Sprawdzenie sygnału magistrali CAN. Pomiar i diagnostyka szyny CAN Rezystancja pomiędzy wysokim i niskim napędem szyny CAN

W celu spójnego i harmonijnego zarządzania systemami, zapewnienia jakości i funkcjonalności transmisji danych, wielu producentów samochodów stosuje nowoczesny system zwany magistralą CAN. Zasada jego organizacji zasługuje na szczegółowe rozważenie.

ogólna charakterystyka

Wizualnie magistrala CAN wygląda jak sekwencja asynchroniczna. Jego informacje są przesyłane dwoma skręconymi przewodnikami, kanałem radiowym lub światłowodem.

Kilka urządzeń może jednocześnie sterować magistralą. Ich liczba nie jest ograniczona, a kurs wymiany informacji jest zaprogramowany do 1 Mbit/s.

Magistrala CAN w nowoczesnych samochodach regulowana jest specyfikacją „CAN Sorcjfication version 2.0”.

Ma dwie sekcje. Protokół A opisuje transmisję informacji za pomocą 11-bitowego systemu transmisji danych. Część B wykonuje te funkcje w wersji 29-bitowej.

CAN ma osobiste węzły zegara. Każdy z nich wysyła jednocześnie sygnały do wszystkich systemów. Urządzenia odbiorcze podłączone do magistrali określają, czy sygnał mieści się w ich kompetencjach. Każdy system posiada sprzętowe filtrowanie adresowanych do niego komunikatów.

Odmiany i oznakowanie

Jedną z najbardziej znanych obecnie jest magistrala CAN opracowana przez Roberta Boscha. CAN BUS (system znany pod tą nazwą) jest szeregowy, gdzie impuls jest podawany po impulsie. Nazywa się magistrala szeregowa. Jeśli informacje są przesyłane kilkoma przewodami, jest to szyna równoległa Szyna równoległa.

I - jednostki sterujące;

II - komunikacja systemowa.

W oparciu o odmiany identyfikatorów magistrali CAN istnieją dwa rodzaje znakowania.

W przypadku, gdy węzeł obsługuje 11-bitowy format wymiany informacji i nie wskazuje błędów na sygnałach o 29-bitowym identyfikatorze, oznaczany jest jako „CAN2,0A Active, CAN2,0B Passive”.

Gdy te generatory używają obu typów identyfikatorów, magistrala jest oznaczona jako „CAN2,0B Active”.

Istnieją węzły obsługujące komunikację w formacie 11-bitowym, a gdy widzą w systemie 29-bitowy identyfikator, wyświetlają komunikat o błędzie. W nowoczesnych samochodach takie magistrale CAN nie są stosowane, ponieważ system musi być logiczny i spójny.

System działa przy dwóch rodzajach szybkości transmisji sygnału - 125, 250 kbit/s. Te pierwsze przeznaczone są do urządzeń pomocniczych (okna, oświetlenie), a te drugie zapewniają sterowanie główne (automatyczna skrzynia biegów, silnik, ABS).

Transmisja sygnału

Fizycznie przewód magistrali CAN współczesnego samochodu składa się z dwóch elementów. Pierwsza jest czarna i nazywa się CAN-High. Drugi przewodnik, pomarańczowo-brązowy, nazywa się CAN-Low. Dzięki przedstawionej strukturze komunikacyjnej masa przewodów została usunięta z toru samochodowego. W produkcji pojazdów pozwala to na zmniejszenie masy produktu nawet o 50 kg.

Całkowite obciążenie sieci składa się z różnych rezystancji bloku, które są częścią protokołu zwanego magistralą CAN.

Różne są również współczynniki transmisji i odbioru w każdym systemie. Dlatego zapewnione jest przetwarzanie wiadomości różnych typów. Zgodnie z opisem magistrali CAN funkcję tę realizuje konwerter sygnału. Nazywa się to bramką elektroniczną.

To urządzenie znajduje się w projekcie jednostki sterującej, ale może być wykonane w postaci oddzielnego urządzenia.

Prezentowany interfejs służy również do wyprowadzania i wprowadzania sygnałów diagnostycznych. W tym celu zapewniona jest obecność zunifikowanego bloku OBD. To jest specjalne złącze do diagnostyki systemu.

Odmiany funkcji autobusowych

Prezentowane są różne typy urządzeń.

Magistrala KAN bloku energetycznego. Jest to szybki kanał, który przesyła wiadomości z prędkością 500 kb/s. Jego główne zadanie polega na komunikacji jednostek sterujących, na przykład silnika transmisyjnego.
System „Komfort” to wolniejszy kanał, który przesyła dane z prędkością 100 kb/s. Łączy wszystkie urządzenia w systemie Comfort.
Program poleceń informacji o magistrali również przesyła sygnały powoli (100 kb/s). Jego głównym celem jest zapewnienie komunikacji między systemami usługowymi, takimi jak telefon i nawigacja.

Studiując pytanie, czym jest magistrala CAN, może się wydawać, że pod względem liczby programów przypomina system samolotowy. Jednak w celu zapewnienia jakości, bezpieczeństwa i komfortu podczas jazdy żadne programy nie będą zbędne.

Zakłócenia autobusowe

Wszystkie jednostki sterujące są podłączone do magistrali CAN za pomocą nadajników-odbiorników. Mają odbiorniki komunikatów, które są wzmacniaczami selektywnymi.

Opis magistrali CAN przewiduje odbiór komunikatów przewodami High i Low do wzmacniacza różnicowego, gdzie jest przetwarzany i wysyłany do jednostki sterującej.

Wzmacniacz wykrywa to wyjście jako różnicę napięć między przewodami High i Low. Takie podejście eliminuje wpływ zakłóceń zewnętrznych.

Aby zrozumieć czym jest magistrala KAN i jej budowa, należy pamiętać o jej wyglądzie. To dwa przewodniki skręcone razem.

Ponieważ sygnał szumu trafia do obu przewodów jednocześnie, podczas przetwarzania wartość Niskiego napięcia jest odejmowana od Wysokiego napięcia.

To sprawia, że magistrala CAN jest systemem niezawodnym.

