[发明专利]基于无线ZigBee、CAN总线和MODBUS/TCP的多协议转换设备及其实现方法

摘要

本发明公开了一种将基于IEEE802.15.4标准的无线ZigBee网络引入到CAN总线和MODBUS/TCP工业以太网的多协议转换设备及其实现方法，本发明设备包括：微处理器、ZigBee无线主站、CAN总线站点和MODBUS/TCP从站，微处理器作为设备的控制中心，完成不同协议之间信息的解析与分发；以太网物理层芯片通过MII接口接入微处理器，建立了一个MODBUS/TCP从站模块；通过输入总线RX和输出总线TX与CAN控制器连接，构建CAN总线主站模块；选用无线射频芯片CC2530作为设备的ZigBee无线主站并通过USART与微处理器连接进行数据交换；本发明的多协议转换方法通过开辟地址转换映射表完成无线ZigBee网络、CAN总线和MODBUS/TCP以太网三种协议之间的数据转换，实现一种无线/有线异构控制网络。

主权项

一种将基于IEEE802.15.4标准的无线ZigBee网络引入到CAN总线和MODBUS/TCP工业以太网的多协议转换设备，其特征在于：该多协议转换设备包括：微处理器、ZigBee无线主站、CAN总线主站、MODBUS/TCP从站、以太网物理层接口芯片和RJ45网口；所述的微处理器是整个设备的控制中心，采用STM32F107系列芯片，它包括以太网MAC层控制器、CAN控制器和USART串型接口，支持以太网、CAN总线和RS485总线扩展，能够完成不同协议之间信息的解析与分发；所述的ZigBee无线主站采用CC2530射频芯片完成无线协议的处理，通过USART串型接口与所述的微处理器连接，并写入了无线主站的控制程序，从而建立了一个无线主站模块，实现将无线ZigBee网络引入到CAN总线主站和MODBUS/TCP从站的工业以太网中；所述的以太网物理层接口芯片选用DP83848芯片作为设备的物理层芯片，通过MII接口接入所述的微处理器，并写入了所述的MODBUS/TCP从站程序从而建立一个MODBUS/TCP的从站模块，通过所述的RJ45网口实现与远程计算机的MODBUS/TCP主从通信；所述的CAN控制器和所述的CAN总线主站之间的接口芯片选用SN65VHD230芯片，通过输入总线RX和输出总线TX与CAN控制器连接，实现一个CAN总线主站的主站模块；通过所述的ZigBee无线主站实现将无线ZigBee网络引入到CAN总线和MODBUS/TCP工业以太网中；所述的CAN总线主站，通过定义应用层协议通信方式实现基于轮询的CAN总线网络。