Как подключиться к кан шине

Что такое Can шина?

Современные автомобили всё больше подстраиваются под конкретные потребности людей. В них появилось много дополнительных систем и функций, которые связаны с необходимостью передачи определённой информации. Если бы к каждой такой системе пришлось подключать отдельные провода, как это было раньше, то весь салон превратился бы в сплошную паутину и водителю сложно было бы управлять машиной из-за большого количества проводов. Но решение этой проблемы нашлось – это установка Can-шины. Какая её роль водитель смогут узнать сейчас.

Can шина – имеет ли она что-то общее с обычными шинами и для чего нужна

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше»

Услышав такое определение, как «CAN шина», неопытный водитель подумает что это ещё один вид автомобильной резины. Но на самом деле, к обычным шинам это устройство не имеет никакого отношения. Это устройство создавалось для того, чтобы не было необходимости устанавливать в машине кучу проводов, ведь управление всеми системами машин должно вестись из одного места. Can шина даёт возможность сделать салон автомобиля комфортным для водителя и пассажиров, ведь при её наличии не будет большого количества проводов, позволяет вести управление всеми системами машины и подключать в удобный способ дополнительное оборудование – трекеры, сигнализации, маяки, секретки и другое. В машина старого образца ещё нет такого приспособления, это доставляет много неудобств. Цифровая шина лучше справляется с поставленными на неё задачами, а стандартная система – с кучей проводов, является сложной и неудобной.

Когда была разработана цифровая CAN шина и какое её назначение

Разработка цифровой шины началась ещё в двадцатом веке. Ответственность за этот проект взяли на себя две компании – INTEL и BOSCH.После некоторых совместных усилий, специалистами этих компаний был разработан сетевой индикатор – CAN. Это была проводная система нового образца, по которой передаются данные. Такую разработку назвали шиной. Она являет собой два витых провода достаточно крупной толщины и по ним передаётся вся необходимая информация для каждой из систем автомобиля. Есть и шина, которая представляет из себя жгут проводов – её называют параллельной.

Если к CAN шине подключить автосигнализацию, то возможности охранной системы увеличатся, а прямым назначением этой автомобильной системы можно назвать:

• упрощение механизма подключения и работы дополнительных систем автомобиля;
• возможность подключить к системе автомобиля любые устройства;
• возможность одновременно принимать и передавать цифровую информацию из нескольких источников;
• снижает влияние внешних электромагнитных полей на работоспособность основных и дополнительных систем автомобиля;
• ускоряет процесс передачи данных к необходимым устройствам и системам машины.

Чтобы подключиться к CAN шине необходимо найти в системе проводов оранжевый, он должен быть толстым. Именно к нему нужно подключаться, чтобы наладить взаимодействие с цифровой шиной. Эта система работает как анализатор и распространитель информации, благодаря ей обеспечивается качественная и регулярная работа всех систем автомобиля.

Can шина – параметры скорости и особенности передачи данных

Принцип работы, по которому действует анализатор CAN шины заключается в том, что ему необходимо быстро переработать поступившую информацию и отправить её обратно в качестве сигнала для определённой системы. В каждом отдельном случае скорость передачи данных для систем автомобиля бывает разной. Основные параметры скорости выглядят таким образом:

• общая скорость передачи информационных потоков по цифровой шине –1 мб/с;
• скорость передачи переработанной информации между блоками управления автомобиля – 500 кб/с;
• скорость поступления информации к системе «Комфорт» — 100 кб/с.

Если к цифровой шине подключена автосигнализация, то информация от неё будет поступать максимально быстро, а заданные человеком команды, при помощи брелока, будут исполнены точно и вовремя. Анализатор системы работает без перебоев и поэтому работа всех систем машины будет постоянно исправной.

Цифровая шина – это целая сеть контролёров, которые объединились в одно компактное устройство и имеют возможность быстро получать или передавать информацию, запуская или отключая определённые системы. Последовательный режим передачи данных делает работу системы более слаженной и корректной. CAN шина – это механизм, который имеет тип доступа Collision Resolving и при установке дополнительного оборудования необходимо учитывать этот факт.

Могут ли возникать проблемы в работе кан шины

Кан шина или цифровая шина работает со многими системами одновременно и постоянно занимается передачей данных. Но как и в каждой системе, в механизме CAN шины могут происходить сбои и от этого анализатор информации будет работать крайне некорректно. Проблемы с кан шиной могут возникать из-за следующих ситуаций:

• произошёл обрыв проводников системы;
• случилось замыкание на массу или на батарею;
• замыкание систем CAN-High или CAN-Low – белее или менее скоростного режима работы системы цифровой шины;
• при слишком низком напряжении системы или полной разрядке аккумулятора;
• если отсутствуют резиновые перемычки;
• из-за неисправной катушки зажигания и других проблем похожего характера.

