USB转CAN通讯转换器

第05期刘大鹏：基于S T M32单片机的C A N-U S B转换器设计基于STM32单片机的CAN-USB转换器设计刘大鹏（中国软件评测中心，物联网促进中心，北京，100048）摘 要：随着人们对资源的消耗以及由此带来的环境污染，而引发社会的广泛关注，新能源汽车技术发展也由此受到青睐。

在新能源汽车中，电动车电池性能及电量的准确测量与显示是电池技术的重要一部分。

本系统以STM32微处理器为核心控制器，设计了USB-CAN转换器，可实现电池电量的实时测量与显示。

该系统置于电动汽车电子系统中，可将电池电量等状态信息放至CAN总线上，再通过CAN-USB转换器传入PC上位机，将数据通过人机交互界面显示出来，实现数据信息的交互。

关键词：电量显示；CAN-USB转换器；STM32处理器；CAN总线；信息交互中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 (2014)05-589-05工业技术创新 URL: http// DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2014.05.015引言目前，CAN总线已经普遍应用到中高级车辆中，并且在低级车中的应用也不断扩展，很多汽车电子模块都需要通过CAN总线和其他模块进行通信。

在进行汽车电子相关模块的开发中，需要使用上位机中的数据监测、程序分析，进而对车内CAN 总线中的数据进行解析[1]，以便确定各节点模块之间通信数据的准确性和可靠性。

此时就需要一个转换器，将CAN总线的数据转换后提供给上位机以供分析。

实际开发中一般使用普通PC机或笔记本电脑作上位机，PC机或笔记本电脑提供的PCI、RS232及USB接口都可以比较方便地经过转换器和CAN总线相连[2]。

但是，基于USB接口拥有易扩展性、传输的快速性及热插拔性等优点，并考虑到硬件资源、传输速率及现场调试的方便性，故大多数情况下选用USB接口。

电动车电池电量的检测以及在汽车屏幕显示是工业技术创新第01卷第05期2014年12月Industrial Technology Innovation Vol.01 No.05 Dec.2014Design of The CAN-USB Converter Base on STM32 MCUDape ng L iu(C hi na Soft w are Te st i ng C ent er & Int erne t Promot ion Center, B ei jing, 100048, China )Abstract: With the consumption of resources and the resulting pollution, caused widespread concern in society, the development of new energy automotive technology has thus favored. In the new energy vehicles, electric vehicle batteries and power performance measurement and accurate display is the important part of the battery technology. This system has taken the STM32 microprocessor as the core controller, and designed the USB-CAN converter, enabling real-time measurement and display battery charge. It has been arranged in the electric vehicle electronic system, the battery charge state information can be put to the CAN bus, and then through the CAN-USB converter incoming PC host computer, the data is displayed through man-machine interface, and it realizes the data information interaction.Key words:Battery Indicator; CAN-USB Converter; STM32 MCU; CAN-Bus; Information interaction主控芯片使用S T M32f103R B T6，U S B控制器使用P D I U S B D12，C A N控制器使用的是STM32f103RBT6内置的CAN控制器，而CAN收发器则采用TJA1050。

usb转can芯片USB转CAN芯片是一种集成电路芯片，用于USB接口和CAN总线之间的数据转换和通信。

它可广泛应用于汽车电子、工业自动化、航空航天等领域，实现USB与CAN总线之间的数据交互。

USB转CAN芯片的具体设计和工作原理如下：一、设计要点：1. 功耗控制：为了确保芯片在工作过程中的稳定性和可靠性，需要对芯片的功耗进行合理控制，以免过载或过热。

