Menggunakan bus CAN: cara mengontrol mobil secara terprogram. CAN bus di mobil modern. Apa itu bus CAN? Kontrol bus CAN

Sistem elektronik terpasang di mobil modern dan truk memiliki sejumlah besar perangkat tambahan dan aktuator. Agar pertukaran informasi antar semua perangkat seefisien mungkin, jaringan komunikasi yang andal harus ada di dalam mobil. Pada awal 80-an abad ke-20, Bosch dan pengembang Intel mengusulkan antarmuka jaringan baru - Controller Area Network, yang populer disebut Can-bus.

1 Tentang prinsip pengoperasian antarmuka jaringan bus CAN

Kan-bus di dalam mobil dirancang untuk memastikan koneksi dari setiap perangkat elektronik yang mampu mengirimkan dan menerima informasi tertentu. Dengan demikian, data kondisi teknis sistem dan sinyal kontrol melewati kabel twisted pair dalam format digital. Skema semacam itu memungkinkan untuk mengurangi dampak negatif medan elektromagnetik eksternal dan secara signifikan meningkatkan kecepatan transfer data sesuai dengan protokol (aturan yang dengannya unit kontrol dari berbagai sistem dapat bertukar informasi).

Selain itu, berbagai sistem mobil do-it-yourself menjadi lebih mudah. Karena penggunaan sistem seperti itu sebagai bagian dari jaringan on-board kendaraan, sejumlah konduktor dilepaskan yang mampu menyediakan komunikasi menggunakan berbagai protokol, misalnya, antara unit kontrol mesin dan peralatan diagnostik, sistem alarm . Kehadiran Kan-bus di dalam mobil itulah yang memungkinkan pemilik untuk mengidentifikasi kerusakan dan kesalahan pengontrol dengan tangannya sendiri menggunakan alat khusus peralatan diagnostik.

BISA bis–ini adalah jaringan khusus tempat data ditransmisikan dan dipertukarkan antara berbagai node kontrol. Setiap node terdiri dari mikroprosesor (CPU) dan pengontrol CAN, yang mengimplementasikan protokol yang dapat dieksekusi dan memastikan interaksi dengan jaringan kendaraan. Bus Kan memiliki setidaknya dua pasang kabel - CAN_L dan CAN_H, yang melaluinya sinyal ditransmisikan melalui transceiver - transceiver yang mampu memperkuat sinyal dari perangkat kontrol jaringan. Selain itu, transceiver melakukan fungsi seperti:

  • menyesuaikan kecepatan data dengan menambah atau mengurangi pasokan saat ini;
  • pembatasan arus untuk mencegah kerusakan pada sensor atau korslet saluran transmisi;
  • perlindungan termal.

Hingga saat ini, dua jenis transceiver dikenali - Kecepatan Tinggi dan Toleransi Kesalahan. Jenis pertama adalah yang paling umum dan memenuhi standar (ISO 11898-2), memungkinkan Anda mentransfer data dengan kecepatan hingga 1 MB per detik. Jenis transceiver kedua memungkinkan Anda membuat jaringan hemat energi, dengan kecepatan transfer hingga 120 Kb / s, sedangkan pemancar semacam itu tidak peka terhadap kerusakan apa pun pada bus itu sendiri.

2 Fitur Jaringan

Perlu dipahami bahwa data ditransmisikan melalui jaringan CAN dalam bentuk frame. Yang paling penting adalah bidang pengidentifikasi (Identifire) dan sistem data (Data). Jenis pesan yang paling umum digunakan pada bus CAN adalah Data Frame. Jenis transfer data ini terdiri dari apa yang disebut bidang arbitrase dan menentukan transfer data prioritas jika beberapa node sistem mengirimkan data ke bus CAN sekaligus.

Setiap perangkat kontrol yang terhubung ke bus memiliki impedansi inputnya sendiri, dan total beban dihitung dari jumlah semua blok yang dapat dieksekusi yang terhubung ke bus. Rata-rata, impedansi input sistem kontrol mesin yang terhubung ke bus CAN adalah 68-70 ohm, dan resistansi sistem perintah informasi bisa mencapai 3-4 ohm.

3 Antarmuka saluran dan diagnostik sistem

Sistem kontrol CAN tidak hanya memiliki resistansi beban yang berbeda, tetapi juga kecepatan pesan yang berbeda. Fakta ini memperumit pemrosesan pesan dengan jenis yang sama di dalam jaringan onboard. Untuk mempermudah diagnosis dari mobil modern gateway (konverter resistansi) digunakan, yang dibuat sebagai unit kontrol terpisah atau terpasang di ECU mesin mobil.

Konverter semacam itu juga dirancang untuk memasukkan atau mengeluarkan informasi diagnostik tertentu melalui kabel jalur "K", yang terhubung selama diagnostik atau perubahan parameter operasi jaringan baik ke konektor diagnostik atau langsung ke konverter.

Penting untuk dicatat bahwa saat ini tidak ada standar khusus untuk konektor jaringan Can. Oleh karena itu, masing-masing protokol menentukan jenis konektornya sendiri pada bus CAN, bergantung pada beban dan parameter lainnya.

Jadi, saat melakukan pekerjaan diagnostik dengan tangan Anda sendiri, konektor tipe OBD1 atau OBD2 terpadu digunakan, yang dapat ditemukan di sebagian besar mobil asing modern dan mobil domestik. Namun, beberapa model mobil, seperti Golf Volkswagen Audi S4 5V tidak memiliki pintu gerbang. Selain itu, skema unit kontrol dan bus CAN bersifat individual untuk setiap merek dan model mobil. Untuk mendiagnosis sistem CAN dengan tangan Anda sendiri, peralatan khusus digunakan, yang terdiri dari osiloskop, penganalisis CAN, dan multimeter digital.

Pekerjaan pemecahan masalah dimulai dengan melepas tegangan listrik (melepas terminal negatif baterai). Selanjutnya, perubahan resistansi antara kabel bus ditentukan. Jenis kerusakan Kan-bus yang paling umum pada mobil adalah saluran pendek atau terbuka, kegagalan resistor beban, dan penurunan tingkat transmisi pesan antar elemen jaringan. Dalam beberapa kasus, tanpa menggunakan penganalisis Can, kegagalan fungsi tidak dapat dideteksi.

Mobil modern dilengkapi dengan unit kontrol elektronik untuk berbagai sistem: mesin, sistem pengereman anti-lock, bodywork, dan lainnya. Pada dasarnya, blok ini adalah mikrokomputer.

Untuk memahami apa itu bus CAN di dalam mobil, bayangkan sebuah jaringan lokal diatur di dalam mobil yang terhubung dengan komputer mikro ini sehingga bekerja secara kompleks.

Ini mirip dengan bagaimana komputer kantor terhubung ke dalam jaringan sehingga karyawan dapat dengan mudah mengambil informasi satu sama lain, dan atasan memiliki kesempatan untuk mengontrol pekerjaan karyawan kantor dengan cepat.

Bertindak sebagai bos di dalam mobil komputer terpasang dan sistem diagnostik.