При выявлении неисправности системы необходимо искать причину этого, учитывая что она может скрываться в дополнительном оборудовании, которое устанавливалось – автосигнализация, датчики и другие внешние системы. Поиски проблемы должны производиться следующим образом:

• проверить работу системы в целом и запросить банк неисправностей;
• проверка напряжения и сопротивления проводников;
• проверка сопротивления резисторных перемычек.

Если с цифровой шиной возникают проблемы и анализатор не может продолжать корректную работу не стоит пытаться самостоятельно решить эту проблему. Для грамотной диагностики и произведения необходимых действий необходима поддержка специалиста в этой области.

Какие системы входят в современную Can шину автомобиля

Все знают что кан шина – это анализатор информации и доступное устройство для передачи команд к основным и дополнительным системам транспортного средства, дополнительному оборудованию – автосигнализация, датчики, трекеры. Современная цифровая шина включает в себя следующие системы:

• цифровая шина силового агрегата;
• электронные блоки управления двигателем и КПП;
• блоки управления АБС и подушками безопасности;
• блоки для управления ТНВД и рулевым механизмом;
• электронный замок зажигания и центральный монтажный блок;
• датчик для определения угла поворота руля;
• специальная цифровая шина для системы «Комфорт»;
• электронные блоки дверей и контроля парковки;
• блок управления стеклоочистителями и контроля давления в шинах;
• навигационная и информационная система;
• звуковая система.

В этот список не ходят внешние системы, которые можно подключать к цифровой шине. На месте таких может быть автосигнализация или дополнительное оборудования подобного типа. Получать информацию с кан шины и следить за тем, как работает анализатор можно при помощи компьютера. Для этого необходима установка дополнительного адаптера. Если к кан-шине подключена сигнализация и дополнительно маяк, то можно управлять некоторыми системами автомобиля, используя для этого мобильный телефон.

Не каждая сигнализация имеет возможность подключения к цифровой шине. Если владелец автомобиля хочет, чтобы его автосигнализация имела дополнительный возможности, а он постоянно мог управлять системами своего автомобиля на расстоянии, стоит задуматься о покупке более дорогого и современного варианта охранной системы. Такая сигнализация легко подключается к проводу кан шины и работает очень эффективно.

CAN шина, как подключается автосигнализация к цифровой шине

Анализатор цифровой шины справляется не только со внутренними системами и устройствами автомобиля. Подключение внешних элементов –сигнализация, датчики, другие устройства, добавляет цифровому устройству больше нагрузки, но при этом его продуктивность остаётся прежней. Автосигнализация, которая имеет адаптер для подключения к цифровой шине устанавливается по стандартной схеме, а для того, чтобы подключиться к CAN необходимо пройти несколько простых шагов:

1. Автосигнализация по стандартной схеме подключается ко всем точкам автомобиля.
2. Владелец транспортного средства ищет оранжевый, толстый провод – он ведёт к цифровой шине.
3. Адаптер сигнализации подключается к проводу цифровой шины автомобиля.
4. Производятся необходимые закрепляющие действия –установка системы в надёжном месте, изоляция проводов, проверка правильности произведённого процесса.
5. Настраиваются каналы для работы с системой, задаётся функциональный ряд.

Возможности современной цифровой шины велики, ведь виток из двух проводов объединяет в себе доступ до всех основных и дополнительных систем автомобиля. Это помогает избежать наличия большого количества проводов в салоне и упрощает работу всей системы. Цифровая шина работает по типу компьютера, а это в современном мире очень актуально и удобно.

Настройка CAN-декодера на магнитоле Teyes Spro и CC2L/CC2.

Для полноценной интеграции магнитолы в автомобиль необходимо настроить декодер CAN-BUS шины на работу с конкретной моделью. Рассказываем, как зайти в соответствующие настройки. А так же здесь можно найти пароль от заводских настроек (они же — инженерное меню, скрытые настройки).

Для начала заходим в список установленных приложений путем нажатия круглой кнопки:

Выбираем пункт “Установки в автомобиле”:

Откроется приложение взаимодействия с системами автомобиля:

Если вы наблюдаете такую же картину, значит магнитола не настроена на взаимодействие с автомобилем. В этом приложении отображаются данные CAN-шины. Если в вашем автомобиле предусмотрено подключение к CAN-BUS (в случае Chevrolet Cobalt и Ravon R4 — да), то необходимо произвести соответствующие настройки.

