Dispozitiv Can bus, principiul de funcționare și conexiunea de semnalizare. Autobuzul CAN în mașinile moderne

Pentru a gestiona sistemele în mod coerent și armonios, pentru a asigura calitatea și funcționalitatea transmisiei de date, mulți producători de automobile folosesc un sistem modern cunoscut sub numele de bus CAN. Principiul organizării sale merită o analiză detaliată.

caracteristici generale

Vizual, magistrala CAN arată ca o secvență asincronă. Informațiile sale sunt transmise prin două conductoare răsucite, un canal radio sau o fibră optică.

Mai multe dispozitive pot controla magistrala în același timp. Numărul lor nu este limitat, iar rata de schimb de informații este programată până la 1 Mbps.

Autobuzul CAN din mașinile moderne este reglementat de specificația „CAN Sorcification versiunea 2.0”.

Este format din două secțiuni. Protocolul A descrie transferul de informații folosind un sistem de transfer de date pe 11 biți. Partea B îndeplinește aceste funcții atunci când se utilizează versiunea pe 29 de biți.

CAN are noduri personale de ceas. Fiecare dintre ele trimite semnale către toate sistemele simultan. Dispozitivele de recepție atașate magistralei determină dacă semnalul este în domeniul lor. Fiecare sistem are filtrarea hardware a mesajelor adresate acestuia.

Soiuri și etichetare

Una dintre cele mai cunoscute astăzi este autobuzul CAN dezvoltat de Robert Bosch. CAN BUS (sistemul este cunoscut sub acest nume) este secvenţial, unde un puls este dat după un puls. Se numește autobuz serial. Dacă informațiile sunt transmise pe mai multe fire, atunci aceasta este o magistrală paralelă.

I - noduri de control;

II - comunicatii de sistem.

Pe baza varietăților de identificatori de magistrală CAN, există două tipuri de marcaje.

În cazul în care un nod acceptă formatul de schimb de informații pe 11 biți și nu indică erori pentru semnalele unui identificator de 29 de biți, acesta este marcat „CAN2.0A Active, CAN2.0B Passive”.

Când astfel de generatoare utilizează ambele tipuri de identificatori, magistrala este etichetată „CAN2.0B Active”.

Există noduri care acceptă comunicații în format de 11 biți, iar când văd un identificator de 29 de biți în sistem, emit un mesaj de eroare. La mașinile moderne, astfel de autobuze CAN nu sunt folosite, deoarece sistemul trebuie să fie logic și consistent.

Sistemul funcționează la două tipuri de rate de transmisie a semnalului - 125, 250 kbps. Primele sunt destinate dispozitivelor auxiliare (regulatoare de geam, iluminat), iar cele din urmă asigură controlul principal (transmisia automată, motor, ABS).

Semnalizarea

Din punct de vedere fizic, conductorul magistralei CAN al unei mașini moderne este format din două componente. Primul este negru și se numește CAN-High. Al doilea conductor, portocaliu-maro, se numește CAN-Low. Datorită structurii de comunicare prezentate, o mulțime de conductori au fost îndepărtați din circuitul mașinii. În producția de vehicule, acest lucru vă permite să reduceți greutatea produsului la 50 kg.

Sarcina totală a rețelei constă din rezistențe de bloc disparate care fac parte dintr-un protocol numit CAN bus.

Ratele de transmisie și recepție ale fiecărui sistem sunt, de asemenea, diferite. Prin urmare, se asigură procesarea mesajelor eterogene. Conform descrierii magistralei CAN, această funcție este realizată de convertorul de semnal. Se numește interfață electronică gateway.

Acest dispozitiv este situat în designul unității de control, dar poate fi realizat ca un dispozitiv separat.

Interfața prezentată este folosită și pentru ieșirea și intrarea semnalelor de diagnosticare. Pentru aceasta, este furnizat un bloc OBD unificat. Acesta este un conector special pentru diagnosticarea sistemului.

Varietate de funcții de autobuz

Există diferite tipuri de dispozitive prezentate.

1. CAN-bus al unității de alimentare. Acesta este un canal rapid care transmite mesaje la o viteză de 500 kbps. Sarcina sa principală este de a comunica unitățile de control, cum ar fi transmisia-motor.
2. Sistemul Comfort este un canal mai lent care transmite date la o rată de 100 kbps. Conectează toate dispozitivele sistemului Comfort.
3. Datagrama magistralei transmite, de asemenea, semnale lent (100 kbps). Scopul său principal este de a asigura comunicarea între sistemele de servicii, cum ar fi telefonul și navigația.

Când studiem întrebarea ce este un autobuz CAN, poate părea că din punct de vedere al numărului de programe este similar cu un sistem de avion. Totuși, pentru a asigura calitatea, siguranța și confortul la volan, niciun program nu va fi de prisos.

Interferență în magistrală

Toate unitățile de control sunt conectate la magistrala CAN prin transceiver. Au receptori de mesaje care sunt amplificatoare selective.

Descrierea magistralei CAN specifică primirea mesajelor prin conductorii High și Low către amplificatorul diferențial, unde sunt procesate și trimise la unitatea de control.

Amplificatorul detectează acest semnal de ieșire ca diferență de tensiune între firele High și Low. Această abordare elimină influența interferențelor externe.

Pentru a înțelege ce este un bus CAN și dispozitivul său, ar trebui să vă amintiți aspectul său. Acestea sunt două conductoare răsucite împreună.

Deoarece semnalul de interferență este aplicat la ambele fire simultan, valoarea tensiunii joase este scăzută din tensiunea înaltă în timpul procesării.

Din acest motiv, magistrala CAN este considerată un sistem de încredere.

Tipuri de mesaje

Protocolul prevede utilizarea a patru tipuri de comenzi la schimbul de informații prin magistrala CAN.

I - CAN bus;

II - rezistență;

III - interfata.