Typy wiadomości

Protokół przewiduje wykorzystanie czterech rodzajów poleceń w wymianie informacji za pośrednictwem magistrali CAN.

I - magistrala CAN;

II - rezystor rezystancyjny;

III - interfejs.

W procesie odbierania i przesyłania informacji przeznaczany jest określony czas na jedną operację. Jeśli zakończył, generowana jest ramka błędu. Ramka błędu również trwa przez pewien czas. Wadliwe urządzenie jest automatycznie odłączane od magistrali, gdy nagromadzi się duża liczba błędów.

Funkcjonalność systemu

Aby zrozumieć, czym jest magistrala CAN, musisz zrozumieć jej przeznaczenie.

Przeznaczony jest do przesyłania w czasie rzeczywistym ramek, które zawierają informacje o wartości (np. zmianie prędkości) lub o wystąpieniu zdarzenia z jednego węzła nadawczego do odbiorników programowych.

Polecenie składa się z 3 sekcji: nazwa, wartość zdarzenia, czas obserwacji zmiennej.

Wartość klucza jest dołączona do zmiennej wskaźnikowej. Jeżeli w komunikacie nie ma danych o czasie, to ten komunikat jest akceptowany przez system po odebraniu.

Gdy komputer systemu komunikacyjnego żąda wskaźnika stanu parametru, jest on wysyłany w kolejności priorytetowej.

Rozwiązywanie konfliktów autobusowych

Gdy sygnały docierające do autobusu docierają do kilku kontrolerów, system wybiera kolejność przetwarzania każdego z nich. Dwa lub więcej urządzeń może zacząć działać niemal jednocześnie. Aby uniknąć konfliktu, przeprowadzany jest monitoring. Magistrala CAN współczesnego samochodu wykonuje tę operację w procesie wysyłania wiadomości.

Istnieje stopniowanie wiadomości według priorytetu i stopniowania recesywnego. Informacja z najniższym wyrażeniem liczbowym pola arbitrażu wygrywa, gdy na szynie wystąpi konflikt. Reszta nadajników spróbuje wysłać swoje ramki później, jeśli nic się nie zmieni.

W procesie przesyłania informacji wskazany w niej czas nie jest tracony nawet w przypadku wystąpienia stanu konfliktu systemu.

Składniki fizyczne

Urządzenie magistrali składa się, oprócz kabla, z kilku elementów.

Mikroukłady nadawczo-odbiorcze często znajdują się w firmach Philips, a także Siliconix, Bosch, Infineon.

Aby zrozumieć, czym jest magistrala CAN, powinieneś przestudiować jej komponenty. Maksymalna długość przewodu przy prędkości 1 Mbit/s dochodzi do 40 m. Magistrala CAN (znana również jako CAN-BUS) wyposażona jest na końcu w terminator.

W tym celu na końcach przewodów zainstalowane są rezystory 120 omów. Ma to na celu wyeliminowanie odbić komunikatów na końcu szyny i zapewnienie, że szyna odbiera prawidłowe poziomy prądu.

Sam przewodnik, w zależności od konstrukcji, może być ekranowany lub nieekranowany. Rezystancja zacisków może odbiegać od klasycznej i mieścić się w zakresie od 108 do 132 omów.

Technologia ICAN

Rozważając opony pojazdu, należy wziąć pod uwagę program blokowania silnika.

W tym celu opracowano wymianę danych za pośrednictwem magistrali CAN, modułu iCAN. Łączy się z magistralą cyfrową i odpowiada za odpowiednie polecenie.

Ma niewielkie wymiary i można go przymocować do dowolnej sekcji autobusu. Gdy samochód rusza, iCAN wysyła polecenie do odpowiednich jednostek, a silnik gaśnie. Zaletą tego programu jest brak przerwy w sygnale. Do jednostki elektronicznej jest instrukcja, po której komunikat wyłącza działanie odpowiednich elementów wykonawczych.

Ten rodzaj blokowania charakteryzuje się najwyższą tajemnicą, a co za tym idzie niezawodnością. W takim przypadku błędy nie są zapisywane w pamięci ECU. Magistrala CAN dostarcza do tego modułu wszystkie informacje o prędkości i ruchu pojazdu.

Ochrona przed kradzieżą

Moduł iCAN montowany jest w dowolnym węźle, w którym znajdują się wiązki, w miejscu montażu magistrali. Ze względu na minimalne wymiary i specjalny algorytm działań prawie niemożliwe jest zidentyfikowanie blokady konwencjonalnymi metodami podczas dokonywania kradzieży.

Zewnętrznie moduł ten jest zamaskowany jako różne czujniki monitorujące, co również uniemożliwia jego wykrycie. W razie potrzeby można skonfigurować działanie urządzenia do automatycznej ochrony szyb samochodowych i lusterek.

Jeśli pojazd ma silnik z automatycznym uruchamianiem, iCAN nie będzie zakłócał jego działania, ponieważ jest uruchamiany na początku ruchu.

Po zapoznaniu się z urządzeniem i zasadami wymiany danych, jakimi dysponuje magistrala CAN, staje się jasne, dlaczego wszystkie nowoczesne samochody wykorzystują te technologie w rozwoju sterowania pojazdami.

Prezentowana technologia jest dość złożona w swojej strukturze. Jednak wszystkie zawarte w nim funkcje zapewnią najbardziej wydajną, bezpieczną i komfortową jazdę.

Istniejące rozwiązania pomogą chronić pojazd nawet przed kradzieżą. Dzięki temu, a także zestawowi innych funkcji, magistrala CAN jest popularna i poszukiwana.

Często główną przyczyną nieprawidłowego funkcjonowania elektronicznego systemu sterowania pojazdu jest mechaniczne uszkodzenie magistrali CAN lub awaria jednostek sterujących zawieszonych na magistrali CAN.

Poniżej w artykule znajdziesz sposoby diagnozowania magistrali CAN w przypadku różnych usterek. Jako przykład pokazano typowy schemat magistrali CAN w ciągniku Valtra serii T.