Для этого в заводских настройках необходимо выбрать тип подключения CAN-шины, марку и модель автомобиля.

Возвращаемся на главный экран и жмем в нижнем правом углу по шестеренке:

Откроются настройки магнитолы. Нас интересует вкладка “Заводские настройки”. Тапаем по ней:

Магнитолой будет предложено ввести пароль для доступа к заводским настройкам. Опасаться этого не стоит, никакого сброса не произойдет. Вводим 168 и жмём “Да”:

В списке заводских настроек прокручиваем до интересующего нас пункта “Выбор системы авто”:

Видим четыре столбца (китайцы как всегда жгут: в слове из трех букв четвертого столбца умудрились допустить ошибку 🙂): Марка CAN BUS, Система авто, Выбор системы авто, CUN BUS. В первом выбираем производителя своего CAN-декодера. Если не знаете, то посмотрите на его корпусе стикер. Во втором ищем производителя автомобиля, и в третьем, соответственно, модель.

Выходим на главный экран и убеждаемся, что CAN-декодер заработал. В случае Chevrolet Cobalt и Ravon R4 можно попробовать включить подогрев сидений, появится всплывающее окошко с информацией о климате, уличной температуре и закрытых дверях:

На автомобилях, оборудованных мультирулем достаточно просто попробовать изменить громкость или переключить треки соответствующими кнопками. Магнитола должна будет отреагировать на эти действия.

В итоге можно снова зайти в приложение “Установки в автомобиле” и убедиться, что появились элементы управления конкретно для вашего автомобиля:

Среди них можно выделить уровень топлива в бензобаке (показания с ЭБУ ДУТ, особой точностью похвастаться не могут), температура охлаждающей жидкости ДВС, напряжение в бортовой сети, пристегнутые ремни, состояние концевика багажника, ручника, наличие стеклоомывающей жидкости. В некоторых автомобилях даже считываются числовые параметры, такие как обороты, скорость и пробег.

Изоляция и защита шин интерфейсов CAN и CAN-FD

Texas Instruments ISO1042 ISO105 SN6505 TPS76350

Используемые во многих системах для коммуникационных целей интерфейсы CAN уязвимы для высоковольтных бросков напряжения. Однако некоторые устройства могут помочь защититься от этих проблем.

CAN (Controller Area Network – сеть контроллеров) – это очень популярная последовательная шина, широко используемая в автомобилях, средствах промышленной автоматизации и других промышленных приложениях. Более новая усовершенствованная версия, названная CAN-FD (гибкая скорость передачи данных), обеспечивает более высокие скорости и другие улучшения.

Как обнаружили многие разработчики, CAN часто требует электрической изоляции между узлами и защиты от высоковольтных выбросов, которые регулярно происходят в автомобильном и промышленном оборудовании. Некоторые из недавно анонсированных приемопередатчиков CAN теперь поддерживают последнюю спецификацию CAN-FD, и, кроме того, имеют необходимую изоляцию. Решения для защиты могут также быть основаны на внешних дискретных компонентах, подключаемых к шине.

Знакомство с CAN

CAN – это стандарт последовательного интерфейса, разработанный компанией Robert Bosch и одобренный Собществом автомобильных инженеров (SAE) еще в 1980-х годах. С тех пор, благодаря своей гибкости и надежности, он стал широко использоваться в транспортных средствах и многих промышленных приложениях. Топология интерфейса представляет собой дифференциальную шину с экранированной или неэкранированной витой парой, к которой может быть подключено до 127 узлов. Все узлы являются приемопередатчиками, способными посылать и получать данные. Выпускаются стандартные микросхемы приемопередатчиков, но многие микроконтроллеры имеют интегрированный интерфейс CAN (Рисунок 1).

Рисунок 1.	Топология шины CAN, к которой подключены микроконтроллер с интерфейсом CAN и другие приемопередающие узлы.

Данные передаются кадрами, состоящими из 8 байт данных, адресного поля, поля контрольной суммы CRC и других служебных полей. Скорость передачи данных не фиксирована и, начинаясь с 5 кбит/с, может достигать 1 Мбит/с. Максимальная длина шины при скорости 1 Мбит/с равна 40 м. Используется множественный доступ к шине с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD). CAN имеет ряд разновидностей, таких как CAN-FD, CANopen и SAE J1939. Используются также обозначения ISO-11898 и ISO-11519, присвоенные Международной организацией по стандартизации (ISO).

CAN-FD (ISO-11898-1) – это новейшая версия, которая увеличивает скорость передачи данных до 5 Мбит/с и выше, что делает систему более адаптированной к приложениям реального времени, требующим более низкой задержки и большего детерминизма. Кадр большего размера теперь вмещает 64 байта данных.