În procesul de primire și transmitere a informațiilor, este alocat un anumit timp pentru o operație. Dacă iese, este generat un cadru de eroare. Cadrul de eroare durează, de asemenea, o anumită perioadă de timp. O unitate defectă este deconectată automat de la magistrală atunci când se acumulează un număr mare de erori.

Funcționalitatea sistemului

Pentru a înțelege ce este un bus CAN, trebuie să înțelegeți scopul său funcțional.

Este conceput pentru a transmite cadre în timp real care conțin informații despre valoare (de exemplu, o schimbare a vitezei) sau apariția unui eveniment de la un nod transmițător către receptorii programului.

Comanda este formată din 3 secțiuni: nume, valoarea evenimentului, timpul de observare a variabilei.

Valoarea cheie este dată variabilei indicator. Dacă mesajul nu conține date de timp, atunci acest mesaj este acceptat de sistem la primire.

Când un computer cu sistem de comunicații solicită o indicație de stare a unui parametru, acesta este trimis în ordinea priorității.

Rezolvarea conflictelor de autobuz

Când semnalele de pe magistrală sunt trimise către mai multe controlere, sistemul alege în ce ordine va fi procesat fiecare controler. Două sau mai multe dispozitive pot începe să funcționeze aproape în același timp. Pentru a evita conflictele, se efectuează monitorizare. Autobuzul CAN al unei mașini moderne efectuează această operație în procesul de trimitere a unui mesaj.

Există o gradare a mesajelor în funcție de gradație prioritară și recesivă. Informația care are cea mai mică expresie numerică a câmpului de arbitraj va câștiga atunci când are loc o coliziune pe autobuz. Alți transmițători vor încerca să-și trimită cadrele mai târziu dacă nimic nu se schimbă.

În procesul de transmitere a informațiilor, timpul indicat în aceasta nu se pierde chiar dacă există o stare conflictuală a sistemului.

Componente fizice

Dispozitivul magistrală este format, pe lângă cablu, din mai multe elemente.

Cipurile transceiver sunt adesea găsite de la Philips, precum și de la Siliconix, Bosch, Infineon.

Pentru a înțelege ce este o magistrală CAN, ar trebui să-i studiați componentele. Lungimea maximă a conductorului la o viteză de 1 Mbit/s ajunge la 40 m. Bus-ul CAN (cunoscut și sub numele de CAN-BUS) este dotat cu un terminator la capăt.

Pentru a face acest lucru, la capătul conductorilor sunt instalate rezistențe de 120 ohmi. Acest lucru este necesar pentru a elimina reflecțiile mesajelor la capătul magistralei și a asigura că acesta primește nivelurile de curent adecvate.

Conductorul în sine, în funcție de proiectare, poate fi ecranat sau neecranat. Rezistența finală se poate abate de la cea clasică și poate fi în intervalul de la 108 la 132 ohmi.

Tehnologia iCAN

Când luați în considerare anvelopele vehiculului, trebuie acordată atenție programului de blocare a motorului.

În acest scop, a fost dezvoltat schimbul de date prin magistrala CAN, modulul iCAN. Se conectează la magistrala digitală și este responsabil pentru comanda corespunzătoare.

Are dimensiuni reduse și se alătură oricărui compartiment autobuz. Când mașina începe să se miște, iCAN trimite o comandă către blocurile corespunzătoare și motorul se oprește. Avantajul acestui program este absența întreruperii semnalului. Există o instrucțiune a unității electronice, după care mesajul dezactivează funcționarea actuatoarelor corespunzătoare.

Acest tip de blocare se caracterizează prin cel mai mare secret și, prin urmare, fiabilitate. În acest caz, erorile nu sunt înregistrate în memoria computerului. Autobuzul CAN oferă toate informațiile despre viteza și mișcarea vehiculului către acest modul.

Protecție anti-furt

Modulul iCAN este instalat în orice nod în care se află hamurile, la locul de instalare a autobuzului. Datorită dimensiunilor minime și a unui algoritm special de acțiuni, este aproape imposibil să se detecteze blocarea prin metode convenționale la comiterea furtului.

În exterior, acest modul este deghizat ca diverși senzori de control, ceea ce face, de asemenea, imposibil de detectat. Dacă se dorește, este posibilă configurarea funcționării dispozitivului pentru protecția automată a geamurilor și oglinzilor auto.

Dacă vehiculul are un motor cu pornire automată, iCAN nu va interfera cu funcționarea acestuia, deoarece este declanșat la începutul mișcării.

După ce s-au familiarizat cu dispozitivul și cu principiile schimbului de date cu care este dotat magistrala CAN, devine clar de ce toate mașinile moderne folosesc aceste tehnologii în dezvoltarea controlului vehiculului.

Tehnologia prezentată este destul de complexă în structura sa. Cu toate acestea, toate funcțiile încorporate în acesta vor oferi cel mai eficient, sigur și confortabil condus.

Evoluțiile existente vor ajuta la protejarea vehiculului chiar și împotriva furtului. Datorită acestui lucru, precum și unui complex de alte funcții, magistrala CAN este populară și solicitată.

Diagnosticare si reparatii: bus CAN

21.02.2006

Așa arată (în mare parte) aceeași „anvelopă”. POATE SA ', cu care în ultimii ani vom avea de-a face din ce în ce mai des:

poza 1

Acesta este un cablu obișnuit cu două fire numit Twisted Pair. .
Fotografia de mai sus 1 arată firele CAN High și CAN Low ale unității de alimentare.
Prin aceste fire, se fac schimb de date între unitățile de control, acestea pot transporta informații despre viteza mașinii, viteza de rotație a arborelui cotit, momentul aprinderii și așa mai departe.
Vă rugăm să rețineți că unul dintre fire este marcat suplimentar cu o dungă neagră. Acesta este modul în care firul este marcat și determinat vizual. CAN High (portocaliu-negru).
Culoarea firului CAN Scăzut - portocaliu-maro.
Pentru culoarea principală a anvelopei POATE SA a adoptat culoarea portocalie.