Legenda:

ICL- Klaster Instrumentalny
TC1 / TC2- Kontroler transmisji
WE- Sterownik elektroniczny
PCU- Jednostka sterująca pompą

Pomiary CAN BUS

rezystory terminujące 120 omów (czasami nazywane terminatorami) wewnątrz jednostki sterującej EC oraz rezystor umieszczony obok jednostki TC1

Jeśli wyświetlacz (na bocznym słupku) pokazuje kod DTC związany z CAN, oznacza to, że magistrala CAN lub okablowanie jednostki sterującej jest uszkodzone.

System może automatycznie raportować, która z jednostek sterujących nie może odebrać informacji (monitory jednostek sterujących przekazują sobie informacje).

Jeśli wyświetlacz miga lub komunikat z magistrali CAN nie może być przesłany przez magistralę, można użyć multimetru do zlokalizowania błędu w okablowaniu magistrali CAN (lub wadliwej jednostce sterującej).

Magistrala CAN nie jest fizycznie uszkodzona

Jeśli rezystancja między przewodami Hi (High) i Lo (Low) magistrali CAN (w dowolnym punkcie) wynosi około 60 omów, wtedy magistrala CAN nie jest fizycznie uszkodzona.

- Jednostki sterujące EC i TC1 są sprawne, ponieważ rezystory terminujące (120 Ohm) znajdują się w jednostce EC i obok jednostki TC1.

Jednostka sterująca TC2 i ICL deski rozdzielczej są również nienaruszone, ponieważ magistrala CAN przechodzi przez te jednostki.

Uszkodzona magistrala CAN

Jeśli rezystancja między przewodami Hi i Lo magistrali CAN (w dowolnym punkcie) wynosi około 120 omów, oznacza to uszkodzenie okablowania magistrali CAN (jeden lub oba przewody).

Magistrala CAN jest fizycznie uszkodzona,

Jeśli magistrala CAN jest uszkodzona, zlokalizuj uszkodzenie.

Najpierw mierzy się rezystancję przewodu CAN-Lo, na przykład między jednostkami sterującymi EC i TC2.

Dlatego pomiary należy wykonywać między złączami Lo-Lo lub Hi-Hi. Jeśli rezystancja wynosi około 0 omów, przewód między mierzonymi punktami nie jest uszkodzony.

Jeśli rezystancja wynosi około 240 omów, to szyna jest uszkodzona między mierzonymi punktami. Ilustracja przedstawia uszkodzony przewód CAN-Lo między jednostką sterującą TC1 a deską rozdzielczą ICL.

Zwarcie w magistrali CAN

Jeśli rezystancja między przewodami CAN-Hi i CAN-Lo wynosi około 0 omów, oznacza to zwarcie na magistrali CAN.

Odłącz jedną z jednostek sterujących i zmierz rezystancję między pinami złączy CAN-Hi i CAN-Lo na jednostce sterującej. Jeśli urządzenie działa poprawnie, zainstaluj je ponownie.

Następnie odłącz następne urządzenie i wykonaj pomiary. Postępuj w ten sposób, aż do znalezienia wadliwego urządzenia. Urządzenie jest uszkodzone, jeśli rezystancja wynosi około 0 omów.

Jeśli wszystkie jednostki zostały sprawdzone, a pomiary nadal wskazują na zwarcie, oznacza to, że okablowanie magistrali CAN jest uszkodzone. Aby znaleźć miejsce uszkodzenia przewodów, należy je sprawdzić wizualnie.

Pomiar napięcia magistrali CAN

Włącz zasilanie i zmierz napięcie między przewodami CAN-Hi, CAN-Lo a przewodem uziemiającym.

Napięcie powinno mieścić się w zakresie 2,4 - 2,7 V.

W celu usprawnienia pracy wszystkich sterowników ułatwiających sterowanie i zwiększających kontrolę jazdy zastosowano magistralę CAN. Możesz podłączyć takie urządzenie do alarmu samochodowego własnymi rękami.

[Ukrywać]

Co to jest magistrala CAN i jak działa

KAN-bus to sieć sterowników. Urządzenie służy do połączenia wszystkich modułów sterujących pojazdu w jedną działającą sieć za pomocą wspólnego przewodu. To urządzenie składa się z jednej pary kabli zwanych CAN. Informacje przesyłane kanałami z jednego modułu do drugiego przesyłane są w postaci zaszyfrowanej.

Schemat podłączenia urządzeń do magistrali CAN w Mercedesie

Jakie funkcje może pełnić magistrala CAN:

podłączenie do samochodowej sieci pokładowej dowolnych urządzeń i urządzeń;
uproszczenie algorytmu łączenia i funkcjonowania układów pomocniczych maszyny;
jednostka może jednocześnie odbierać i przesyłać dane cyfrowe z różnych źródeł;
zastosowanie autobusu zmniejsza wpływ zewnętrznych pól elektromagnetycznych na funkcjonowanie głównego i pomocniczego układu maszyny;
Magistrala CAN pozwala przyspieszyć procedurę przesyłania informacji do określonych urządzeń i jednostek pojazdu.

System ten działa w kilku trybach:

Tło. Wszystkie urządzenia są wyłączone, ale magistrala jest zasilana. Napięcie jest za niskie, więc autobus nie będzie w stanie rozładować akumulatora.
Tryb uruchamiania. Gdy kierowca włoży klucz do zamka i przekręci go lub naciśnie przycisk Start, urządzenie jest aktywowane. W komplecie jest opcja stabilizacji zasilacza, który dostarczany jest do sterowników i czujników.
Tryb aktywny. W takim przypadku dane są wymieniane między wszystkimi sterownikami i czujnikami. W trybie aktywnym parametr poboru prądu można zwiększyć do 85 mA.
Tryb uśpienia lub wyłączenia. Gdy zasilacz jest wyciszony, sterowniki KAN przestają działać. Gdy tryb uśpienia jest włączony, wszystkie elementy maszyny są odłączone od sieci pokładowej.

Kanał Vialon Sushka w swoim filmie opowiadał o magistrali CAN i o tym, co trzeba wiedzieć o jej działaniu.