2. 性能优化：芯片应尽可能地提高通信速率和数据传输的可靠性，以满足实际应用需求。

3. 兼容性：芯片应支持USB和CAN总线的各种版本和规范，以便与不同设备和系统进行通信。

二、工作原理：1. USB接口部分：芯片通过USB接口将外部设备（如计算机或控制器）连接到CAN总线。

它将USB的数据传输格式和CAN总线的物理层进行转换。

2. CAN总线部分：芯片通过CAN总线与其他设备进行通信。

它接收来自USB接口的数据，并将其转换为CAN总线上的数据格式。

同时，它还能监听CAN总线上的数据，并将其转换为USB接口可以理解的格式。

这样，芯片就能实现USB与CAN总线之间的双向数据通信。

三、主要特点：1. 低功耗：芯片设计合理，功耗较低，适合长时间稳定工作。

2. 高效性能：芯片具备高速数据传输和可靠性，可满足实时数据传输的需求。

3. 多样接口：芯片可支持多种不同类型的USB和CAN总线接口，以适应不同应用场景。

4. 兼容性：芯片能够兼容各种USB和CAN总线的版本和规范，与其他设备和系统兼容性良好。

5. 稳定可靠：芯片的设计和制造精良，具有稳定的性能和可靠性，能够满足各种工作环境的需求。

四、应用领域：1. 汽车电子：用于汽车中的CAN总线与计算机之间的通信，实现汽车的诊断、控制和调试功能。

2. 工业自动化：用于工业控制系统中的数据传输和通信，实现设备之间的联网和数据交互。

3. 航空航天：用于飞机、宇航器等飞行器中的控制和通信系统，实现数据的采集、传输和处理。

USB转CAN设备说明书(V1.01)目录版本编制人日期修改内容V1.0 李兴华2012-08-28 初始版本V1.01 李兴华2012-09-14 USB to CANBUS界面更改目录第一章产品简介 (3)1.1概述 (3)1.2 性能指标……………………………………………………………3-41.3 典型应用 (4)1.4 产品清单 (4)第二章外形及接口描述 (5)2.1产品外形 (5)2.2 接口描述 (5)2.3 指示灯说明 (5)2.4 CAN总线连接………………………………………………………5-62.5 默认配置 (6)第三章软件工具使用 (7)3.1 软件安装 (7)3.2 初始操作界面 (7)3.3 激活软件 (8)3.4 软件常规界面 (9)3.5 参数设置...................................................................13-14 第四章标准帧，扩展帧格式. (15)4.1 标准帧格式 (15)4.2 扩展帧格式 (15)第一章产品概述1.1概述UT-8251是一个USB到CAN设备的适配器。

采用USB2.0协议，用户无须安装USB 驱动，即插即用。

用户通过该适配器同CAN现场总线相连，可方便地通过PC机对现场总线设备进行调试，数据采集和控制。

UT-8251 在设计中充分考虑现场总线恶劣的电气环境。

CAN 总线电路采用独立的DCDC 电源模块，进行光电隔离，使该接口适配器具有很强的抗干扰能力，和不易损坏，大大提高了系统在恶劣环境中使用的可靠性。

在软件设计过程中，我们采用大容量的数据缓存技术，和实时传送技术相结合，努力使设备获得很高的数据吞吐效率。

因此UT8251适配器可广泛应用于实验室、工业控制、智能楼宇、汽车电子等领域中，对CAN 现场总线设备进行数据处理，数据采集，数据传输，控制。

UT-8251 可以利用生产厂家宇泰科技有限公司提供的PC机软件对CAN总线设备进行数据收发，亦可以利用参照宇泰科技有限公司提供的DLL动态连接库，和例程编写自己的软件，或者整合到已有的软件系统中。

ISOLATED CONVERTER MS USB-TTL SerialUSER MANUALPLOVDIV 2013Document revision 2013-11-05I.ORDER CODEII.SPECIFICSThe converters require drivers to be installed for the corresponding version ofWINDOWSIn cases where the TTL Serial Interface Connector is a USB mini type, theconverter should only be used with devices that use TTL SerialCommunication.In this case, the converter should not be used on standard USB devices onthe USB mini connector side.On the PC side, a standard USB port with USB 2.0 communication is used.Ports USB2.0 and TTL Serial are isolated galvanically.The converter doesn’t require external supply for the TTL Serial interface.III. DESIGNATION AND OPERATION The MS USB-Serial UART converter is designed to convert signals betweenthe USB 2.0 interface into a serial interface with TTL signal levels Rx and Tx. The main application of the LNB is to connect various TTL Serial Interface devices to a computer for programming. An example of such devices are various transmitters and controllers that are tuned or programmed with a computer.Document revision 2013-11-052MS USB-TTL Serial - xVersion1 - connector to the TTL Serial interface is USB mini2 - no connector to the TTL Serial interface3 - connector by requestNameIV. TECHNICAL DATADocument revision 2013-11-053WARRANTY CARDWarranty Card № : .................................................Warranty term: ................................................. monthsFactory number : .................................................The article is bought by : ..................................................................With Invoice № : ............................../...... ....... 20........ y.WARRANTY CONDITIONSThe guarantee consists of free repair of any manufacturing defects that may occur during the warranty period. The repair can be done when this warranty card and the invoice, with which the device is bought, are presented in the repair base. The warranty does not cover failure, caused by bad transport, bad storage, incorrect usage, nature elements, nonobservance of the instruction for operation, and the cases, in which there is an attempt forrepairing by another people. In these cases the defect can be repaired only for payment. The service during the warranty term and settling of the reclamations will be done in accordance with the relevant Union and national legislation in force.REPAIRS MADE IN THE SERVICE BASESeller:................... Customer:.................Bulgaria, 4000 - Plovdiv, 4 “Murgash” Str.Tel. (+359 32) 642 519, 640 446 Fax: (+359 32) 640 446E-mail:******************Document revision 2013-11-054。

