接與嵌入式ARM處理器連接，可以通過撥碼開關(guān)設(shè)置協(xié)議轉(zhuǎn)換器的站地址，存儲(chǔ)裝置可以對(duì)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和讀取，便于查詢，調(diào)試接口便于調(diào)試，指示電路用于顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；
[0019]5、由過流保護(hù)電路、反接保護(hù)電路、EMC電路共模電感組成的電源保護(hù)模塊，可以為電源模塊提供保護(hù)保障，確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，異常情況下不會(huì)造成損害。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的CANopen轉(zhuǎn)ModbusTCP的協(xié)議轉(zhuǎn)換器的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖中:1、電源保護(hù)模塊;2、電源模塊;3、嵌入式ARM處理器;4、CANopen通信模塊;5、Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片；101、過流保護(hù)電路；102、反接保護(hù)電路；103、EMC電路共模電感;201、高壓隔離電源;202、線性穩(wěn)壓電源；203、電源濾波電路;301、撥碼開關(guān);302、CPU時(shí)鐘電路；303、調(diào)試接口 ； 304、指示電路；305、存儲(chǔ)裝置;401、DB9接口電路；501、RS485芯片；502、接口模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行描述。
[0023]如圖1所示，一種Modbus RTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，包括電源保護(hù)模塊1、電源模塊2、嵌入式ARM處理器3、CANopen通信模塊4、Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片5，電源保護(hù)模塊I連接有電源模塊2，電源模塊2連接嵌入式ARM處理器3、CANopen通信模塊4和Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片5，嵌入式ARM處理器3連接有CANopen通信模塊4，CANopen通信模塊4設(shè)有DB9接口電路401，嵌入式ARM處理器3設(shè)有撥碼開關(guān)301、CPU時(shí)鐘電路302、調(diào)試接口 303、指示電路304和存儲(chǔ)裝置305，嵌入式ARM處理器3連接Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片5，電源模塊2設(shè)有高壓隔離電源201、線性穩(wěn)壓電源202和電源濾波電路203，高壓隔離電源201、線性穩(wěn)壓電源202和電源濾波電路203依次連接。
[0024]本實(shí)施例中，所述電源保護(hù)模塊I設(shè)有過流保護(hù)電路11、反接保護(hù)電路12和EMC電路共模電感103，所述過流保護(hù)電路101、所述反接保護(hù)電路102和所述EMC電路共模電感103依次連接，用于保護(hù)電壓電流的穩(wěn)定和避免反接錯(cuò)誤，所述EMC電路共模電感103兩側(cè)設(shè)有旁路Y電容，有效的濾除電源雜波，防止外界電源干擾。
[0025]本實(shí)施例中，所述高壓隔離電源201高壓電路為5V，所述線性穩(wěn)壓電源202為3.3V，所述電源濾波電路203為所述嵌入式ARM處理器3供電，嵌入式ARM處理器3采用線性穩(wěn)壓電源202供電，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，高壓隔離電源201電壓為5V隔離電壓達(dá)3000V，使電源使用和嵌入式ARM處理器3始終處于隔離狀態(tài)，并且電源模塊2前端通過電源保護(hù)模塊I保護(hù)。
[0026]本實(shí)施例中，Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片5設(shè)有RS485芯片501和接口模塊502，所述RS485芯片501連接所述接口模塊502，所述高壓隔離電源201為所述CANopen通信模塊4和所述RS485芯片501供電。
[0027]本實(shí)施例中，所述嵌入式ARM處理器3為STM32F407VET6。
[0028]本實(shí)施例中，所述CANopen通信模塊4為CTM1051模塊，所述CTM1051模塊為周立功CAN收發(fā)器模塊，周立功CAN收發(fā)器模塊最高支持2500V電壓隔離功能，通信速率最高能夠達(dá)至IJlMbit/s，所述CTM1051模塊的CANH引腳和引腳設(shè)有ESD保護(hù)電路，可承受正負(fù)8KV的靜電。
[0029]使用時(shí)，數(shù)據(jù)通過Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片5輸入后，進(jìn)行功能碼有效性驗(yàn)證、數(shù)據(jù)地址有效性驗(yàn)證、數(shù)據(jù)值有效性驗(yàn)證、判斷執(zhí)行有效性，由Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片5決定發(fā)送到嵌入式ARM處理器3，嵌入式ARM處理器3對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后將數(shù)據(jù)處理后轉(zhuǎn)發(fā)到CANopen通信模塊4實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送任務(wù)，反之亦然，從而實(shí)現(xiàn)CANopen與Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。
[0030]除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，例如增加栗料器的數(shù)量等。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種Modbus RTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:包括電源保護(hù)模塊、電源模塊、嵌入式ARM處理器、CANopen通信模塊、Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片，電源保護(hù)模塊連接有電源模塊，電源模塊連接嵌入式ARM處理器、CANopen通信模塊和Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片，嵌入式ARM處理器連接有CANopen通信模塊，CANopen通信模塊設(shè)有DB9接口電路，嵌入式ARM處理器設(shè)有撥碼開關(guān)、CPU時(shí)鐘電路、調(diào)試接口、指示電路和存儲(chǔ)裝置，嵌入式ARM處理器連接Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片，電源模塊設(shè)有高壓隔離電源、線性穩(wěn)壓電源和電源濾波電路，高壓隔離電源、線性穩(wěn)壓電源和電源濾波電路依次連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ModbusRTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述電源保護(hù)模塊設(shè)有過流保護(hù)電路、反接保護(hù)電路和EMC電路共模電感，所述過流保護(hù)電路、所述反接保護(hù)電路和所述EMC電路共模電感依次連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ModbusRTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述EMC電路共模電感兩側(cè)設(shè)有旁路Y電容。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ModbusRTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述高壓隔離電源高壓電路為5V。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ModbusRTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述線性穩(wěn)壓電源為3.3V，所述電源濾波電路為所述嵌入式ARM處理器供電。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ModbusRTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:ModbusRTU驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)有RS485芯片和接口模塊，所述RS485芯片連接所述接口模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ModbusRTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述電源濾波電路為所述Modbus RTU驅(qū)動(dòng)芯片的所述RS485芯片供電。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ModbusRTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述嵌入式 ARM 處理器為 STM32F407VET6。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ModbusRTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述CANopen通信模塊為CTM1051模塊，所述CTM1051模塊為周立功CAN收發(fā)器模塊。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的ModbusRTU轉(zhuǎn)CANopen的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述CTMl 051模塊的CANH引腳和引腳設(shè)有ESD保護(hù)電路。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK205545357SQ201620235069
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】郭靜, 王永貴, 廖亮
【申請人】四川零點(diǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司