Zalety i wady

Jakie są zalety magistrali CAN:

Łatwa instalacja urządzenia w samochodzie. Właściciel samochodu nie będzie musiał wydawać pieniędzy na instalację, ponieważ możesz samodzielnie wykonać to zadanie.
Szybkość urządzenia. Urządzenie pozwala na szybką wymianę informacji pomiędzy systemami.
Odporność na zakłócenia.
Wszystkie opony posiadają wielopoziomowy system kontroli. Jego zastosowanie pozwala zapobiegać błędom podczas transmisji i odbioru danych.
Podczas pracy opona automatycznie rozkłada prędkość na różne kanały. Dzięki temu wszystkie systemy działają optymalnie.
Wysokie bezpieczeństwo urządzenia, w razie potrzeby system blokuje nieautoryzowany dostęp.
Duży wybór urządzeń różnego typu od różnych producentów. Możesz wybrać opcję przeznaczoną dla konkretnego modelu samochodu.

Jakie są wady urządzenia:

Urządzenia mają ograniczenia dotyczące ilości przesyłanych danych. W nowoczesnych samochodach wykorzystywanych jest wiele urządzeń elektronicznych. Ich duża liczba prowadzi do dużego obciążenia kanału transmisji informacji. Powoduje to wydłużenie czasu odpowiedzi.
Większość danych przesyłanych w autobusie ma określony cel. Niewielka część ruchu przeznaczona jest na przydatne informacje.
Korzystając z protokołu wyższego poziomu właściciel samochodu może napotkać problem braku standaryzacji.

Rodzaje i oznaczenia

Najpopularniejszym typem opony jest ta zaprojektowana przez Roberta Boscha. Urządzenie może działać sekwencyjnie, to znaczy sygnał jest przesyłany po sygnale. Urządzenia te nazywane są magistralą szeregową. W sprzedaży można również znaleźć autobusy Parallel BUS. W nich przesyłanie danych odbywa się za pośrednictwem kilku kanałów komunikacyjnych.

O odmianach, zasadzie działania, a także możliwościach magistrali CAN można się dowiedzieć z filmu nakręconego przez kanał DIYorDIE.

Biorąc pod uwagę różne typy identyfikatorów można wyróżnić kilka typów urządzeń:

KAN2, 0A Aktywny. Oznacza to urządzenia obsługujące 11-bitowy format wymiany danych. Te węzły nie oznaczają 29-bitowych błędów impulsów węzła.
KAN2, 0V aktywne. W ten sposób oznaczane są urządzenia działające w formacie 11-bitowym. Główna różnica polega na tym, że po znalezieniu w systemie 29-bitowego identyfikatora, do jednostki sterującej zostanie wysłany komunikat o błędzie.

Należy zauważyć, że tego typu urządzenia nie są stosowane w nowoczesnych maszynach. Wynika to z faktu, że praca systemu musi być spójna i logiczna. I w tym przypadku może działać z kilkoma częstotliwościami impulsów - przy 125 lub 250 kbit / s. Niższa prędkość służy do sterowania dodatkowymi urządzeniami, takimi jak oświetlenie wnętrza, elektryczne szyby, wycieraczki przedniej szyby itp. Wysoka prędkość jest potrzebna do utrzymania sprawności skrzyni biegów, układu napędowego, ABS itp.

Różnorodność funkcji autobusowych

Zastanówmy się, jakie funkcje istnieją dla różnych urządzeń.

Urządzenie do silnika samochodowego

Po podłączeniu urządzenia udostępniany jest szybki kanał transmisji danych, za pośrednictwem którego informacje rozprowadzane są z prędkością 500 kbps. Głównym celem magistrali jest synchronizacja pracy jednostki sterującej, na przykład skrzyni biegów i silnika.

Urządzenie typu komfort

Szybkość transmisji danych na tym kanale jest mniejsza i wynosi 100 kbps. Funkcją takiej magistrali jest połączenie wszystkich urządzeń należących do tej klasy.

Urządzenie informacyjne i dowodzenia

Szybkość transmisji jest taka sama jak dla urządzeń typu Comfort. Głównym zadaniem magistrali jest zapewnienie komunikacji pomiędzy obsługiwanymi węzłami np. urządzeniem mobilnym a systemem nawigacji.

Na zdjęciu opony różnych producentów.

1. Urządzenie do samochodowego silnika spalinowego 2. Analizator interfejsu

Czy mogą wystąpić problemy w działaniu magistral CAN?

W nowoczesnych samochodach autobus cyfrowy jest stale używany. Współpracuje jednocześnie z kilkoma systemami, a informacje są stale przesyłane przez jego kanały komunikacyjne. Z czasem urządzenie może działać nieprawidłowo. W rezultacie analizator danych nie będzie działał poprawnie. W przypadku wykrycia problemu właściciel samochodu musi znaleźć przyczynę.

Z jakich powodów występują awarie:

uszkodzenie lub przerwanie obwodów elektrycznych urządzenia;
w układzie wystąpiło zwarcie z akumulatorem lub masą;
może zamknąć systemy KAN-Hai lub KAN-Low;
doszło do uszkodzenia gumowanych zworek;
rozładowanie akumulatora lub spadek napięcia w sieci pokładowej spowodowany nieprawidłową pracą agregatu prądotwórczego;
nastąpiła awaria cewki zapłonowej.

Szukając przyczyn należy pamiętać, że usterka może leżeć w nieprawidłowym działaniu zainstalowanych dodatkowo urządzeń pomocniczych. Na przykład przyczyną może być nieprawidłowe działanie systemu antykradzieżowego, kontrolerów i urządzeń.

Możesz dowiedzieć się o naprawie magistrali CAN deski rozdzielczej w samochodzie Ford Focus 2 z filmu nakręconego przez Brock - Video Corporation.

Proces rozwiązywania problemów przebiega w następujący sposób:

Najpierw właściciel samochodu diagnozuje stan systemu. Wskazane jest przeprowadzenie kontroli komputera w celu zidentyfikowania ewentualnych problemów.
Kolejnym krokiem jest zdiagnozowanie poziomu napięcia i rezystancji obwodów elektrycznych.
Jeśli wszystko jest w porządku, sprawdzany jest parametr rezystancji gumowanych zworek.