În desene și desene, se obișnuiește să se înfățișeze culorile firelor autobuzului POATE SA alte culori si anume:

poza 2

CAN High - Culoarea galbena
CAN Scăzut - Culoarea verde

Există mai multe tipuri de anvelope POATE SA determinat de funcțiile pe care le îndeplinesc:
Autobuz CAN pentru grupul motopropulsor(canal rapid) .
Permite transmite informații cu o viteză de 500 kbps și este utilizat pentru comunicarea între unitățile de control (motor - transmisie)
Autobuz CAN confort(canal lent) .
Permite transmite informații la o viteză de 100 kbps și este utilizat pentru comunicarea între unitățile de control care fac parte din sistemul Comfort.
Bus de date CAN Infotainment(canal lent), care vă permite să transferați date la o viteză de 100 kBit / s. Oferă comunicareîntre diferite sisteme de servicii (de exemplu, sisteme telefonice și de navigație).

Noile modele de mașini devin din ce în ce mai asemănătoare avioanelor - în ceea ce privește numărul de caracteristici declarate pentru siguranță, confort și ecologic. Există din ce în ce mai multe unități de control și este nerealist să „trageți” din fiecare grămadă de fire.
Prin urmare, pe lângă anvelopă POATE SA există deja alte anvelope care au primit numele:
– Autobuz LIN (autobuz cu un singur fir)
- magistrala MOST (magistrala de fibra optica)
– Autobuz fără fir Bluetooth

Dar să nu „încețoșăm gândul de-a lungul copacului”, să ne concentrăm acum atenția asupra unei anumite anvelope: POATE SA (conform corporației Bosch).

Folosind magistrala CAN ca exemplu unitatea de alimentare, puteți vedea forma de undă:

Poza 3

Când se află în autobuzul High CAN stare dominantă, atunci tensiunea firului crește la 3,5 volți.
În stare recesivă, tensiunea pe ambele fire este de 2,5 volți.
Când pe fir scăzut stare dominantă, tensiunea scade la 1,5 volți.
(„Dominant” – un fenomen care domină, domină sau domină în orice domeniu – din dicționare).

Pentru a îmbunătăți fiabilitatea transmisiei de date, magistrala POATE SA se folosește o metodă diferențială pentru a transmite semnale pe două fire, numită Pereche răsucită . Și firele care formează această pereche se numesc CAN High și CAN Low .
În starea inițială a magistralei, o tensiune constantă este menținută pe ambele fire la un anumit nivel (de bază). pentru autobuz POATE SA unitate de putere, este aproximativ egal cu 2,5 volți.
Această stare inițială se numește „stare de repaus” sau „recesivă”.

Cum sunt transmise și convertite semnalele Autobuzul CAN?

Fiecare unitate de control este conectată la POATE SA magistrală printr-un dispozitiv separat numit transceiver, care are un receptor de semnal, care este un amplificator diferenţial instalat la intrarea semnalului:

poza 4

Venind prin sârmă sus si jos semnalele sunt introduse în amplificatorul diferenţial, procesate şi alimentate la intrarea unităţii de control.
Aceste semnale reprezintă tensiunea la ieșirea amplificatorului diferenţial.
Amplificatorul diferențial generează această tensiune de ieșire ca diferență între tensiunile de pe firele de înaltă și de jos ale magistralei CAN.
Acest lucru elimină influența valorii tensiunii de bază (pentru magistrala CAN a unității de alimentare este de 2,5 V) sau orice tensiune cauzată, de exemplu, de interferențe externe.

Apropo, despre interferențe. După cum se spune, „oboci POATE SA destul de rezistent la interferențe, motiv pentru care a găsit o aplicare atât de largă.
Să încercăm să ne dăm seama.

Fire CAN bus unitățile de alimentare sunt situate în compartimentul motor și pot fi afectate de interferențe de diferite tipuri, de exemplu, interferențe din sistemul de aprindere.

De la autobuzul CAN constă din două fire care sunt răsucite împreună, apoi interferența afectează simultan două fire:

Din figura de mai sus, puteți vedea ce se întâmplă în continuare: în amplificatorul diferenţial, tensiunea de pe firul Low (1,5 V - " pp ") se scade din tensiune
pe firul de înaltă (3,5 V - " pp ") și nu există interferențe în semnalul procesat (" Pp" - interferență).

Notă: Datorită disponibilității timpului, articolul poate avea o continuare - rămân multe „în culise”.

Kucher V.P.
© Legion-Avtodata

Ați putea fi interesat și de:

CAN-bus este un dispozitiv care facilitează controlul mașinii prin schimbul de informații cu alte sisteme auto. Transferul de date de la o unitate auto la alta se realizează prin canale speciale folosind criptare.

[Ascunde]

Ce este busul CAN

Interfața electronică CAN dintr-o mașină este o rețea de controlere utilizate pentru a combina toate modulele de control într-un singur sistem.

Această interfață este un bloc cu care blocurile pot fi conectate prin fire:

• complex antifurt echipat cu funcție de rulare automată sau fără ea;
• sisteme de control al motoarelor mașinii;
• unitate anti-blocare;
• sisteme de securitate, în special perne;
• controlul transmisiei automate;
• panou de control etc.

Dispozitiv și unde este autobuzul

Din punct de vedere structural, magistrala CAN este un bloc realizat într-o carcasă de plastic, sau un conector pentru conectarea cablurilor. Interfața digitală este formată din mai mulți conductori numiti CAN. Un singur cablu este folosit pentru a conecta blocuri și dispozitive.

Locația de instalare a dispozitivului depinde de modelul vehiculului. De obicei, această nuanță este indicată în manualul de service. Autobuzul CAN este instalat în habitaclu, sub panoul de comandă, uneori poate fi amplasat în compartimentul motor.

Cum functioneazã?

Principiul de funcționare al sistemului automat este de a transmite mesaje codificate. Fiecare dintre ele are un identificator special care este unic. De exemplu, „temperatura unității de putere este de 100 de grade” sau „viteza mașinii este de 60 km/h”. La trimiterea mesajelor, toate modulele electronice vor primi informațiile relevante, care sunt verificate prin identificatori. Atunci când datele transmise între dispozitive sunt legate de un anumit bloc, atunci acestea sunt procesate, dacă nu, sunt ignorate.