Sejarah perkembangan dan penyatuan Controller Area Network

BOSCH, yang melakukan penelitian di bidang otomasi pada tahun 80-an abad lalu, mengusulkan standar komunikasi mikrokontroler yang juga dapat diterapkan di industri otomotif.

Standar CAN digunakan tidak hanya di mobil. Saat ini digunakan dalam konsep "rumah pintar", otomasi industri, dll.

Berkenaan dengan teknologi otomotif, standar CAN (Controller Area Network) disesuaikan dengan bus dengan lapisan fisik. Ini diatur menggunakan sepasang konduktor bengkok, di mana paket sinyal dengan polaritas berbeda pergi.

Standar ini telah klasifikasi internasional ISO 11898. Bingkai (paket) menyertakan sinyal informasi 11-bit (atau 29-bit dalam mode diperpanjang).

Secara umum, bus CAN belum tentu dapat diimplementasikan menggunakan sepasang konduktor bengkok. Ini bisa berupa serat optik dan saluran radio.

Dapat diasumsikan bahwa dengan diperkenalkannya kendaraan tak berawak, bus CAN akan diubah menjadi antarmuka seluler untuk mengirimkan informasi satu, dan mungkin kompleks kendaraan.

Mobil CAN bus: apa itu dan bagaimana cara kerjanya

Bus adalah jaringan lokal di mana informasi dipertukarkan antara unit kontrol dari berbagai sistem kendaraan. Jadi, unit kontrol, misalnya, mesin mobil, selain mikrokontroler utama yang melayani mesin, mengasumsikan adanya pengontrol CAN yang menghasilkan pulsa pada dua bus: CAN-high dan CAN-low (H dan L) .

Sinyal-sinyal ini ditransmisikan melalui konduktor (twisted pair) oleh transceiver. Transceiver, atau transceiver, dirancang untuk:

  • penguatan sinyal,
  • memastikan kekebalan kebisingan dari pulsa yang ditransmisikan;
  • menyesuaikan laju bit aliran digital;
  • perlindungan saluran jika terjadi kerusakan pada bus CAN.

Sekarang dalam teknologi otomotif, jenis transceiver berikut digunakan - Kecepatan Tinggi dan Toleransi Kesalahan. Pemancar Berkecepatan Tinggi memberikan kecepatan transfer informasi yang relatif tinggi - hingga 1 megabit per detik. Jenis pemancar kedua memiliki kecepatan transfer informasi yang lebih rendah - hingga 120 kilobit per detik. Di sisi lain, kurang sensitif (toleran terhadap kesalahan) terhadap kualitas bus CAN, dan memungkinkan penyimpangan dalam parameternya.

Skema organisasi pertukaran data

Diagram blok penghubung berbagai blok kendaraan ke bus CAN dapat digambarkan sebagai berikut:

Untuk menyelaraskan semua perangkat, yaitu organisasi kondisi optimal dan kecepatan penerimaan dan transmisi, impedansi keluaran pemancar harus kira-kira sama.

Jika terjadi pemadaman atau kerusakan pada salah satu unit kontrol sistem kendaraan, resistansi bus berubah, pencocokan resistansi dilanggar, yang menyebabkan penurunan signifikan dalam kecepatan transfer informasi melalui bus. Pelanggaran semacam itu dapat menyebabkan hilangnya komunikasi sepenuhnya di bus CAN.

Pada beberapa kendaraan, modul gateway terpisah digunakan untuk memecahkan masalah sinkronisasi informasi CAN.

Setiap pesan yang dikirimkan melalui bus CAN memiliki pengenalnya sendiri, seperti "temperatur cairan pendingin" dan kode yang sesuai dengan nilainya, seperti "98,7 derajat Celcius". Ini tidak harus menjadi nilai absolut, dalam banyak kasus ini adalah unit biner relatif, yang selanjutnya diubah menjadi sinyal kontrol dan pemantauan.

Data yang sama digunakan oleh alat diagnostik untuk memantau dan memproses informasi tentang sistem utama kendaraan.

Mode operasi utama bus CAN:

  • aktif (pengapian menyala);
  • tidur (saat kunci kontak mati);
  • bangun dan tertidur (saat kunci kontak dihidupkan dan dimatikan).

Selama mode tidur, konsumsi arus bus minimal. Namun, pada saat yang sama, sinyal ditransmisikan melalui bus (pada frekuensi yang lebih rendah) tentang keadaan pintu dan jendela terbuka, dan sistem lain yang terkait dengan fungsi keamanan mobil.

Sebagian besar perangkat diagnostik modern memiliki mode untuk mendiagnosis kesalahan melalui bus CAN. Secara teknis, ini diatur dengan langsung menghubungkan konduktor ke konektor diagnostik.

Keuntungan dan kerugian menggunakan bus CAN di dalam mobil

Kita harus mulai dengan fakta bahwa jika standar CAN tidak diusulkan pada tahun 80-an abad lalu, jenis interaksi lain antara sistem kendaraan pasti akan menggantikannya.

Dimungkinkan, tentu saja, untuk menempatkan semua unit kontrol sistem mobil dalam satu superblok, di mana perangkat lunak memastikan interaksi berbagai sistem. Upaya semacam itu dilakukan oleh pabrikan Prancis. Namun, dengan peningkatan fungsionalitas dan kinerja, kemungkinan kegagalan meningkat secara signifikan. Kerusakan, seperti wiper, dapat menyebabkan kegagalan menghidupkan mesin.

Keuntungan utama menggunakan bus CAN:

  • kemungkinan melakukan pengendalian operasional dan;
  • menggabungkan aliran informasi dalam satu saluran yang dilindungi kebisingan;
  • universalitas, berkontribusi pada penyatuan proses diagnostik;
  • kemampuan untuk menghubungkan sistem keamanan melalui CAN-bus (tidak perlu menarik kabel ke setiap elemen kontrol).

Kerugian dari bus CAN:

  • keandalan rendah;
  • kerusakan pada salah satu unit kontrol dapat menyebabkan koneksi CAN tidak dapat beroperasi sepenuhnya.

Penyelesaian masalah

Pada dasbor kendaraan tidak memiliki lampu indikator kerusakan CAN. Dimungkinkan untuk menilai bahwa kinerja bus CAN dirusak oleh indikator tidak langsung:

  • beberapa lampu indikator kerusakan di dasbor secara bersamaan;
  • indikator suhu cairan pendingin, level bahan bakar menghilang;

Pertama-tama, Anda harus melakukan diagnosis. Jika ini menunjukkan kegagalan bus CAN, Anda harus mulai memecahkan masalah.

Urutan pekerjaan:

  1. Temukan kondektur bus bengkok. Seringkali mereka memiliki warna hitam ( level tinggi) dan warna oranye-coklat (rendah).
  2. Periksa tegangan pada konduktor dengan kunci kontak menyala menggunakan multimeter. Level tidak boleh 0 atau lebih dari 11 volt (biasanya sekitar 4,5 volt).
  3. Matikan kunci kontak, lepaskan terminal baterai. Ukur hambatan antara konduktor. Jika cenderung nol, maka bus berisi arus pendek, jika hingga tak terbatas - istirahat.
  4. Mulailah mencari sirkuit terbuka atau pendek.
  5. Jika ada kecurigaan bahwa korsleting bus disebabkan oleh kegagalan unit kontrol apa pun, Anda dapat mematikan unit kontrol secara berurutan dan memantau ketahanan dan kinerja bus.