Diagnostyka sprawności magistrali CAN wymaga pewnych umiejętności i doświadczenia, dlatego lepiej powierzyć procedurę rozwiązywania problemów specjalistom.

Jak podłączyć alarm przez magistralę CAN?

Aby podłączyć magistralę CAN własnymi rękami do alarmu samochodowego samochodu z automatycznym startem lub bez, musisz wiedzieć, gdzie znajduje się jednostka sterująca systemu antykradzieżowego. Jeśli instalacja alarmu została przeprowadzona niezależnie, proces wyszukiwania nie spowoduje trudności dla właściciela samochodu. Moduł sterujący jest zwykle umieszczany pod deską rozdzielczą w okolicy kierownicy lub za panelem sterowania.

Jak wykonać procedurę połączenia:

System antykradzieżowy musi być zainstalowany i podłączony do wszystkich jednostek i elementów.
Znajdź gruby pomarańczowy kabel, który łączy się z magistralą cyfrową.
Adapter systemu antykradzieżowego jest podłączony do pinu znalezionej magistrali.
Urządzenie jest instalowane w bezpiecznym i wygodnym miejscu, urządzenie jest zamocowane. Konieczne jest zaizolowanie wszystkich obwodów elektrycznych, aby zapobiec ich przetarciom i upływowi prądu. Przeprowadzana jest diagnostyka poprawności wykonanego zadania.
Na ostatnim etapie wszystkie kanały są konfigurowane w celu zapewnienia stanu pracy systemu. Musisz również ustawić funkcjonalny wiersz dla urządzenia.

Niniejsza instrukcja służy do sprawdzenia, czy sygnał CAN high i CAN low jest prawidłowo rozpoznawany na połączeniu magistrali.

Używany kabel

Kabel wielofunkcyjny

Instrukcje kontroli

Test napięcia (oscyloskop): Aby sprawdzić napięcie, należy podłączyć akumulator i włączyć zapłon.
Pomiar rezystancji: Podczas pomiaru rezystancji konieczne jest, aby mierzony obiekt był odłączony od napięcia przed pomiarem. W tym celu akumulator jest odłączony. Odczekaj 3 minuty, aż wszystkie kondensatory w systemie zostaną rozładowane.

Informacje o magistrali CAN

Magistrala CAN (Controller Area Network) jest systemem magistrali komunikacji szeregowej i charakteryzuje się następującymi cechami:

propagacja sygnału następuje w obu kierunkach.
Każda wiadomość jest odbierana przez wszystkich użytkowników magistrali. Każdy abonent autobusu sam decyduje, czy skorzysta z wiadomości,
Dodatkowi użytkownicy magistrali są dodawani przez proste połączenie równoległe.
System magistrali tworzy system nadrzędny. Każdy użytkownik magistrali może być masterem lub aktuatorem, w zależności od tego, czy jest podłączony jako nadajnik czy odbiornik.
Jako medium transmisyjne wykorzystywane jest połączenie dwuprzewodowe. Oznaczenia przewodów: CAN niski i CAN wysoki.
Z reguły każdy użytkownik magistrali może komunikować się na magistrali ze wszystkimi innymi użytkownikami magistrali. Wymiana danych przez magistralę jest regulowana zasadami dostępu. Główne różnice między K-CAN (CAN nadwozia), PT-CAN (CAN silnika i skrzyni biegów) i F-CAN (CAN podwozia) to:
- K-CAN: szybkość transmisji ok. 100 kb/s. Możliwy tryb jednoprzewodowy.
- PT-CAN: szybkość transmisji ok. 500 kb/s. Tryb jednowierszowy nie jest możliwy.
- F-CAN: szybkość transmisji ok. 500 kb/s. Tryb jednowierszowy nie jest możliwy.

Urządzenie główne: master jest aktywnym partnerem komunikacyjnym, od którego pochodzi inicjatywa komunikacyjna. Master ma priorytet i kontroluje komunikację. Może wysyłać komunikaty do pasywnego abonenta magistrali (slave) za pośrednictwem systemu magistrali i na żądanie odbierać jego komunikaty.

Urządzenie wykonawcze: urządzenie wykonawcze jest biernym uczestnikiem komunikacji. Otrzymuje polecenie odbierania i przesyłania danych.

System sterowników: w systemie z urządzeniem nadrzędnym uczestnicy komunikacji mogą w pewnym momencie przejąć rolę nadrzędnego lub wykonawczego.

Oscylografia K-CAN, PT-CAN, F-CAN

Dla większej jasności, czy magistrala CAN działa bez zarzutu, należy obserwować komunikację magistrali. W tym przypadku nie ma potrzeby analizowania poszczególnych bitów, wystarczy tylko upewnić się, że magistrala CAN działa. Oscyloskop pokazuje: "Magistrala CAN oczywiście działa poprawnie".

K - MOŻE:

Niski poziom CAN w stosunku do ziemi: U min = 1 V i U max = 5 V

Wysoki poziom CAN w stosunku do masy: U min = 0 V i U max = 4 V

Ustawienia oscyloskopu do pomiarów na magistrali K-CAN:

Ryż. 1: pomiar K-CAN: CH1 CAN niski, CH2 CAN wysoki

Podczas pomiaru oscyloskopem napięcia między niskim poziomem CAN (lub wysokim CAN-High) a masą otrzymuje się sygnał prostokątny w zakresie napięcia:

PT-CAN i F-CAN

Niski poziom CAN w stosunku do ziemi: U min = 1,5 V i U max = 2,5 V

Wysoki poziom CAN w stosunku do masy: U min = 2,5 V i U max = 3,5 V

Wartości te są przybliżone i mogą się różnić w zależności od obciążenia szyny nawet o 100 mV.

Ustawienia oscyloskopu do pomiarów na magistrali PT-CAN (lub F-CAN):

Rysunek 2: Pomiar PT-CAN: CH1 CAN niski, CH2 CAN wysoki

Procedura pomiaru rezystancji z dopasowaniem rezystancji K-CAN, PT-CAN i F-CAN

Proces weryfikacji pomiaru rezystancji:

Magistrala CAN musi być odłączona od zasilania
Nie wolno podłączać żadnych innych urządzeń pomiarowych (połączenie równoległe urządzeń pomiarowych)
Pomiar wykonywany jest pomiędzy przewodami CAN low i CAN high.
Rzeczywiste wartości mogą różnić się od podanych wartości o kilka omów.