Lungimea identificatorului magistralei CAN poate fi de 11 sau 29 de biți.

Fiecare transmițător de informații citește simultan datele transmise către interfață. Un dispozitiv cu o prioritate mai mică trebuie să elibereze magistrala deoarece un nivel dominant ridicat îi distorsionează transmisia. În același timp, pachetul boostat rămâne neatins. Un transmițător care și-a pierdut conexiunea îl restabilește după un anumit timp.

Interfața conectată la modulul de alarmă sau de pornire automată poate funcționa în diferite moduri:

1. Fundal, care se numește dormit sau de sine stătător. Când este pornit, toate sistemele principale ale mașinii sunt dezactivate. Dar, în același timp, interfața digitală primește energie de la rețea. Valoarea tensiunii este minimă, ceea ce ajută la prevenirea descărcarii bateriei.
2. Modul de pornire sau de trezire. Începe să funcționeze atunci când șoferul introduce cheia în încuietoare și o rotește pentru a activa contactul. Dacă mașina este echipată cu un buton Start/Stop, acest lucru se întâmplă atunci când este apăsat. Opțiunea de stabilizare a tensiunii este activată. Alimentarea este furnizată controlerelor și senzorilor.
3. Activ. Când acest mod este activat, procedura de schimb de date este efectuată între controlere și actuatori. Parametrul de tensiune al circuitului crește, deoarece interfața poate absorbi până la 85 mA de curent.
4. Dezactivare sau somn. Când unitatea de alimentare se oprește, toate sistemele și componentele conectate la magistrala CAN nu mai funcționează. Acestea sunt dezactivate din rețeaua electrică a vehiculului.

Specificații

Proprietățile tehnice ale interfeței digitale:

• valoarea totală a ratei de transfer de informații este de aproximativ 1 Mb/s;
• la trimiterea datelor între unitățile de control ale diferitelor sisteme, această cifră este redusă la 500 kb / s;
• rata de transfer de date în interfața Comfort este întotdeauna de 100 kb/s.

Canalul „Inginerie electrică și electronică pentru programatori” a vorbit despre principiul trimiterii de date de pachete, precum și despre caracteristicile adaptoarelor digitale.

Tipuri de autobuze CAN

În mod convențional, magistralele CAN pot fi împărțite în două tipuri în funcție de identificatorii utilizați:

1. CH2, 0A. Aceasta marchează dispozitivele digitale care pot funcționa într-un format de schimb de date pe 11 biți. Acest tip de interfață, prin definiție, nu poate detecta erori la semnalele de la modulele care funcționează pe 29 de biți.
2. CH2, 0V. Așa sunt marcate interfețele digitale care funcționează în format de 11 biți. Dar caracteristica cheie este că datele de eroare vor fi transmise dispozitivelor cu microprocesor dacă se găsește un identificator de 29 de biți.

Autobuzele CAN pot fi împărțite în trei categorii în funcție de tip:

1. Pentru unitatea de putere a mașinii. Dacă conectați acest tip de interfață la acesta, aceasta va oferi o comunicare rapidă între sistemele de control printr-un canal suplimentar. Scopul magistralei este de a sincroniza funcționarea ECU a motorului cu alte noduri. De exemplu, cutie de viteze, sistem antiblocare etc.
2. Dispozitive de confort. Acest tip de interfață digitală este utilizat pentru a conecta toate sistemele din această categorie. De exemplu, reglarea electronică a oglinzilor, scaunele încălzite etc.
3. Interfețe de informare și comandă. Au aceeași rată de transfer de date. Acestea sunt utilizate pentru a oferi o comunicare de înaltă calitate între nodurile necesare pentru întreținerea vehiculului. De exemplu, între o unitate de control electronică și un sistem de navigație sau un smartphone.

Canalul „Inginerie electrică și electronică pentru programatori” a vorbit despre principiul de funcționare, precum și despre tipurile de interfețe digitale.

Instrucțiuni pentru conectarea unei alarme prin magistrala CAN

La instalarea unui sistem antifurt, o opțiune simplă de conectare la rețeaua de bord este conectarea instalației de securitate cu o interfață digitală. Dar această metodă este posibilă dacă în mașină există un autobuz CAN.

Pentru a instala o alarmă auto și a o conecta la interfața CAN, trebuie să cunoașteți locația de instalare a unității de control a sistemului.

Dacă semnalizarea a fost setată de specialiști, atunci trebuie să căutați ajutor cu această problemă la stația de service. De obicei, dispozitivul este situat în spatele bordului mașinii sau sub acesta. Uneori, instalatorii pun modulul microprocesorului în spațiul liber din spatele torpedoului sau al radioului auto.

Ce va fi nevoie?

Pentru a finaliza sarcina veți avea nevoie de:

• multimetru;
• cuțit de papetărie;
• banda izolatoare;
• şurubelniţă.

pas cu pas

Procedura de conectare a instalației antifurt la magistrala CAN este următoarea:

1. Mai întâi trebuie să vă asigurați că toate elementele complexului de securitate sunt instalate și funcționează. Vorbim despre o unitate cu microprocesor, un modul de antenă, un buton de service, o sirenă, precum și întrerupătoare de limită. Dacă alarma are o opțiune de pornire automată, trebuie să vă asigurați că acest dispozitiv este instalat corect. Toate elementele instalației antifurt sunt conectate la unitatea cu microprocesor.
2. Se caută conductorul principal care merge la magistrala CAN. Este mai groasă și izolația sa este de obicei vopsită în portocaliu.
3. Unitatea principală de alarmă auto este conectată la acest contact. Conectorul de interfață digitală este utilizat pentru a efectua sarcina.
4. Unitatea de control al sistemului de securitate este în curs de instalare dacă nu a fost instalată. Ar trebui să fie plasat într-un loc uscat și inaccesibil pentru privirile indiscrete. După instalare, dispozitivul trebuie fixat cu înaltă calitate, altfel vibrațiile îl vor afecta negativ în timpul mișcării. Ca rezultat, acest lucru va duce la o defalcare rapidă a modulului.
5. Joncțiunea conductorilor este izolată cu grijă, este permisă utilizarea tuburilor termocontractabile. Se recomandă să înfășurați în plus firele cu bandă electrică. Acest lucru va crește durata lor de viață și va preveni ștergerea stratului izolator. Când se realizează conexiunea, se face o verificare. Dacă există probleme în transmiterea pachetelor de date, folosind un multimetru, ar trebui să diagnosticați integritatea circuitelor electrice.
6. În etapa finală, toate canalele de comunicare sunt configurate, inclusiv altele suplimentare, dacă există. Acest lucru va asigura buna funcționare a sistemului de securitate. Pentru ajustare, folosiți cartea de service inclusă în pachetul de instalare antifurt.

Utilizatorul Sigmax69 a vorbit despre conectarea complexului de securitate cu o interfață digitală folosind ca exemplu mașina Hyundai Solaris 2017.

defecte

Deoarece interfața CAN este legată de multe sisteme ale vehiculului, dacă unul dintre noduri se defectează sau funcționează defectuos, acesta poate funcționa defectuos. Prezența lor va afecta funcționarea unităților principale.

Semne și cauze

Următoarele „simptome” pot raporta apariția defecțiunilor:

• pe tabloul de bord, mai multe pictograme s-au aprins în același timp fără motiv - airbag-uri, direcție, presiune în sistemul de lubrifiere etc.;
• a apărut ledul Check Engine;
• nu există informații pe panoul de control despre temperatura unității de alimentare, nivelul de combustibil din rezervor, viteza etc.

Motive pentru defecțiunile interfeței CAN:

• cablare întreruptă într-unul dintre sisteme sau deteriorare a liniilor electrice;
• scurtcircuit în funcționarea unităților la baterie sau la masă;
• deteriorarea jumperilor de cauciuc de pe conector;
• oxidarea contactelor, în urma căreia transmisia semnalului între sisteme este întreruptă;
• descărcarea bateriei auto sau o scădere a valorii tensiunii în rețeaua electrică, care este asociată cu defecțiunea grupului electrogen;
• închiderea sistemelor CAN-high sau CAN-low;
• apariția defecțiunilor în funcționarea bobinei de aprindere.

Canalul „KV Avtoservis” a spus mai multe despre defecțiunile interfeței digitale și testarea folosind un computer.

Diagnosticare

Pentru a determina cauza problemei, veți avea nevoie de un tester, se recomandă utilizarea unui multimetru.

Proces de verificare:

1. Diagnosticarea începe cu căutarea unui conductor de magistrală CAN cu pereche răsucită. Cablul are izolație neagră sau gri portocaliu. Primul este nivelul dominant, iar al doilea este cel secundar.
2. Cu ajutorul unui multimetru, se verifică valoarea tensiunii de pe elementele de contact. Când efectuați sarcina, contactul trebuie să fie pornit. Procedura de testare va dezvălui tensiunea în intervalul de la 0 la 11 volți. În practică, acesta este de obicei 4,5 V.
3. Contactul este oprit. Conductorul cu contact negativ este deconectat de la baterie; mai întâi, clema trebuie slăbită cu o cheie.
4. Se măsoară parametrul de rezistență între conductori. Puteți afla despre închiderea contactelor dacă această valoare tinde spre zero. Când diagnosticarea a arătat că rezistența este infinită, atunci există o întrerupere a liniei de alimentare. Problema poate sta direct în contact. Este necesar să verificați conectorul și toate firele mai detaliat.
5. În practică, un scurtcircuit apare de obicei din cauza unei defecțiuni a dispozitivelor de control. Pentru a căuta un modul eșuat, opriți alimentarea fiecărei unități pe rând și verificați valoarea rezistenței.

Utilizatorul Filat Ogorodnikov a vorbit despre diagnosticarea magistralei CAN folosind un osciloscop.

Cum să faci un analizor cu propriile mâini?

Doar un profesionist din domeniul electronicii și ingineriei electrice poate asambla independent acest dispozitiv.

Principalele nuanțe ale procedurii:

1. În conformitate cu diagrama de pe prima fotografie din galerie, trebuie să achiziționați toate elementele pentru dezvoltarea analizorului. Componentele sunt semnate pe el. Veți avea nevoie de o placă cu un controler STM32F103C8T6. Veți avea nevoie de un circuit electric al unui dispozitiv de reglare stabilizat și de un transceiver CAN MCP2551.
2. Dacă este necesar, la analizor se adaugă un modul bluetooth. Acest lucru vă va permite să scrieți informații de bază pe dispozitivul mobil în timpul funcționării acestuia.
3. Procedura de programare se realizează folosind orice utilitar. Se recomandă utilizarea programelor KANHacker sau Arduino. Prima opțiune este mai funcțională și are opțiunea de filtrare a pachetelor de date.
4. Pentru a implementa firmware-ul, veți avea nevoie de un dispozitiv de conversie USB-TTL, veți avea nevoie de el pentru depanare. O opțiune simplă este utilizarea ST-Link versiunea 2.
5. După descărcarea programului pe un computer, fișierul EXE principal trebuie să fie flash în controler folosind un programator. După finalizarea sarcinii, este plasat un jumper de încărcare de încărcare, iar dispozitivul fabricat este conectat la computer prin ieșirea USB.
6. Puteți încărca firmware-ul în analizor utilizând software-ul MPHIDFlash.
7. Când actualizarea software-ului este finalizată, deconectați cablul și scoateți jumperul. Se instalează drivere. Dacă dispozitivul este asamblat corect, atunci pe computer va fi definit ca port COM, acesta poate fi vizualizat în managerul de activități.