Kerusakan CAN-bus mengacu pada kerusakan kompleks pada peralatan listrik kendaraan. Jika pemilik mobil tidak memiliki keterampilan perbaikan kelistrikan yang diperlukan, maka lebih baik menggunakan jasa spesialis.

DI DALAM mesin modern unit kontrol elektronik (ECU, ECU - Unit Kontrol Elektronik) digunakan untuk mengontrol dan mengontrol berbagai sistem mesin, seperti hidrolika, kotak roda gigi, dan mesin.
Sama seperti komputer yang dapat dihubungkan bersama, unit kontrol di dalam mobil juga dapat dihubungkan.

Manfaat koneksi jaringan:

  • Sistem kontrol yang lebih sensitif
  • Mendapatkan data yang lebih lengkap dan terpercaya
  • Deteksi kesalahan dan manajemen pengaturan dilakukan melalui perangkat lunak.

Misalnya, ECU mesin dapat berkomunikasi dengan ECU mesin lain melalui sistem jaringan BISA.

Sistem BISA:Jaringan Area Pengontrol- jaringan pengontrol. CAN dikembangkan oleh Robert Bosch GmbH pada pertengahan 1980-an dan saat ini banyak digunakan di industri otomotif, penerbangan, traktor, dan lainnya.

Sistem komunikasi elektronik CAN, yang menghubungkan semua unit kontrol mesin ke jaringan dengan kabel umum (bus) dan terdiri dari sepasang kabel, disebut bus CAN. Data yang disandikan dikirim dari unit kontrol ke bus CAN.

Menggambar - BISA bis dari 4 unit kontrol.

Ditunjukkan di atas adalah bus CAN yang terdiri dari 4 unit kontrol. Resistansi terminasi (terminator, resistor) dipasang di ujung kabel umum (bus) Biasanya, resistansi masing-masing resistor adalah 120 ohm. Penggunaan resistor pengakhiran di ujung sistem menghindari pantulan sinyal di ujung saluran, sehingga memastikan operasi normal seluruh jaringan CAN.

Transmisi sinyal dalam bus CAN dilakukan dengan menggunakan dua kabel yang dipilin bersama (twisted pair, Twisted Pair) Penggunaan kabel twisted pair disebabkan oleh transmisi data yang berbeda dan perlindungan yang tinggi dari solusi semacam itu dari interferensi eksternal.

Dalam kasus kami, blok #2 mengirimkan satu sinyal melalui dua kabel bengkok ke bus CAN, dan sinyal ini akan memiliki tegangan berbeda pada setiap kabel pasangan bengkok. Blok lain dalam jaringan membaca sinyal dan menentukan blok mana yang dimaksudkan dan perintah apa yang harus dijalankan (Blok #1 dan #4)

Transmisi sinyal yang sama ke dua kabel (CAN High dan CAN low) dengan voltase berbeda dilakukan dengan menggunakan metode "transmisi data diferensial". Saat istirahat, tegangan pada kabel CAN High dan CAN low adalah 2,5 V. Keadaan ini disebut "resesif" dan hanya sesuai dengan nilai bit "0". Kabel CAN High akan meningkat setidaknya 1 V menjadi 3,5 V , dan CAN low juga akan turun sebesar 1 V menjadi 1,5 V. Untuk "memahami" perbedaan tegangan antara CAN High dan CAN low, setiap unit kontrol dihubungkan ke bus CAN melalui transceiver, di mana perbedaan tegangan U CAN Hi dan U CAN Lo diubah menjadi tegangan akhir U DIFF . Perbedaan antara CAN High dan CAN low adalah 2V dan akan dibaca oleh unit kontrol penerima sebagai nilai bit "1". "Transmisi diferensial" sinyal ini menghilangkan pengaruh tegangan dasar 2,5 V dan lonjakan tegangan lainnya karena berbagai gangguan pada pengoperasian unit kontrol. Misalnya, ada penurunan tegangan di jaringan terpasang sebesar 1,5 V karena masuknya konsumen yang kuat di jaringan: U CAN Hi dan U CAN Lo saat istirahat 2,5 -1,5 = 1 V (U DIFF = 1 - 1 = 0 - Nilai bit "0") Selisih, saat beralih ke keadaan dominan U CAN Hi = 2,5 +1 -1,5 = 2 V; U CAN Lo \u003d 2.5 -1 -1.5 \u003d 0 V. Total U DIFF \u003d 2 - 0 \u003d 2 V (Nilai bit "1"), bahkan penarikan yang tidak realistis seperti itu tidak memengaruhi operasi.

Menggambar - Prinsip garis CAN

Beginilah cara sinyal ditransmisikan melalui bus CAN. Sinyal ini sendiri adalah "bingkai" (pesan) yang diterima oleh semua elemen jaringan CAN. Muatan dalam bingkai terdiri dari bidang identifikasi (pengidentifikasi) 11 bit (format standar) atau 29 bit (format yang diperluas, superset dari yang sebelumnya) dan bidang data dengan panjang 0 hingga 8 byte. Bidang identifikasi menceritakan tentang isi paket dan digunakan untuk menentukan prioritas saat mencoba mengirimkan secara bersamaan oleh beberapa node jaringan. Juga dalam bingkai (pesan) sebagai tambahan informasi berguna berisi informasi layanan. Itu diwakili oleh bidang validasi, bidang pencabutan, dan bidang lainnya. Di akhir frame berisi "end of message field"

Di bus CAN, pesan dari unit kontrol harus dikirim ke bis umum, kemudian untuk menghindari konflik antar blok, setiap node memeriksa jaringan untuk transmisi bit dominan sebelum mengirim frame. Perangkat yang mentransmisikan bit dominan dianggap sebagai prioritas. Dengan demikian, perangkat akan menunggu rilis jalur CAN. Di satu sisi, algoritme operasi seperti itu meningkatkan kinerja, tetapi di sisi lain, kapan pekerjaan yang salah salah satu unit kontrol, "memuat" lengkap bus CAN dimungkinkan dan ketidakmungkinan mengirim pesan oleh unit lain, elemen jaringan CAN (jalur untuk mereka akan selalu sibuk).

Menggambar - Struktur Pesan

Akhirnya, contoh pekerjaan:

Dengan mengganti tombol, kami memulai perintah unit kontrol No. 1 untuk mengirim pesan ke bus CAN. Unit 2 menerima pesan dan mendekripsi dalam pesan bahwa bingkai datang untuknya dengan perintah untuk menyalakan lampu. Tegangan onboard disuplai ke konsumen.

Menggambar -Prinsip komunikasi melalui BISA

Ini adalah prinsip bus CAN tanpa ceruk khusus. Perlu juga dicatat bahwa bus CAN mungkin memiliki karakteristiknya sendiri, tergantung pada aplikasi dan pabrikannya. Dalam artikel tersebut, saya berbicara tentang bus CAN paling umum yang dapat ditemukan di truk modern dan mobil, traktor dan berbagai peralatan khusus.