K-CAN

Nie jest możliwe wykonanie osobnego pomiaru rezystancji na K-CAN, ponieważ rezystancja zmienia się w zależności od logiki załączania ECU!

PT - MOŻE, F - MOŻE

Aby zapobiec odbiciu sygnału, dwóch abonentów magistrali CAN (o maksymalnej odległości w sieci PT-CAN) jest zaterminowanych rezystorem 120 Ohm. Oba rezystory obciążające są połączone równolegle i tworzą równoważną rezystancję 60 omów. Przy odłączonym napięciu zasilania można zmierzyć tę równoważną rezystancję między liniami danych. Ponadto poszczególne rezystancje mogą być mierzone indywidualnie.

Instrukcja pomiaru z rezystancją 60 omów: Odłącz od magistrali łatwo dostępny komputer. Zmierz rezystancję na złączu między przewodami CAN niskiego i wysokiego napięcia.

Notatka!

Nie wszystkie pojazdy są wyposażone w opornik obciążeniowy w magistrali CAN.Obecność zintegrowanego opornika obciążeniowego w podłączonym pojeździe można sprawdzić na odpowiednim schemacie elektrycznym.

Magistrala CAN nie działa

Jeśli magistrala danych K-CAN lub PT-CAN nie działa, może wystąpić zwarcie lub przerwa w przewodzie CAN high lub low. Lub ECU jest uszkodzony.

Odłącz użytkowników magistrali CAN pojedynczo, aż do znalezienia jednostki powodującej (= ECU X).
Sprawdź przewody do ECU X pod kątem zwarcia lub przerwy w obwodzie.
Jeśli to możliwe, sprawdź ECU X.
Ta sekwencja działań jest udana tylko wtedy, gdy zwarcie ma przetestowany przewód od ECU do magistrali CAN. Jeśli przewód na samej magistrali CAN ma zwarcie, należy sprawdzić wiązkę przewodów.

Zastrzegamy sobie prawo do błędów typograficznych, błędów i zmian technicznych.

Magistrala CAN to urządzenie ułatwiające sterowanie samochodem poprzez wymianę informacji z innymi systemami samochodowymi. Transfer danych z jednej jednostki samochodowej do drugiej odbywa się specjalnymi kanałami z wykorzystaniem szyfrowania.

[Ukrywać]

Co to jest magistrala CAN

Elektroniczny interfejs KAN w samochodzie to sieć sterowników służąca do łączenia wszystkich modułów sterujących w jeden system.

Ten interfejs to blok, z którym można połączyć bloki przewodami:

kompleks antykradzieżowy wyposażony w funkcję autostartu lub bez niej;
systemy sterowania silnikami maszyn;
montaż antyblokujący;
systemy bezpieczeństwa, w szczególności poduszki powietrzne;
automatyczna kontrola skrzyni biegów;
panel sterowania itp.

Urządzenie i gdzie jest autobus

Strukturalnie magistrala CAN to jednostka w plastikowej obudowie lub złącze do podłączenia kabli. Interfejs cyfrowy składa się z kilku przewodów zwanych CAN. Jeden kabel służy do łączenia bloków i urządzeń.

Miejsce instalacji urządzenia zależy od modelu pojazdu. Zwykle ten niuans jest wskazany w instrukcji serwisowej. Autobus CAN jest montowany w przedziale pasażerskim pod panelem sterowania, czasami może znajdować się w przedziale silnikowym.

Jak to działa?

Zasada działania systemu automatycznego polega na przesyłaniu zakodowanych wiadomości. Każdy z nich posiada specjalny identyfikator, który jest unikalny. Na przykład „temperatura jednostki napędowej wynosi 100 stopni” lub „prędkość samochodu to 60 km / h”. Podczas wysyłania wiadomości wszystkie moduły elektroniczne otrzymają odpowiednie informacje, które są weryfikowane za pomocą identyfikatorów. Gdy dane przesyłane między urządzeniami są powiązane z konkretnym blokiem, są przetwarzane, jeśli nie, są ignorowane.

Długość identyfikatora magistrali CAN może wynosić 11 lub 29 bitów.

Każdy nadajnik informacji jednocześnie odczytuje dane przesyłane do interfejsu. Urządzenie o niższym priorytecie musi zwolnić magistralę, ponieważ dominujący poziom o wysokiej wartości zakłóca jej transmisję. Jednocześnie pakiet o zwiększonej wartości pozostaje nienaruszony. Nadajnik, który utracił łączność, po pewnym czasie ją przywraca.

Interfejs podłączony do sygnalizacji lub modułu automatycznego uruchamiania może działać w różnych trybach:

Tło, które nazywa się uśpieniem lub offline. Po uruchomieniu wszystkie główne systemy maszyny są wyłączone. Ale jednocześnie zasilanie jest dostarczane do interfejsu cyfrowego z sieci. Wartość napięcia jest minimalna, co zapobiega rozładowaniu akumulatora.
Uruchom lub obudź tryb. Zaczyna działać, gdy kierowca włoży kluczyk do zamka i przekręci go, aby włączyć zapłon. Jeśli maszyna jest wyposażona w przycisk Start/Stop, odbywa się to poprzez jego naciśnięcie. Aktywowana jest opcja stabilizacji napięcia. Zasilanie jest dostarczane do sterowników i czujników.
Aktywny. Gdy ten tryb jest włączony, odbywa się procedura wymiany danych pomiędzy regulatorami a siłownikami. Parametr napięcia w pętli wzrasta, ponieważ interfejs może pobierać do 85 mA prądu.
Dezaktywacja lub zasypianie. Po zatrzymaniu zasilacza wszystkie systemy i komponenty podłączone do magistrali CAN przestają działać. Są wyłączone z sieci elektrycznej pojazdu.