Необходимость изоляции

Помимо широкого распространения в автомобильных приложениях, интерфейс CAN используется в системах промышленной автоматизации, драйверах двигателей переменного и постоянного тока, каналах обмена ПЛК, источниках питания телекоммуникационного оборудования, системах отопления и кондиционирования, лифтах, солнечных инверторах и зарядных станциях электрических автомобилей. В некоторых случаях в оборудовании имеются низко- и высоковольтные сегменты, которые должны быть изолированы друг от друга, чтобы защитить низковольтные компоненты от повреждения.

Высоковольтные двигатели, коммутаторы, источники питания и другое оборудование могут генерировать помехи амплитудой в сотни и тысячи вольт. Высоковольтный сигнал, попадающий в низковольтную подсистему, потенциально может уничтожить микроконтроллер. Способом решения этой проблемы является использование изолированных приемопередатчиков и отдельных источников питания с их собственными возвратными землями.

Изоляция

В современных системах CAN необходимо изолировать как сигналы, так и питание. Изоляция реализуется в приемопередатчике, но ее эффект пропадет, если блоки питания по разные стороны изолирующего барьера будут просто соединены друг с другом.

Во многих новых приемопередатчиках CAN используется емкостная изоляция между входами и выходами данных и цепями подключения шины. Два слоя двуокиси кремния образуют два последовательно соединенных конденсатора, через которые передаются данные между схемами, расположенными на двух разных кристаллах, соединенных внутри корпуса.

Примером может служить ISO1042 – выпущенный компанией Texas Instruments новый изолированный приемопередатчик CAN, обеспечивающий емкостную изоляцию и защиту практически любых промышленных и автомобильных конструкций. Устройство, отвечающее требованиям стандартов физического уровня ISO 11898-2 и ISO 11898-5, поддерживает стандарты CAN до 1 Мбит/с и CAN-FD до 5 Мбит/с. Защита шины выдерживает напряжения ±70 В и синфазные напряжения ±30 В. Диапазон напряжений питания составляет от 1.7 В до 5.5 В. Поддерживаются логические уровни 1.8, 2.5, 3.3 и 5.0 В. Микросхема ISO1042 выпускается в корпусах SOIC-8 или SOIC-16.

Реализация разделенного источника обеспечивает дополнительный уровень изоляции. Один из подходов с использованием устройства Texas Instruments показан на Рисунке 2. Микросхема генератора/драйвера SN6505 формирует 100-килогерцовый сигнал для трансформатора, выходное напряжение которого, преобразованное до требуемого уровня, затем выпрямляется и фильтруется. Трансформатор обеспечивает необходимую изоляцию питания. Отфильтрованное напряжение стабилизируется LDO регулятором (таким, скажем, как TPS76350) и питает приемопередатчик CAN. Узловые приемопередатчики и выводы интерфейса CAN микроконтроллера подключаются к шине через дифференциальные линии CANL и CANH.

Рисунок 2.	Так выглядит изолированный узел CAN с изолированным источником питания и изолированным приемопередатчиком.

Для упрощения процесса проектирования изолированных подсистем CAN и изоляции сигналов и питания CAN выпускаются различные устройства, как дискретные, так и интегральные.

Защита шины CAN

Изолированные системы обеспечивают нормальную защиту микросхем. Однако в некоторых условиях могут возникать проблемы электростатических разрядов (ESD), высокий уровень которых способен повредить приемопередатчик. По этой причине шина должна быть каким-то образом защищена. При этом крайне важно, чтобы выбранное устройство защиты интерфейса было совместимо с приемопередатчиком.

Наилучшим решением для защиты является использование супрессоров (TVS-диодов), подключенных между каждой линией шины и землей (Рисунок 2). Эти диоды фактически представляют собой два встречно включенных стабилитрона с высоким пробивным напряжением. Максимально допустимое напряжение на выводах приемопередатчиков зависит от типа микросхемы.

Приемопередатчик ISO105 компании TI выдерживает напряжения в диапазоне от −27 В до +40 В. ISO1042 рассчитан на броски напряжения до ±70 В. Максимальное пробивное напряжение супрессоров должно быть меньше этих значений, но больше рабочего напряжения сигналов на шине. Обычно два логических уровня шины составляют менее половины напряжения питания «0» и напряжения питания «1».

Не забывайте, что добавление TVS-диодов обеспечивает защиту от ESD, но одновременно добавляет к шине емкость, ограничивающую верхние скорости передачи данных. Необходимо, чтобы дополнительная емкость была меньше 50 пФ.