Ban BISA bis dibuat pada akhir tahun 80-an oleh Robert Bosch GmbH (Jerman) sebagai solusi untuk sistem terdistribusi bekerja secara real time. Ciri khas bus adalah kekebalan kebisingannya yang tinggi. Keuntungan tambahan dari bus CAN adalah ketahanannya terhadap kerusakan mekanis- korsleting konduktor bus ke kabel biasa, catu daya atau satu sama lain tidak menyebabkan kegagalan perangkat. Apalagi beberapa modifikasi bus bisa berfungsi jika salah satu konduktor putus.

CAN bus di jaringan industri

Fieldbus CAN (Controller Area Network) ditandai dengan kecepatan transfer data yang tinggi dan kekebalan kebisingan, serta kemampuan untuk mendeteksi kesalahan yang terjadi. Karena itu, CAN sekarang banyak digunakan di berbagai bidang seperti transportasi jalan raya dan kereta api, otomasi industri, penerbangan, sistem akses dan kontrol. Menurut asosiasi CiA (CAN in Automation, www.can-cia.de), saat ini terdapat sekitar 300 juta node CAN yang beroperasi di seluruh dunia. Di Jerman, bus CAN adalah bus lapangan paling populer.

Karakteristik protokol CAN Manfaat CAN

Kecenderungan umum dalam otomasi adalah mengganti sistem kontrol terpusat tradisional dengan kontrol terdistribusi dengan menempatkan sensor dan aktuator cerdas di sebelah proses yang dikendalikan. Ini karena bertambahnya jumlah kabel komunikasi, bertambahnya jumlah koneksi, sulitnya mendiagnosis kesalahan, dan masalah keandalan. Komunikasi antar node dari sistem semacam itu dilakukan dengan menggunakan bus lapangan. CAN adalah sistem komunikasi untuk sistem multi-controller. Mari kita lihat lebih dekat manfaat CAN dan alasan mengapa CAN semakin meluas.

Standar teruji. Protokol CAN telah digunakan secara aktif selama lebih dari 20 tahun, yang sangat penting untuk area konservatif seperti transportasi kereta api atau pembuatan kapal. CAN dikembangkan pada tahun 1980 oleh Robert Bosch untuk industri otomotif. Antarmuka CAN diatur standar internasional ISO 11898 untuk aplikasi kecepatan tinggi dan ISO 11519-1 untuk aplikasi kecepatan rendah. Biaya rendah ditentukan oleh rasio harga / kinerja yang baik, serta ketersediaan pengontrol CAN yang luas di pasar. Keandalan ditentukan struktur linier bus dan persamaan nodenya, yang disebut multimaster (Multi Master Bus), di mana setiap node CAN dapat mengakses bus. Setiap pesan dapat dikirim ke satu atau lebih node. Semua node secara bersamaan membaca informasi yang sama dari bus, dan masing-masing node memutuskan apakah akan menerima pesan ini atau mengabaikannya. Penerimaan simultan sangat penting untuk sinkronisasi dalam sistem kontrol. Node yang gagal terputus dari pertukaran bus.



Imunitas kebisingan yang tinggi dicapai melalui penolakan mode umum transceiver diferensial, mekanisme deteksi kesalahan bawaan (satu kesalahan tidak terdeteksi dalam 1000 tahun pada operasi jaringan harian 8 jam pada 500 Kbps), pengulangan pesan kesalahan, pemutusan node yang salah dari komunikasi bus dan ketahanan terhadap interferensi elektromagnetik.

Fleksibilitas dicapai dengan hanya menghubungkan dan memutuskan node CAN pada bus, dan jumlah node tidak dibatasi oleh protokol lapisan bawah. Informasi alamat terkandung dalam pesan dan diselaraskan dengan prioritasnya di mana arbitrase dilakukan. Selama pengoperasian, dimungkinkan untuk mengubah prioritas pesan yang dikirimkan. Juga harus diperhatikan kemungkinan memprogram frekuensi dan fase dari sinyal yang ditransmisikan dan arbitrase, yang tidak merusak struktur pesan jika terjadi konflik. Di tingkat fisik, terdapat pilihan berbagai jenis jalur transmisi data: dari kabel twisted pair murah hingga jalur komunikasi serat optik.

Operasi real-time dimungkinkan oleh mekanisme jaringan (multi-master, broadcast, bit-by-bit arbitration) yang dikombinasikan dengan kecepatan transfer data yang tinggi (hingga 1 Mbps), respons cepat terhadap permintaan transfer, dan panjang pesan variabel dari 0 sampai 8 byte.

Aplikasi BISA

BISA adalah solusi ideal untuk aplikasi apa pun di mana mikrokontroler berkomunikasi satu sama lain dan dengan periferal jarak jauh. Awalnya, CAN digunakan di mobil untuk menyediakan kontrol kritis waktu dan pertukaran informasi antara mesin dan kotak persneling dengan jaminan waktu tunggu pesan dan izin masing-masing peserta jaringan untuk bekerja dengan data saat ini. Seiring dengan solusi kecepatan tinggi yang agak mahal, ada solusi hemat biaya untuk jaringan perangkat inersia yang beroperasi pada skala waktu ratusan mikrodetik (sistem kontrol pintu, pengangkat jendela, kontrol cermin). Pada saat yang sama, rangkaian kabel yang kuat diganti dengan jaringan CAN dua kabel, yang simpulnya antara lain lampu rem dan indikator arah.

CAN telah menemukan aplikasi luas dalam otomasi industri, di mana terdapat sejumlah besar perangkat kontrol, sensor, mekanisme, penggerak listrik, dan objek lain yang dihubungkan oleh satu siklus teknologi (sistem pemanas dan pendingin udara, pompa, konveyor, elevator, eskalator , konveyor, dll.). Fitur penting dari sistem tersebut adalah kemampuan untuk mendiagnosis dan mengontrol objek yang terletak di area yang luas menggunakan algoritme adaptif. Hasilnya, pengurangan yang signifikan dalam konsumsi daya, kebisingan, keausan peralatan tercapai. Gambar serupa diamati di kereta api sistem onboard, di mana peran penting dimainkan oleh pertukaran data antar subsistem selama akselerasi, pengereman, kontrol pintu, dan diagnostik.

Lapisan fisik

Lapisan fisik bus CAN adalah koneksi kabel DAN antara semua perangkat yang terhubung dengannya. Garis sinyal diferensial disebut CAN_H dan CAN_L dan statis pada 2,5 V. Log. 1 (bit resesif) menunjukkan kondisi bus di mana level pada jalur CAN_H lebih tinggi dari level CAN_L. Di log. 0 (bit dominan) level pada garis CAN_H lebih rendah dari level CAN_L. Kesepakatan berikut tentang status bus telah diadopsi: status pasif bus sesuai dengan level log. 1, dan aktif - tingkat log. 0. Saat tidak ada pesan yang dikirim di bus, bus dalam keadaan pasif. Pengiriman pesan selalu dimulai dengan bit yang dominan. Logika operasi bus sesuai dengan "kabel DAN": bit dominan "0" menekan bit resesif "1" (Gbr. 12.1).