Specyfikacje

Właściwości techniczne interfejsu cyfrowego:

łączna wartość szybkości przesyłania informacji wynosi około 1 Mb/s;
podczas przesyłania danych między jednostkami sterującymi różnych systemów liczba ta zmniejsza się do 500 kb / s;
szybkość transmisji danych w interfejsie typu „Komfort” wynosi zawsze 100 kb/s.

Kanał „Elektrotechnika i elektronika dla programistów” mówił o zasadzie przesyłania danych pakietowych, a także o charakterystyce adapterów cyfrowych.

Rodzaje magistral CAN

Konwencjonalnie magistrale CAN można podzielić na dwa typy zgodnie z używanymi identyfikatorami:

KAN2, 0A. W ten sposób oznaczane są urządzenia cyfrowe, które mogą działać w 11-bitowym formacie wymiany danych. Interfejsy tego typu z definicji nie wykrywają błędów w sygnałach z modułów pracujących z 29 bitami.
KAN2, 0V. Tak nazywa się interfejsy cyfrowe działające w formacie 11-bitowym. Ale kluczową cechą jest to, że dane o błędach będą wysyłane do urządzeń mikroprocesorowych po wykryciu 29-bitowego identyfikatora.

Magistrale CAN można podzielić na trzy kategorie w zależności od typu:

Do jednostki napędowej samochodu. Podłączenie do niego tego typu interfejsu zapewni szybką komunikację pomiędzy systemami sterowania poprzez dodatkowy kanał. Zadaniem magistrali jest synchronizacja pracy ECU silnika z innymi podzespołami. Na przykład skrzynia biegów, układ przeciwblokujący itp.
Urządzenia typu Comfort. Ten typ interfejsu cyfrowego służy do łączenia wszystkich systemów w tej kategorii. Na przykład lusterka elektroniczne, podgrzewane siedzenia itp.
Interfejsy informacyjne i dowodzenia. Mają podobną szybkość przesyłania informacji. Służą do zapewnienia wysokiej jakości komunikacji między węzłami niezbędnej do serwisowania pojazdu. Na przykład między elektroniczną jednostką sterującą a systemem nawigacji lub smartfonem.

Kanał „Elektrotechnika i elektronika dla programistów” mówił o zasadzie działania, a także rodzajach interfejsów cyfrowych.

Instrukcja podłączenia sygnalizacji przez magistralę CAN

Podczas instalacji systemu antykradzieżowego prostą opcją podłączenia go do sieci pokładowej jest połączenie systemu bezpieczeństwa z interfejsem cyfrowym. Ale ta metoda jest możliwa, jeśli w samochodzie jest magistrala CAN.

Aby zainstalować alarm samochodowy i podłączyć go do interfejsu CAN, musisz znać miejsce instalacji jednostki sterującej systemu.

Jeśli sygnalizacja została ustawiona przez specjalistów, musisz poprosić o pomoc w tej sprawie na stacji paliw. Zwykle urządzenie znajduje się za lub pod deską rozdzielczą samochodu. Czasami instalatorzy umieszczają moduł mikroprocesorowy w wolnej przestrzeni za schowkiem lub radiem samochodowym.

Czego potrzebujesz?

Do wykonania zadania będziesz potrzebować:

multimetr;
nóż biurowy;
taśma izolacyjna;
Śrubokręt.

Akcje krok po kroku

Procedura podłączenia urządzenia antykradzieżowego do magistrali CAN wygląda następująco:

Najpierw musisz upewnić się, że wszystkie elementy kompleksu bezpieczeństwa są zainstalowane i działają. Mowa o jednostce mikroprocesorowej, module antenowym, przycisku serwisowym, sygnalizatorze, a także wyłącznikach krańcowych. Jeśli alarm ma opcję autostartu, musisz upewnić się, że to urządzenie jest poprawnie zainstalowane. Wszystkie elementy instalacji antykradzieżowej połączone są z jednostką mikroprocesorową.
Wyszukiwanie odbywa się dla głównego przewodu idącego do magistrali CAN. Jest grubszy, a jego izolacja ma zwykle kolor pomarańczowy.
Do tego styku podłączony jest główny alarm samochodowy. Do wykonania zadania służy złącze interfejsu cyfrowego.
Jednostka sterująca systemu bezpieczeństwa jest instalowana, jeśli nie została zainstalowana. Powinien być umieszczony w suchym miejscu poza zasięgiem wścibskich oczu. Po zainstalowaniu urządzenie musi być odpowiednio zamocowane, w przeciwnym razie podczas ruchu będą na nie negatywnie wpływać wibracje. W rezultacie doprowadzi to do szybkiego rozpadu modułu.
Połączenie przewodów jest starannie izolowane, dopuszcza się stosowanie rurek termokurczliwych. Zaleca się dodatkowo owinąć przewody taśmą elektryczną. Zwiększy to ich żywotność i zapobiegnie ścieraniu warstwy izolacyjnej. Po nawiązaniu połączenia przeprowadzana jest kontrola. Jeśli występują problemy z transmisją danych pakietowych, użyj multimetru do zdiagnozowania integralności obwodów elektrycznych.
Na ostatnim etapie konfigurowane są wszystkie kanały komunikacji, w tym dodatkowe, jeśli takie istnieją. Zapewni to sprawne działanie systemu bezpieczeństwa. Do konfiguracji skorzystaj z książki serwisowej dołączonej do instalacji antykradzieżowej.

Użytkownik Sigmax69 mówił o połączeniu kompleksu bezpieczeństwa z interfejsem cyfrowym na przykładzie samochodu Hyundai Solaris 2017.

Awarie

Ponieważ interfejs CAN jest powiązany z wieloma systemami samochodu, jeśli jeden z węzłów zepsuje się lub będzie działał nieprawidłowo, mogą pojawić się w nim usterki. Ich obecność wpłynie na funkcjonowanie głównych jednostek.

Znaki i przyczyny

Następujące „objawy” mogą zgłaszać pojawienie się usterek:

na desce rozdzielczej bez powodu zapaliło się jednocześnie kilka ikon - poduszki powietrzne, układ kierowniczy, ciśnienie w układzie smarowania itp.;
pojawiła się kontrolka Check Engine;
na panelu sterowania brak informacji o temperaturze jednostki napędowej, poziomie paliwa w zbiorniku, prędkości itp.