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Подключение адаптера CAN-шины CANTEC к устройствам СИГНАЛ и СМАРТ

Прямое подключение к CAN-шине автомобиля стандарта J1939 (FMS) поддерживает только устройство ГЛОНАСС-мониторинга транспорта СИГНАЛ S-2551. Для подключения других моделей трекеров СИГНАЛ и СМАРТ к CAN-шинам автомобилей необходимо использовать адаптер CAN-шины CANTEC.
Адаптер CAN-шины CANTEC при подключении к оборудованию ГЛОНАСС-мониторинга транспорта СИГНАЛ и СМАРТ по интерфейсу RS-232 позволяет получать данные из CAN-шин автомобилей различных стандартов. Перечень поддерживаемых протоколов приведен на сайте производителя адаптера CAN-шины CANTEC.
Работу с данным адаптером поддерживают следующие модели устройств:
– СИГНАЛ S-2550/S-2551;
– СМАРТ S-2331/S-2332.
Подключение к CAN-шине при помощи адаптера CANTEC необходимо осуществлять при выключенном зажигании автомобиля.

Для подключения к устройству мониторинга транспорта допускается использовать только провод RS-232TX адаптера CANTEC и контакт RS-232RX трекера. Подключение к CAN-шине автомобиля и питанию остается обязательным.

Для подключения адаптера CANTEC к устройствам СИГНАЛ S-2550/S-2551 используется 6-контактный разъем Microfit-6. К контактам 3 и 6 разъема подключаются контакты адаптера RS-232RX и RS-232TX соответственно.

Для подключения адаптера CANTEC к устройствам СМАРТ S-2331/S-2332 используется 14-контактный разъем Microfit-14. К контактам 8 и 9 разъема подключаются контакты адаптера RS-232RX и RS-232TX соответственно.

Настройка устройства для работы с CAN-адаптером осуществляется при помощи программы NTC Configurator. Запустите ее и подключите Ваше устройство по USB к компьютеру или воспользуйтесь функцией удаленного конфигурирования. Откройте конфигурацию устройства.
Выберите стандарт «CANTEC» и задайте скорость обмена данными равной 9600 бит/с, нажав на кнопку «Настроить параметры по RS-232». Во вкладке «RS-232» должна стоять галочка «Подключить CANTEC».
Во вкладке «CAN-адаптер» производится настройка фиксаций событий, передаваемых по CAN-шине. Передаваемые данные могут быть в виде информации об изменении уровня топлива в баке, изменении значения веса автомобиля, изменении значения оборотов двигателя, нагрузки на двигатель, положении педали газа и тормоза, изменении скорости.

Примечание
Параметры нагрузки на двигатель, положения педали газа и тормоза, нагрузка по каждой из 5-ти осей, а также изменения скорости могут быть переданы только при использовании формата FLEX.

При изменении значения на указанный порог по сравнению с предыдущим производится фиксация данного события и осуществляется запись в «черный ящик» устройства с последующей возможностью ее передачи на телематический сервер. В соответствии с этим необходимо указать оптимальные значения порогов фиксации.

Помимо параметров, перечисленных в настройках, устройства СИГНАЛ и СМАРТ также принимают следующие:
– уровень топлива в баке;
– расход топлива;
– пробег;
– моточасы;
– температура двигателя (охлаждающей жидкости);
– скорость ТС;
– обороты двигателя;
– пробег до ТО;
– нагрузка на ось (до 5-ти осей).

Примечание
Данные параметры могут отправляться на телематический сервер только в формате FLEX (в формате F6 содержится меньшее количество параметров CAN-шины), однако, все они сохраняются в черном ящике устройства и доступны для просмотра при помощи NTC Configurator.

Передача данных по CAN-шине при помощи CANTEC может также осуществляться и во время соединения устройства с компьютером по USB и их можно посмотреть в окне текущей телеметрии во вкладке CAN.

По завершении настроек загрузите конфигурацию в устройство. При необходимости сохраните ее в файл. После перезагрузки устройства проверьте правильность внесенных изменений.
Для того, чтобы CANTEC передавал параметры из CAN-шины автомобиля, он должен быть настроен на выдачу данных в протоколе ТС204. Выдача данных должна происходить с частотой 1 раз в секунду.
Тип и марка транспортного средства определяется автоматически при подключении модуля к CAN-шине. Если какие-либо параметры не отображаются в окне телеметрии, значит, они не определяются модулем CANTEC в CAN-шине конкретного типа автомобиля (например, отсутствуют датчики нагрузки на ось). Протокол и периодичность выдачи строк настраиваются при помощи программатора/конфигуратора TECProg.