Beras. 12.1. BISA bus logika

Selama implementasi fisik proyek tertentu dengan CAN, perlu untuk menentukan properti bus dan simpulnya: di mana perangkat pemrosesan berada, properti apa yang mereka miliki, sensor dan aktuator apa yang ada dalam sistem, apakah itu cerdas atau tidak, apa yang bisa dikatakan tentang lokasi fisik mereka. Bergantung pada kondisi pengoperasian, saluran kawat tunggal (di dalam papan sirkuit tercetak), saluran dua kawat, pasangan bengkok, atau saluran serat optik dapat digunakan. Dengan metode pembuatan sinyal diferensial, saluran dua kabel dapat meningkatkan kekebalan kebisingan secara signifikan. Saat menggunakan tegangan diferensial, jaringan CAN terus berfungsi di lingkungan yang sangat bising atau jika salah satu jalur sinyal putus. Bahkan dengan kabel twisted-pair sederhana, input diferensial CAN secara efektif menghilangkan noise.

Kecepatan maksimum kecepatan transfer data adalah 1 Mbps dengan panjang bus 40 m dan sekitar 40 Kbps dengan panjang bus 1000 m.

Varietas BISA

Berbagai perangkat dengan antarmuka CAN saat ini tersedia, selain mentransmisikan data dari satu titik ke titik lainnya, memungkinkan penerapan sinkronisasi proses dan layanan prioritas. Implementasi pengontrol CAN sebelumnya menggunakan bingkai dengan ID 11-bit dan mengalamatkan hingga 2048 pesan dan mematuhi spesifikasi CAN V.2.0A. Pengontrol semacam itu disebut CAN Dasar dan dicirikan oleh beban berat pada unit pemrosesan pusat (CPU), karena setiap pesan masuk disimpan dalam memori dan CPU memutuskan apakah pesan ini diperlukan atau tidak (Gbr. 12.2). Pengontrol CAN dasar berisi satu buffer transmisi dan satu atau dua buffer penerima pesan. Untuk mengirim atau menerima pesan, Anda perlu menggunakan CPU melalui interupsi "message_sent" dan "message_received". Sebagai hasil dari pemeriksaan setiap pesan masuk, beban CPU menjadi sangat tinggi, yang membatasi kecepatan nyata pertukaran jaringan. Untuk alasan ini, pengontrol tersebut digunakan dalam jaringan CAN dengan baud rate rendah dan/atau sejumlah kecil pesan.

Beras. 12.2. Struktur pengontrol Basic CAN

Sebagian besar pengontrol CAN yang diproduksi saat ini menggunakan bingkai pesan yang diperluas dengan pengidentifikasi 29-bit, yang memungkinkan hingga 536 juta pesan untuk ditangani. Pengontrol tersebut sesuai dengan spesifikasi CAN V.2.0B (aktif) dan disebut pengontrol Full-CAN. Mereka menyediakan buffer untuk beberapa pesan, dan setiap pesan memiliki topengnya sendiri, dan pemfilteran dilakukan dengan mencocokkan pengidentifikasi dengan topeng.

Dalam kasus Full-CAN, CPU diturunkan sebanyak mungkin, karena tidak memproses pesan yang tidak perlu (Gbr. 12.3). Ketika pesan dengan pengidentifikasi yang cocok dengan topeng diterima, pesan itu disimpan di area khusus RAM port ganda, dan CPU terputus. Full-CAN juga memiliki jenis pesan khusus yang artinya "Siapa pun yang memiliki informasi ini, harap kirimkan sekarang." Pengontrol Full-CAN secara otomatis mendengarkan semua pesan dan mengirimkan informasi yang diminta.

Beras. 12.3. Struktur pengontrol CAN penuh

Hingga saat ini, Basic CAN dengan pengidentifikasi 11-bit banyak digunakan di industri. Protokol ini memungkinkan komunikasi yang mudah antara mikrokontroler dan periferal dengan kecepatan data hingga 250 Kbps. Namun, dengan pengurangan biaya pengontrol CAN yang cepat, penggunaan Full-CAN telah dibenarkan untuk komunikasi dengan perangkat yang lambat. Jika pertukaran data berkecepatan tinggi (hingga 1 Mbps) diperlukan dalam aplikasi industri, maka Full-CAN harus digunakan.

Arbitrase node bus CAN

CAN memiliki banyak fitur unik yang membuatnya berbeda dari bus lainnya. Dalam protokol CAN, pesan dikirim melalui bus CAN umum, sementara tidak ada alamat pengirim dan penerima pesan. Setiap node terus-menerus "melihat" bus dan melakukan pemfilteran penerimaan lokal menggunakan bit mask dan memutuskan pesan mana yang akan ditarik dari bus.

Akibatnya, node hanya menerima dan memproses pesan yang ditujukan khusus untuknya.

Setiap pesan memiliki prioritasnya sendiri, yang nilainya terkandung dalam pengenal pesan. Selain itu, pengidentifikasi digunakan untuk menunjukkan jenis pesan. Pesan dengan nomor ID terendah memiliki prioritas tertinggi; Pesan dengan pengidentifikasi semua-nol memiliki prioritas tertinggi. Transmisi pesan dimulai dengan mengirimkan pengenal ke bus. Jika lebih dari satu pesan memerlukan akses ke bus, pesan dengan prioritas tertinggi, yaitu pesan dengan nilai ID lebih rendah, akan dikirim terlebih dahulu, terlepas dari pesan lain dan status bus saat ini. Setiap node memeriksa untuk melihat apakah node dengan prioritas lebih tinggi sedang berjalan sebelum mengirim pesan. Jika ya, maka kembali ke status penerima dan mencoba mengirim pesan di lain waktu. Properti ini sangat penting ketika digunakan dalam sistem kontrol real-time karena nilai prioritas secara kaku menentukan batas waktu.

Jika transmisi Node A ditangguhkan oleh Node B yang mengirimkan pesan dengan prioritas lebih tinggi, maka segera setelah bus bebas, upaya lain akan dilakukan untuk mengirimkan pesan dari Node A. Prinsip ini disebut CSMA / CA: Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (akses umum dengan polling/penghindaran konflik). Mode ini, tidak seperti Ethernet, tidak mengizinkan node yang bertentangan di bus untuk menyelesaikan masalah, tetapi segera mengidentifikasi pemenang dan mengurangi waktu pertukaran.

Jadi, berkat arbitrase bus, pesan dengan prioritas tertinggi ditransmisikan terlebih dahulu, memastikan pengoperasian sistem secara real-time dan transfer informasi yang cepat. Distribusi prioritas antara berbagai jenis pesan diatur oleh pengembang saat merancang jaringan.

Format Pesan

Jika kami tidak memperhitungkan prosedur untuk mencoba kembali pesan yang diterima dengan kesalahan, ada dua jenis komunikasi antar node: satu node mentransmisikan informasi dan yang lainnya menerima, atau node A meminta node B untuk data dan menerima respons.