Galerie foto

Schema de dezvoltare a unui analizor CAN Placa principala pentru asamblarea dispozitivului

Avantaje și dezavantaje ale autobuzelor CAN

Avantajele interfeței digitale:

1. performanţă. Dispozitivul poate face schimb rapid de pachete de date între diferite sisteme.
2. Rezistență ridicată la interferențe electromagnetice.
3. Toate interfețele digitale au un sistem de control pe mai multe niveluri. Datorită acestui fapt, este posibilă prevenirea erorilor în transmiterea informațiilor și recepția acesteia.
4. În timpul funcționării, autobuzul însuși distribuie viteza prin canale în modul automat. Acest lucru asigură funcționarea eficientă a sistemelor electronice ale vehiculului.
5. Interfața digitală este sigură. Dacă cineva încearcă să obțină acces ilegal la componentele și sistemele electronice ale mașinii, autobuzul va bloca automat această încercare.
6. Prezența unei interfețe digitale vă permite să simplificați instalarea sistemului de securitate pe mașină cu interferențe minime cu rețeaua obișnuită de la bord.

Dezavantajele magistralei CAN:

1. Unele interfețe au limite privind cantitatea de informații care pot fi transmise. Acest dezavantaj va fi semnificativ pentru o mașină modernă, „umplută” cu electronică. Când sunt adăugate dispozitive suplimentare, o sarcină mai mare este plasată pe autobuz. Din acest motiv, timpul de răspuns este redus.
2. Toate pachetele de date care sunt trimise prin autobuz au un scop specific. Pentru informații utile, este alocată partea minimă a traficului.
3. Dacă se utilizează un protocol ridicat, aceasta va cauza o lipsă de standardizare.

Videoclipul „Reparație interfață CAN-do-it-yourself”

Utilizatorul Roman Brock a vorbit despre procedura de refacere a anvelopei de bord la o mașină cu restyling Ford Focus 2.

Pentru a eficientiza activitatea tuturor controlerelor care facilitează controlul și sporesc controlul conducerii unei mașini, se folosește o magistrală CAN. Puteți conecta un astfel de dispozitiv la alarma auto cu propriile mâini.

[Ascunde]

Ce este un bus CAN și cum funcționează

Bus CAN este o rețea de controlere. Dispozitivul este utilizat pentru a combina toate modulele de control ale mașinii într-o singură rețea de lucru cu un fir comun. Acest dispozitiv este format dintr-o pereche de cabluri numite CAN. Informațiile transmise prin canale de la un modul la altul sunt trimise într-o formă codificată.

Schema de conectare a dispozitivelor la magistrala CAN din Mercedes

Ce funcții poate îndeplini magistrala CAN:

• conectarea la rețeaua de bord a mașinii a oricăror dispozitive și dispozitive;
• simplificarea algoritmului de conectare și funcționare a sistemelor auxiliare ale mașinii;
• unitatea poate primi și transmite simultan date digitale din diferite surse;
• utilizarea autobuzului reduce impactul câmpurilor electromagnetice externe asupra funcționării sistemelor principale și auxiliare ale mașinii;
• Bus-ul CAN vă permite să accelerați procedura de transfer de informații către anumite dispozitive și componente ale vehiculului.

Acest sistem funcționează în mai multe moduri:

1. Fundal. Toate dispozitivele sunt oprite, dar magistrala este alimentată. Valoarea tensiunii este prea mică, astfel încât magistrala nu va putea descărca bateria.
2. Modul de lansare. Când pasionatul de mașini introduce cheia în încuietoare și o întoarce sau apasă butonul Start, dispozitivul este activat. Opțiunea de stabilizare a energiei furnizate controlerelor și senzorilor este activată.
3. Modul activ. În acest caz, datele sunt schimbate între toate controlerele și senzorii. Când funcționează în modul activ, parametrul consumului de energie poate fi mărit până la 85 mA.
4. Mod repaus sau oprire. Când unitatea de alimentare este oprită, controlerele KAN nu mai funcționează. Când modul de repaus este activat, toate nodurile mașinii sunt deconectate de la rețeaua de la bord.

Canalul Vialon Sushka a povestit în videoclipul său despre autobuzul CAN și ce trebuie să știți despre funcționarea acestuia.

Argumente pro şi contra

Care sunt avantajele CAN-bus:

1. Ușor de instalat dispozitivul în mașină. Proprietarul mașinii nu trebuie să cheltuiască bani pentru instalare, deoarece puteți face singur această sarcină.
2. Performanța dispozitivului. Dispozitivul vă permite să faceți schimb rapid de informații între sisteme.
3. Imunitatea la interferențe.
4. Toate anvelopele au un sistem de control pe mai multe niveluri. Utilizarea acestuia face posibilă prevenirea erorilor în transmiterea și recepția datelor.
5. În timpul funcționării, autobuzul distribuie automat viteza pe diferite canale. Acest lucru asigură că toate sistemele funcționează optim.
6. Securitate ridicată a dispozitivului, dacă este necesar, sistemul blochează accesul neautorizat.
7. O gamă largă de dispozitive de diferite tipuri de la diferiți producători. Puteți alege o opțiune concepută pentru un anumit model de mașină.

Care sunt dezavantajele dispozitivului:

1. În dispozitive există restricții privind cantitatea de date transmise. Mașinile moderne folosesc o mulțime de dispozitive electronice. Numărul lor mare duce la o congestionare mare a canalului de transmitere a informațiilor. Acest lucru determină o creștere a timpului de răspuns.
2. Majoritatea datelor trimise prin autobuz au un scop specific. O mică parte din trafic este alocată informațiilor utile.
3. Atunci când se utilizează un protocol de nivel superior, proprietarul unei mașini se poate confrunta cu problema lipsei de standardizare.

Tipuri și marcaje

Cel mai popular tip de anvelope sunt dispozitivele proiectate de Robert Bosch. Dispozitivul poate funcționa secvențial, adică semnalul este transmis după semnal. Astfel de dispozitive se numesc Serial BUS. La vânzare puteți găsi și autobuze paralele Parallel BUS. În ele, transmiterea datelor se realizează prin mai multe canale de comunicare.