Powody, dla których mogą wystąpić awarie w działaniu interfejsu CAN:

przerwane okablowanie w jednym z systemów lub uszkodzenie linii energetycznych;
zwarcie w działaniu jednostek do akumulatora lub masy;
uszkodzenie gumowych zworek na złączu;
utlenianie styków, w wyniku którego dochodzi do zakłócenia transmisji sygnału między systemami;
rozładowanie akumulatora samochodowego lub spadek wartości napięcia w sieci, co jest związane z nieprawidłowym działaniem agregatu prądotwórczego;
zamknięcie systemów CAN-high lub CAN-low;
pojawienie się wadliwego działania cewki zapłonowej.

Kanał „KV Avtoservis” bardziej szczegółowo mówił o awariach interfejsu cyfrowego i testowaniu za pomocą komputera.

Diagnostyka

Aby ustalić przyczynę problemu, potrzebujesz testera, zaleca się użycie multimetru.

Proces weryfikacji:

Diagnostyka rozpoczyna się od wyszukania przewodu skrętki magistrali CAN. Kabel ma izolację czarną lub pomarańczowo-szarą. Pierwszy to poziom dominujący, a drugi drugorzędny.
Za pomocą multimetru sprawdzana jest wartość napięcia na elementach stykowych. Po wykonaniu zadania zapłon musi być włączony. Procedura testowa wykryje napięcie w zakresie od 0 do 11 woltów. W praktyce jest to zwykle 4,5 V.
Zapłon jest wyłączony. Przewód ze stykiem ujemnym jest odłączony od akumulatora, najpierw należy poluzować zacisk kluczem.
Wykonywany jest pomiar parametru rezystancji między przewodami. Możesz dowiedzieć się o zamknięciu kontaktów, jeśli ta wartość dąży do zera. Kiedy diagnostyka wykazała, że rezystancja jest nieskończona, oznacza to, że w linii energetycznej jest otwarty obwód. Problem może leżeć bezpośrednio w kontakcie. Wymagane jest dokładniejsze sprawdzenie złącza i wszystkich przewodów.
W praktyce zwarcie występuje zwykle z powodu awarii urządzeń sterujących. W celu wyszukania uszkodzonego modułu należy kolejno wyłączać każdą jednostkę z zasilania i sprawdzać wartość rezystancji.

Użytkownik Filat Ogorodnikov mówił o diagnostyce magistrali CAN za pomocą oscyloskopu.

Jak zrobić analizator DIY?

Tylko profesjonalista z dziedziny elektroniki i elektrotechniki może samodzielnie zmontować to urządzenie.

Główne niuanse procedury:

Zgodnie ze schematem na pierwszym zdjęciu w galerii należy zakupić wszystkie elementy do opracowania analizatora. Dane składowe są na nim podpisane. Będziesz potrzebować płyty z kontrolerem STM32F103C8T6. Potrzebny będzie schemat okablowania stabilizowanego urządzenia regulacyjnego i transceivera KAN MCP2551.
W razie potrzeby do analizatora dodawany jest moduł bluetooth. Umożliwi to rejestrowanie podstawowych informacji na urządzeniu mobilnym podczas korzystania z urządzenia.
Procedurę programowania wykonuje się za pomocą dowolnego narzędzia. Zaleca się korzystanie z programów KANHaker lub Arduino. Pierwsza opcja jest bardziej funkcjonalna i ma możliwość filtrowania danych pakietowych.
Aby wykonać oprogramowanie układowe, potrzebujesz konwertera USB-TTL, będziesz go potrzebować do debugowania. Prostą opcją jest użycie ST-Link w wersji 2.
Po pobraniu programu na komputer należy za pomocą programatora wgrać do sterownika główny plik formatu EXE. Po wykonaniu zadania zakładana jest zworka bootloadera, a wyprodukowane urządzenie podłączane jest do komputera PC poprzez wyjście USB.
Firmware można wgrać do analizatora za pomocą oprogramowania MPHIDFlash.
Po zakończeniu aktualizacji oprogramowania odłącz przewód i zdejmij zworkę. Sterowniki są instalowane. Jeśli urządzenie jest zmontowane poprawnie, to na komputerze zostanie ono zdefiniowane jako port COM, można to wyświetlić w menedżerze zadań.

Galeria zdjęć

Schemat do opracowania analizatora CAN Płyta główna do montażu urządzenia

Plusy i minusy magistral CAN

Zalety interfejsu cyfrowego:

Wysoka wydajność. Urządzenie może szybko wymieniać dane pakietowe między różnymi systemami.
Wysoka odporność na zakłócenia elektromagnetyczne.
Wszystkie interfejsy cyfrowe posiadają wielopoziomowy system sterowania. Dzięki temu możliwe jest zapobieganie błędom w przekazywaniu informacji i ich odbiorze.
Podczas pracy autobus automatycznie rozkłada prędkość przez kanały w trybie automatycznym. Zapewnia to sprawne działanie układów elektronicznych pojazdu.
Interfejs cyfrowy jest bezpieczny. Jeśli ktoś spróbuje uzyskać nielegalny dostęp do podzespołów i układów elektronicznych samochodu, autobus automatycznie zablokuje tę próbę.
Obecność interfejsu cyfrowego umożliwia uproszczenie instalacji systemu bezpieczeństwa w samochodzie przy minimalnej ingerencji w standardową sieć pokładową.

Wady magistrali CAN:

Niektóre interfejsy mają ograniczenia dotyczące ilości przesyłanych informacji. Ta wada będzie znacząca dla nowoczesnego samochodu „wypchanego” elektroniką. Po dodaniu dodatkowych urządzeń na szynę nakłada się większe obciążenie. Skróci to czas odpowiedzi.
Wszystkie dane pakietowe przesyłane przez magistralę mają określony cel. Minimalna część ruchu przeznaczona jest na przydatne informacje.
Jeśli używany jest protokół wyższej warstwy, spowoduje to brak standaryzacji.