Beras. 12.4. Bingkai Data

Bingkai data digunakan untuk mengirimkan data. bingkai data(Gbr. 12.4), yang berisi:

  • pengenal yang menunjukkan jenis pesan ("motor_speed", "oil_temperature") dan prioritas akses bus. Bidang pengenal berisi jumlah bit yang berbeda tergantung pada jenis protokol: format CAN V2.0A standar memiliki pengenal 11-bit, dan CAN V2.0B yang diperluas memiliki pengenal 29-bit;
  • bidang data yang berisi pesan terkait (“kecepatan_mesin”=6000 rpm, “suhu_minyak”=110 °C) hingga delapan byte;
  • dua byte checksum - Pemeriksaan Redundansi Siklik (CRC) untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan transmisi.

Untuk meminta informasi, node CAN menggunakan bingkai permintaan data Remote Frame (Gbr. 12.5), yang berisi:

  • pengenal yang menentukan jenis informasi yang diminta ("engine_speed", "oil_temperature") dan prioritas pesan;
  • dua byte checksum CRC.

Beras. 12.5. Bingkai Permintaan Data Bingkai Jarak Jauh

Dalam hal ini, pengidentifikasi tidak diikuti oleh data, dan kode panjang data tidak terkait langsung dengan jumlah byte data. Node yang diusulkan untuk mengirimkan informasi (sensor suhu oli) mentransmisikan bingkai data yang berisi informasi yang diperlukan. Jadi, jika node A mengirimkan frame permintaan dengan pengenal "oil_temperature" ke node B, kemudian node B menginterogasi sensor suhu dan mengirimkan frame data ke node A yang berisi pengenal "oil_temperature" dan informasi yang diperlukan.

Informasi tambahan yang terkandung dalam bingkai memungkinkan Anda menentukan format dan waktu protokol transfer pesan dan jenis pesan:

  • pesan apa yang dikirim - permintaan data atau data itu sendiri menentukan bit permintaan transmisi jarak jauh (RTR untuk pengenal 11-bit dan SRR untuk 29-bit);
  • kode panjang data yang menunjukkan berapa banyak byte data yang berisi pesan; semua node menerima bingkai data, tetapi mereka yang tidak membutuhkan informasi ini tidak menyimpannya;
  • untuk memastikan sinkronisasi dan kontrol, bingkai berisi bidang awal bingkai Mulai dari Bingkai, akhir bingkai Akhir Bingkai dan Bidang Pengakuan;
  • memasuki mode sinkronisasi pada bus dilakukan oleh bit pertama dari bidang Start of Frame, kemudian sinkronisasi dipertahankan oleh bagian depan ketika tingkat bit yang dikirim berubah;
  • mekanisme bitstaffing digunakan - memasukkan bit tambahan pada lima angka nol atau satu berturut-turut berikutnya.

Deteksi kesalahan

Pensinyalan kesalahan terjadi dengan mengirimkan Bingkai Kesalahan. Ini dimulai oleh node mana pun yang mendeteksi kesalahan. Pengontrol CAN menggunakan metode penanganan kesalahan statistik. Setiap node berisi Transmit Error Counter dan Receive Error Counter untuk mengirimkan dan menerima kesalahan. Jika pemancar atau penerima mendeteksi kesalahan, penghitung yang sesuai bertambah. Ketika nilai penghitung melebihi batas tertentu, transfer saat ini terputus. Node mengeluarkan sinyal kesalahan dalam bentuk Bingkai Kesalahan, di mana ia menetapkan bendera kesalahan dominan aktif dengan panjang 6 bit. Setelah itu, node yang transmisinya terputus mengulang pesan tersebut. Node yang tidak dipercaya atau rusak sebagian hanya diizinkan untuk mengirim bendera kesalahan resesif pasif.

Ada beberapa jenis kesalahan dalam CAN. Dari jumlah tersebut, tiga jenis berada pada tingkat pesan:

  • Kesalahan CRC - kesalahan checksum (ketika diterima di bidang CRC dan dihitung checksum).
  • Kesalahan Formulir - kesalahan format bingkai saat pesan yang diterima tidak cocok dengan format CAN.
  • Kesalahan Pengakuan - kesalahan pengakuan pesan jika tidak ada node yang mengakui penerimaan pesan yang benar.

Selain itu, ada dua jenis kesalahan tingkat bit:

  • Kesalahan Bit - deteksi oleh node aktif dari ketidaksesuaian antara level yang dikirim ke bus dan nilai sebenarnya karena penerapan mekanisme kontrol diri oleh node.
  • Stuff Error - kehadiran di bidang pesan enam bit berturut-turut 0 atau 1 (kesalahan bitstuffing).

Dengan mekanisme deteksi dan koreksi kesalahan ini, kemungkinan untuk melewatkan kesalahan sangatlah rendah. Misalnya, pada 500 Kbps, penggunaan bus 25%, dan penggunaan 2000 jam per tahun, hanya ada satu kesalahan yang tidak terdeteksi dalam 1000 tahun. Selain itu, tidak mungkin bus memblokir operasi seluruh jaringan dengan node yang rusak. Node tersebut terdeteksi dan terputus dari pertukaran di bus.

CAN-bus adalah perangkat yang memfasilitasi kontrol mesin dengan bertukar informasi dengan sistem otomatis lainnya. Transfer data dari satu unit mobil ke unit lainnya dilakukan melalui saluran khusus menggunakan enkripsi.

[ Bersembunyi ]

Apa itu bus CAN

Antarmuka CAN elektronik di dalam mobil adalah jaringan pengontrol yang digunakan untuk menggabungkan semua modul kontrol ke dalam satu sistem.

Antarmuka ini adalah blok yang bloknya dapat dihubungkan melalui kabel:

  • kompleks anti-pencurian dilengkapi dengan atau tanpa fungsi autorun;
  • sistem kendali motor mesin;
  • unit anti-pemblokiran;
  • sistem keamanan, khususnya bantal;
  • pengelolaan transmisi otomatis gigi;
  • panel kontrol, dll.

Perangkat dan di mana busnya

Secara struktural, bus CAN adalah blok yang dibuat dalam wadah plastik, atau konektor untuk menghubungkan kabel. Antarmuka digital terdiri dari beberapa konduktor yang disebut CAN. Satu kabel digunakan untuk menghubungkan blok dan perangkat.

Lokasi pemasangan perangkat tergantung pada modelnya. kendaraan. Nuansa ini biasanya ditunjukkan dalam panduan perbaikan. Bus CAN dipasang di kompartemen penumpang, di bawah panel kontrol, terkadang dapat ditempatkan di kompartemen mesin.

Bagaimana cara kerjanya?

Prinsip operasi sistem otomatis adalah mengirim pesan terenkripsi. Masing-masing memiliki pengenal khusus yang unik. Misalnya, "suhu satuan daya adalah 100 derajat” atau “kecepatan kendaraan adalah 60 km/jam”. Saat mengirim pesan, semua modul elektronik akan menerima informasi yang relevan, yang diperiksa oleh pengidentifikasi. Ketika data yang dikirimkan antar perangkat terkait dengan blok tertentu, maka mereka diproses, jika tidak, diabaikan.