Puteți afla despre soiurile, principiul de funcționare, precum și capacitățile magistralei CAN din videoclipul filmat de canalul DIYorDIE.

Luând în considerare diferitele tipuri de identificatori, se pot distinge mai multe tipuri de dispozitive:

1. CH2, 0A Activ Așa sunt marcate dispozitivele care acceptă schimbul de date pe 11 biți. Aceste noduri nu indică erori de puls ale nodului de 29 de biți.
2. CH2, 0V activ Așa sunt marcate dispozitivele care funcționează în format de 11 biți. Principala diferență este că atunci când un identificator de 29 de biți este găsit în sistem, ei vor trimite un mesaj de eroare la modulul de control.

Trebuie remarcat faptul că în mașinile moderne aceste tipuri de dispozitive nu sunt utilizate. Acest lucru se datorează faptului că funcționarea sistemului trebuie să fie consecventă și logică. Și în acest caz, poate funcționa la mai multe pulsuri - la 125 sau 250 kbps. O viteză mai mică este utilizată pentru a controla dispozitivele auxiliare precum luminile interioare, geamurile electrice, ștergătoarele de parbriz etc. Este necesară o viteză mare pentru a asigura funcționarea transmisiei, grupului motopropulsor, sistemului ABS etc.

Varietate de funcții de autobuz

Luați în considerare ce funcții există pentru diferite dispozitive.

Dispozitiv pentru motor auto

La conectarea dispozitivului, este prevăzut un canal de transmisie rapidă a datelor, prin care informațiile sunt distribuite la o viteză de 500 kbps. Scopul principal al magistralei este de a sincroniza funcționarea modulului de control, de exemplu, cutia de viteze și motorul.

Dispozitiv de confort

Rata de transfer de date pe acest canal este mai mică și este de 100 kbps. Funcția unui astfel de autobuz este de a conecta toate dispozitivele aparținând acestei clase.

Dispozitiv de informare și comandă

Rata de transfer de date este aceeași ca și în cazul dispozitivelor de tip Comfort. Sarcina principală a autobuzului este de a asigura comunicarea între nodurile de servire, de exemplu, un dispozitiv mobil și un sistem de navigație.

Anvelopele de la diferiți producători sunt prezentate în fotografie.

1. Dispozitiv pentru motorul cu ardere internă a automobilului 2. Analizor de interfață

Pot exista probleme cu autobuzul CAN?

Într-o mașină modernă, un autobuz digital este utilizat în mod constant. Funcționează simultan cu mai multe sisteme, iar informația este transmisă constant prin canalele sale de comunicare. În timp, dispozitivul poate întâmpina probleme. Ca urmare, analizorul de date nu va funcționa corect. Dacă se constată probleme, proprietarul mașinii trebuie să găsească cauza.

Din ce motive există eșecuri în muncă:

• deteriorarea sau ruperea circuitelor electrice ale dispozitivului;
• a existat un scurtcircuit în sistem la baterie sau la masă;
• ar putea închide sistemele CAN-High sau CAN-Low;
• s-au deteriorat jumperii cauciucați;
• descărcarea bateriei sau scăderea tensiunii în rețeaua de bord cauzată de funcționarea incorectă a dispozitivului generator;
• bobina de aprindere s-a defectat.

Când căutați cauze, rețineți că defecțiunea poate fi funcționarea incorectă a dispozitivelor auxiliare care sunt instalate suplimentar. De exemplu, motivul poate fi funcționarea defectuoasă a sistemului antifurt, controlerelor și dispozitivelor.

Puteți afla despre repararea autobuzului CAN al tabloului de bord într-o mașină Ford Focus 2 dintr-un videoclip filmat de un utilizator Brock - Video Corporation.

Procesul de depanare este următorul:

1. În primul rând, proprietarul mașinii diagnostichează starea sistemului. Este recomandabil să efectuați o verificare pe computer pentru a identifica eventualele probleme.
2. În etapa următoare, nivelul de tensiune și rezistența circuitelor electrice sunt diagnosticate.
3. Dacă totul este în ordine, atunci se verifică parametrul de rezistență al jumperilor cauciucați.

Diagnosticarea performanței magistralei CAN necesită anumite abilități și experiență, așa că este mai bine să încredințați procedura de depanare specialiștilor.

Cum se conectează o alarmă prin magistrala CAN

Pentru a conecta magistrala CAN cu propriile mâini la alarma auto a unei mașini cu sau fără pornire automată, trebuie să știți unde se află unitatea de control a sistemului antifurt. Dacă alarma a fost instalată independent, atunci procesul de căutare nu va cauza dificultăți proprietarului mașinii. Modulul de control este de obicei plasat sub tabloul de bord lângă volan sau în spatele panoului de control.

Cum se face procedura de conectare:

1. Sistemul antifurt trebuie instalat și conectat la toate nodurile și elementele.
2. Găsiți un cablu portocaliu gros, care se conectează la magistrala digitală.
3. Adaptorul sistemului antifurt este conectat la contactul anvelopei găsite.
4. Dispozitivul este montat într-un loc sigur și convenabil, dispozitivul este fix. Este necesară izolarea tuturor circuitelor electrice pentru a preveni măcinarea și scurgerea de curent a acestora. Se efectuează diagnosticarea corectitudinii sarcinii efectuate.
5. În etapa finală, toate canalele sunt configurate pentru a asigura starea de funcționare a sistemului. De asemenea, trebuie să setați numărul funcțional al dispozitivului.

Acest manual servește pentru a verifica dacă semnalele CAN ridicat și CAN scăzut sunt recunoscute corect pe conexiunea magistrală.

Cablu folosit

Verificarea Instrucțiunilor

• Test de tensiune (osciloscop): Pentru a testa tensiunea, bateria trebuie conectată și contactul pus.
• Măsurarea rezistenței: Când se măsoară rezistența, obiectul de măsurat trebuie deconectat înainte de măsurare. Pentru a face acest lucru, bateria este deconectată. Așteptați 3 minute pentru ca toți condensatorii din sistem să se descarce.