K-7120 USBCAN 总线转换模块使用说明书一：概述：K-7120是与USB总线相连的CAN总线接口模块，通过USB总线与PC机连接，应用于基于CANBUS的现场总线应用领域，集成有一个CAN接口，一个USB接口，CAN总线接口为光电隔离。

具有体积小，即插即用，自动配置，总线供电等特点，是便携式系统用户的最佳选择。

二：技术指标：1. CANBUS：采用PHILIP CAN控制器 SJA1000CAN2.0B.规范（PeliCAN）兼容CAN2.0A，符合ISO/ISO11898规范传输速率：5K~1M BPS传输介质：屏蔽或非屏蔽双绞线。

隔离电压：1000V2. USB：采用 USB接口芯片CH372。

符合USB1.1协议规范，通讯电缆长度<1.5m3. 工作温度：0ºC-70ºC4. 外形尺寸：100mm×70mm×20mm，塑料外壳。

5. 供电：USB总线供电或外部供电（5V/12V/24V，100mA）三：接口定义：端子定义1：V+2：V-USB口3：CANH4：CANL5：CR1. 电源接口V+，V-：通过该电源接口，由外部电源为系统供电，外部电源并不是必需的，当系统连接到一个USB总线供电的集线器上时，必须连接外部电源。

选择5V供电时，应保证模块电源输入电压不低于5V。

选择12V供电时，应保证模块电源输入端电压不低于12V。

选择24V供电时，应保证模块电源输入端电压不低于24V。

2. USB接口：标准USB接口,USB-BB3. CANBUS接口：CANH、CANL。

当该模块位于CAN总线终端时，将CR端与CANL端短接。

4. 信号指示灯(壳：RUN：红色，模块工作指示灯，上电亮。

CTX：黄色，CAN通讯发送指示灯，发送时闪烁。

CRX：绿色，CAN通讯接收指示灯，发送接收时均闪烁。

UTX ：黄色，USB 通讯发送指示灯，发送时闪烁。

URX ：绿色，USB 通讯接收指示灯，接收时闪烁。

usb转can模块“一颗强劲的芯”
CAN 总线解析
一、典型应用
CAN-bus 网络诊断与测试
汽车电子应用
电力通讯网络
工业控制设备
高速、大数据量通讯
二、CAN-bus 连接器
USBCAN-II 接口卡集成 2 路CAN 通道，可以用于连接一个CAN-bus 网络或者CANbus 接口的设备。

CAN-bus 通道由 1 个 6 Pin 插拔式接线端子引出。

接线端子的引脚定义如表2.1 所示。

图2.1USBCAN-II 接口卡的CAN-bus 信号分配
三、CAN 总线连接USBCAN-II 接口卡和CAN-bus 总线连接的时候，仅需要将CAN_L 连CAN_L，CAN_H 连CAN_H 信号。

CAN-bus 网络采用直线拓扑结构，总线的 2 个终端需要安装120&Omega; 的终端电阻；如果节点数目大于2，中间节点不需要安装120&Omega; 的终端电阻。

对于分支连接，其长度不应超过3 米。

CAN-bus 总线的连接见图31 所示。

注意：CAN-bus 电缆可以使用普通双绞线、屏蔽双绞线。

若通讯距离超过1Km，应保证线的截面积大于&Phi;1.0mm2，具体规格应根据距离而定，常规是随距离的加长而适当加大。