Panjang pengidentifikasi bus CAN bisa 11 atau 29 bit.

Setiap pemancar informasi secara bersamaan membaca data yang dikirimkan ke antarmuka. Perangkat dengan prioritas lebih rendah harus melepaskan bus karena level dominan tinggi mendistorsi transmisinya. Pada saat yang sama, paket yang ditingkatkan tetap tidak tersentuh. Pemancar yang kehilangan koneksi memulihkannya setelah waktu tertentu.

Antarmuka yang terhubung ke alarm atau modul mulai otomatis dapat beroperasi dalam berbagai mode:

  1. Latar belakang, yang disebut tidur atau mandiri. Saat dimulai, semua sistem utama mesin dinonaktifkan. Tetapi pada saat yang sama, antarmuka digital menerima daya dari listrik. Nilai voltase minimal, yang membantu mencegah pengosongan baterai.
  2. Mode mulai atau bangun. Ini mulai berfungsi saat pengemudi memasukkan kunci ke dalam kunci dan memutarnya untuk mengaktifkan kunci kontak. Jika mesin dilengkapi dengan tombol Start/Stop, ini terjadi saat ditekan. Opsi stabilisasi voltase diaktifkan. Daya disuplai ke pengontrol dan sensor.
  3. Aktif. Saat mode ini diaktifkan, prosedur pertukaran data dilakukan antara pengontrol dan aktuator. Parameter tegangan rangkaian meningkat karena antarmuka dapat menarik arus hingga 85 mA.
  4. Nonaktifkan atau tidur. Saat unit daya berhenti, semua sistem dan komponen yang terhubung ke bus CAN berhenti berfungsi. Mereka dinonaktifkan dari jaringan listrik kendaraan.

Karakteristik

Properti teknis antarmuka digital:

  • nilai total kecepatan transfer informasi sekitar 1 Mb / s;
  • saat mengirim data antar unit kontrol dari sistem yang berbeda, angka ini dikurangi menjadi 500 kb / s;
  • kecepatan transfer data di antarmuka Comfort selalu 100 kb/dtk.

Saluran "Teknik Elektro dan Elektronika untuk Pemrogram" berbicara tentang prinsip pengiriman data paket, serta karakteristik adaptor digital.

Jenis bus CAN

Secara konvensional, bus CAN dapat dibagi menjadi dua jenis sesuai dengan pengidentifikasi yang digunakan:

  1. CH2, 0A. Ini menandai perangkat digital yang dapat beroperasi dalam format pertukaran data 11-bit. Jenis antarmuka ini, menurut definisi, tidak dapat mendeteksi kesalahan pada sinyal dari modul yang beroperasi dengan 29 bit.
  2. CH2, 0V. Ini adalah bagaimana antarmuka digital yang beroperasi dalam format 11-bit ditandai. Tetapi fitur utamanya adalah bahwa data kesalahan akan dikirimkan ke perangkat mikroprosesor jika pengidentifikasi 29-bit ditemukan.

Bus CAN dapat dibagi menjadi tiga kategori menurut jenisnya:

  1. Untuk unit daya mobil. Jika Anda menghubungkan jenis antarmuka ini ke sana, ini akan menyediakan komunikasi cepat antara sistem kontrol melalui saluran tambahan. Tujuan dari bus ini adalah untuk menyinkronkan pengoperasian ECU mesin dengan node lain. Misalnya, gearbox, sistem anti-lock, dll.
  2. Perangkat kenyamanan. Antarmuka digital semacam ini digunakan untuk menghubungkan semua sistem dalam kategori ini. Misalnya, penyetelan kaca spion elektronik, kursi berpemanas, dll.
  3. Antarmuka informasi dan perintah. Mereka memiliki kecepatan transfer data yang sama. Mereka digunakan untuk menyediakan komunikasi berkualitas tinggi antara node yang diperlukan untuk melayani kendaraan. Misalnya antara satuan elektronik manajemen dan sistem navigasi atau smartphone.

Saluran "Teknik Elektro dan Elektronika untuk Pemrogram" berbicara tentang prinsip operasi, serta tentang jenis antarmuka digital.

Petunjuk untuk menghubungkan alarm melalui bus CAN

Selama instalasi sistem anti-pencurian cara sederhana untuk menghubungkannya ke jaringan onboard adalah dengan menghubungkan sistem keamanan dengan antarmuka digital. Tapi cara ini bisa dilakukan jika ada bus CAN di dalam mobil.

Untuk memasang alarm mobil dan menghubungkannya ke antarmuka CAN, Anda perlu mengetahui lokasi pemasangan unit kontrol sistem.

Jika pensinyalan diatur oleh spesialis, maka Anda perlu mencari bantuan untuk masalah ini di bengkel. Biasanya, perangkat tersebut terletak di belakang dashboard mobil atau di bawahnya. Terkadang penginstal meletakkan modul mikroprosesor di ruang kosong di belakang kotak sarung tangan atau radio mobil.

Apa yang akan dibutuhkan?

Untuk menyelesaikan tugas yang Anda perlukan:

  • multimeter;
  • pisau alat tulis;
  • pita isolasi;
  • Obeng.

selangkah demi selangkah

Prosedur penyambungan instalasi anti maling ke bus CAN adalah sebagai berikut:

  1. Pertama, Anda perlu memastikan bahwa semua elemen kompleks keamanan telah diinstal dan berfungsi. Kita berbicara tentang unit mikroprosesor, modul antena, tombol servis, sirene, serta sakelar batas. Jika alarm memiliki opsi mulai otomatis, Anda perlu memastikan bahwa perangkat ini dipasang dengan benar. Semua elemen instalasi anti-pencurian terhubung ke unit mikroprosesor.
  2. Pencarian dilakukan untuk kondektur utama yang menuju ke bus CAN. Lebih tebal dan insulasi biasanya diwarnai oranye.
  3. Unit alarm mobil utama terhubung ke kontak ini. Konektor antarmuka digital digunakan untuk melakukan tugas.
  4. Unit kontrol sedang dipasang sistem keamanan jika belum terpasang. Itu harus ditempatkan di tempat yang kering dan tidak dapat diakses untuk mencongkel mata. Setelah pemasangan, perangkat harus diperbaiki dengan kualitas tinggi, jika tidak getaran akan berdampak negatif saat bergerak. Akibatnya, ini akan menyebabkan kerusakan modul yang cepat.
  5. Persimpangan konduktor diisolasi dengan hati-hati, penggunaan tabung panas menyusut diperbolehkan. Disarankan untuk juga membungkus kabel dengan pita listrik. Ini akan meningkatkan masa pakai mereka dan mencegah penghapusan lapisan isolasi. Saat koneksi dibuat, pemeriksaan dilakukan. Jika ada masalah dalam pengiriman data paket, menggunakan multimeter, Anda harus mendiagnosis integritas rangkaian listrik.
  6. Pada tahap akhir, semua saluran komunikasi dikonfigurasi, termasuk saluran tambahan, jika ada. Ini akan memastikan kelancaran operasi sistem keamanan. Untuk penyesuaian, gunakan buku layanan yang disertakan dalam paket instalasi anti-pencurian.