Informații despre autobuzul CAN

Bus-ul CAN (Controller Area Network) este un sistem de magistrală de comunicații seriale cu următoarele caracteristici:

• propagarea semnalului are loc în ambele sensuri.
• Fiecare mesaj este primit de toți abonații autobuzului. Fiecare abonat al autobuzului decide singur dacă va folosi mesajul
• Abonații suplimentari de magistrală sunt adăugați printr-o simplă conexiune paralelă.
• Sistemul de autobuz formează un sistem cu șofer. Fiecare utilizator de magistrală poate fi master sau slave, în funcție de faptul dacă este conectat ca transmițător sau receptor.
• O conexiune cu două fire este utilizată ca mediu de transmisie. Denumirile firelor: CAN low și CAN high.
• De regulă, fiecare utilizator de autobuz poate comunica în autobuz cu toți ceilalți utilizatori de autobuz. Comunicarea în autobuz este guvernată de regulile de acces. Principalele diferențe dintre K-CAN (can caroserie), PT-CAN (can motor și transmisie) și F-CAN (can șasiu) sunt:
  • K-CAN: viteza de transmisie aprox. 100 Kbps. Posibil mod cu un singur fir.
  • PT-CAN: viteza baud aprox. 500 Kbps. Modul cu un singur fir nu este posibil.
  • F-CAN: viteza de transmisie aprox. 500 Kbps. Modul cu un singur fir nu este posibil.

Dispozitiv principal: dispozitivul principal este partenerul activ de comunicare de la care provine inițiativa de comunicare. Maestrul are prioritate și controlează comunicarea. Acesta poate trimite mesaje utilizatorului de magistrală pasivă (actuator) prin intermediul sistemului de magistrală și, la cerere, poate primi mesajele acestuia.

Dispozitiv executiv: dispozitivul executiv este un participant pasiv la comunicare. Primește o comandă pentru a primi și transmite date.

Sistem de driver:într-un sistem cu un dispozitiv principal, participanții la comunicare pot la un anumit moment în timp să preia rolul de dispozitiv principal sau executiv.

Oscilografie K-CAN, PT-CAN, F-CAN

Pentru a fi mai clar dacă magistrala CAN funcționează corect, este necesar să se respecte comunicarea pe magistrală. În acest caz, nu este necesar să analizați biții individuali, ci doar să vă asigurați că magistrala CAN funcționează. Osciloscopul arată: „Magistrala CAN pare să funcționeze fără perturbări”.

K-CAN:

CAN scăzut la masă: U min = 1 V și U max = 5 V

CAN înalt față de pământ: U min = 0 V și U max = 4 V

Setările osciloscopului pentru măsurători pe magistrala K-CAN:

Orez. 1: Măsurare K-CAN: CH1 CAN scăzut, CH2 CAN ridicat

Când se măsoară cu un osciloscop tensiunea dintre firul CAN scăzut (sau CAN-High) și masă, se obține un semnal dreptunghiular în domeniul de tensiune:

PT-CAN și F-CAN

CAN scăzut la masă: U min = 1,5 V și U max = 2,5 V

CAN înalt față de pământ: U min = 2,5 V și U max = 3,5 V

Aceste valori sunt aproximative și pot varia, în funcție de sarcina magistralei, cu până la 100 mV.

Setările osciloscopului pentru măsurători PT-CAN (sau F-CAN):

Figura 2: Măsurare PT-CAN: CH1 CAN scăzut, CH2 CAN ridicat

Procedura de masurare a rezistentei cu rezistenta de terminare K-CAN, PT-CAN si F-CAN

• Bus-ul CAN trebuie să fie într-o stare dezactivată
• Nu trebuie conectate alte dispozitive de măsurare (conectarea în paralel a dispozitivelor de măsurare)
• Măsurarea se face între firele CAN low și CAN high.
• Valorile reale pot diferi de valorile specificate cu câțiva ohmi.

K-CAN

O măsurare separată a rezistenței nu poate fi efectuată pe magistrala K-CAN, deoarece rezistența variază în funcție de logica de comutare a ECU!

PT-CAN, F-CAN

Pentru a preveni reflectarea semnalului, doi abonați CAN bus (cu distanța maximă în rețeaua PT-CAN) sunt terminați cu 120 Ω. Ambele rezistențe de sarcină sunt conectate în paralel și formează o rezistență echivalentă de 60 ohmi. Cu tensiunea de alimentare oprită, această rezistență echivalentă poate fi măsurată între liniile de date. În plus, rezistențele individuale pot fi măsurate individual.

Instrucțiuni pentru măsurarea cu 60 ohmi: Deconectați o unitate de control ușor accesibilă de la magistrală. Măsurați rezistența la conectorul dintre firele CAN scăzut și ridicat.

Notă!

Nu toate vehiculele au o rezistență de terminare pe magistrala CAN.Prezența unei rezistențe de terminare încorporate pe vehiculul conectat poate fi verificată folosind schema de cablare corespunzătoare.

Autobuzul CAN nu funcționează

Dacă magistrala de date K-CAN sau PT-CAN nu funcționează, atunci poate exista un scurtcircuit sau o întrerupere în firul CAN înalt sau scăzut. Sau ECU este defect.

• Deconectați dispozitivele CAN bus unul câte unul până când este găsit blocul care provoacă defecțiunea (= unitatea de control X).
• Verificați firele la ECU X pentru scurtcircuit sau circuit deschis.
• Verificați computerul X dacă este posibil.
• Această secvență de acțiuni duce la succes numai dacă scurtcircuitul are un fir testat de la ECU la magistrala CAN. Dacă firul din magistrala CAN în sine are un scurtcircuit, atunci trebuie să verificați cablajul.

Ne rezervăm dreptul la erori tipografice, erori semantice și modificări tehnice.