Pengguna Sigmax69 berbicara tentang koneksi kompleks keamanan dengan antarmuka digital menggunakan mobil Hyundai Solaris 2017 sebagai contoh.

Kesalahan

Karena antarmuka CAN terkait dengan banyak sistem kendaraan, jika salah satu node rusak atau tidak berfungsi, mungkin tidak berfungsi. Kehadiran mereka akan mempengaruhi fungsi unit utama.

Tanda dan penyebab

"Gejala" berikut dapat melaporkan terjadinya malfungsi:

  • di dasbor, beberapa ikon menyala bersamaan tanpa alasan - kantung udara, pengemudian, tekanan dalam sistem pelumasan, dll.;
  • tampak bercahaya Periksa indikator mesin;
  • tidak ada informasi di panel kontrol tentang suhu unit daya, level bahan bakar di tangki, kecepatan, dll.

Alasan kegagalan fungsi pada antarmuka CAN:

  • kabel putus di salah satu sistem atau kerusakan saluran listrik;
  • korsleting dalam pengoperasian unit ke baterai atau ground;
  • kerusakan jumper karet pada konektor;
  • oksidasi kontak, akibatnya transmisi sinyal antar sistem terganggu;
  • pelepasan aki mobil atau penurunan nilai voltase di jaringan listrik, yang terkait dengan tidak berfungsinya genset;
  • penutupan sistem CAN-high atau CAN-low;
  • terjadinya malfungsi dalam pengoperasian koil penyalaan.

Saluran "KV Avtoservis" memberi tahu lebih banyak tentang kerusakan antarmuka digital dan pengujian menggunakan komputer.

Diagnostik

Untuk menentukan penyebab masalah, Anda memerlukan penguji, disarankan untuk menggunakan multimeter.

Proses verifikasi:

  1. Diagnostik dimulai dengan pencarian konduktor bus CAN bengkok. Kabel memiliki insulasi hitam atau oranye-abu-abu. Yang pertama adalah level dominan, dan yang kedua adalah level sekunder.
  2. Menggunakan multimeter, nilai voltase pada elemen kontak diperiksa. Saat melakukan tugas, kunci kontak harus dihidupkan. Prosedur pengujian akan mengungkapkan tegangan dalam kisaran dari 0 hingga 11 volt. Dalam praktiknya, ini biasanya 4,5 V.
  3. Kunci kontak dimatikan. Konduktor dengan kontak negatif dilepas dari baterai, pertama-tama klem harus dilonggarkan dengan kunci inggris.
  4. Parameter resistansi antara konduktor diukur. Anda dapat mengetahui tentang penutupan kontak jika nilai ini cenderung nol. Ketika diagnosa menunjukkan bahwa resistansi tidak terbatas, maka ada putusnya saluran listrik. Masalahnya mungkin terletak langsung pada kontak. Diperlukan untuk memeriksa konektor dan semua kabel lebih detail.
  5. Dalam praktiknya, korsleting biasanya terjadi karena kerusakan pada perangkat kontrol. Untuk mencari modul yang gagal, matikan daya ke setiap unit secara bergantian dan periksa nilai resistansinya.

Pengguna Filat Ogorodnikov berbicara tentang diagnostik bus CAN menggunakan osiloskop.

Bagaimana cara membuat penganalisa dengan tangan Anda sendiri?

Hanya seorang profesional di bidang elektronika dan teknik kelistrikan yang dapat merakit perangkat ini secara mandiri.

Nuansa utama dari prosedur ini:

  1. Sesuai dengan diagram pada foto pertama di galeri, Anda perlu membeli semua elemen untuk mengembangkan penganalisa. Komponen ditandatangani di atasnya. Anda membutuhkan papan dengan pengontrol STM32F103C8T6. Anda memerlukan sirkuit listrik dari perangkat pengatur yang distabilkan dan transceiver CAN MCP2551.
  2. Jika perlu, modul bluetooth ditambahkan ke penganalisa. Ini akan memungkinkan Anda untuk menulis informasi dasar ke perangkat seluler selama pengoperasian perangkat.
  3. Prosedur pemrograman dilakukan menggunakan utilitas apa pun. Disarankan untuk menggunakan program KANHacker atau Arduino. Opsi pertama lebih fungsional dan memiliki opsi untuk memfilter data paket.
  4. Untuk mengimplementasikan firmware, Anda memerlukan perangkat konverter USB-TTL, Anda memerlukannya untuk debugging. Opsi sederhana adalah menggunakan ST-Link versi 2.
  5. Setelah mengunduh program ke komputer, file EXE utama harus di-flash ke controller menggunakan programmer. Setelah menyelesaikan tugas, jumper bootloader ditempatkan, dan perangkat yang diproduksi terhubung ke PC melalui output USB.
  6. Anda dapat mengunggah firmware ke penganalisis menggunakan perangkat lunak MPHIDFlash.
  7. Saat pembaruan perangkat lunak selesai, lepaskan kabel dan lepaskan jumper. Driver sedang diinstal. Jika perangkat dirakit dengan benar, maka di komputer akan ditentukan sebagai port COM, ini bisa dilihat di task manager.

Galeri foto

Skema untuk mengembangkan penganalisa CAN Papan utama untuk perakitan perangkat

Pro dan kontra bus CAN

Keuntungan dari antarmuka digital:

  1. pertunjukan. Perangkat dapat dengan cepat bertukar data paket antara sistem yang berbeda.
  2. Resistansi tinggi terhadap interferensi elektromagnetik.
  3. Semua antarmuka digital memiliki sistem kontrol multi-level. Berkat ini, dimungkinkan untuk mencegah kesalahan dalam pengiriman informasi dan penerimaannya.
  4. Selama operasi, bus itu sendiri menyebarkan kecepatan melalui saluran masuk mode otomatis. Ini memastikan operasi yang efisien sistem elektronik kendaraan.
  5. Antarmuka digital aman. Jika seseorang mencoba mendapatkan akses ilegal ke komponen dan sistem elektronik mobil, bus akan secara otomatis memblokir upaya ini.
  6. Kehadiran antarmuka digital memungkinkan Anda menyederhanakan pemasangan sistem keamanan pada mobil dengan gangguan minimal pada jaringan on-board biasa.

Kerugian dari bus CAN:

  1. Beberapa antarmuka memiliki batasan jumlah informasi yang dapat ditransmisikan. Kerugian ini akan sangat signifikan untuk mobil modern, yang "diisi" dengan elektronik. Saat perangkat tambahan ditambahkan, beban yang lebih tinggi ditempatkan di bus. Karena itu, waktu respons berkurang.
  2. Semua paket data yang dikirim melalui bus memiliki tujuan tertentu. Untuk informasi yang berguna, bagian minimum lalu lintas dialokasikan.
  3. Jika protokol diterapkan tingkat Lanjut, ini akan menyebabkan kurangnya standarisasi.

Video "Perbaikan CAN-antarmuka sendiri"

Pengguna Roman Brock berbicara tentang prosedur pemulihan ban dasbor pada mobil pembenahan ulang Ford Focus 2.