Wprowadzenie do typów ramek CAN oscyloskopów
Ponieważ liczba samochodowych urządzeń elektronicznych stale rośnie, wykorzystanie magistrali szeregowych w celu uzyskania wielokanałowej transmisji i utworzenia samochodowej sieci elektronicznej jest zarówno niezawodne, jak i ekonomiczne.
W oryginalnych, tradycyjnych obwodach samochodowych połączenia między modułem układu napędowego a modułem nadwozia były połączeniami punkt-punkt, co czyniło obwody coraz bardziej złożonymi. Zwiększenie liczby obwodów doprowadziłoby również do wzrostu wskaźników awaryjności pojazdów.
Później magistrala CAN była coraz szerzej stosowana w samochodach. Tak zwana transmisja multipleksowa odnosi się do metody mieszania lub krzyżowania wielu rodzajów informacji za pośrednictwem kanału komunikacyjnego w komputerowej sieci lokalnej. Sieć z możliwością multipleksowania umożliwia jednoczesny dostęp wielu komputerów.
Zastosowanie CAN (technologii transmisji wielokanałowej) w samochodach może uprościć okablowanie, obniżyć koszty, ułatwić i przyspieszyć komunikację między elektronicznymi jednostkami sterującymi, zmniejszyć liczbę czujników i umożliwić współdzielenie zasobów informacyjnych.
Multipleksowane sieci komunikacyjne są stosowane w wielomodułowych systemach operacyjnych. Moduły łączone są ze sobą zwykłą skrętką komputerową i wykorzystują gniazdo łącza danych jako interfejs diagnostyczny. Wymiana informacji odbywa się w sposób podobny do linii telefonicznej, przy czym moduły komunikują się za pomocą komunikatów i zastrzeżonych protokołów standardowych. Treść informacyjna obejmuje informacje kontrolne, statusowe lub diagnostyczne oraz parametry operacyjne. Zaletą skrętki jest zapewnienie redundancji, co oznacza, że w przypadku przerwania jednej linii druga linia może zapewnić działanie systemu. Co więcej, skrętki redukują zewnętrzne zakłócenia elektroniczne w wielokanałowej sieci komunikacyjnej, a także zmniejszają zakłócenia elektroniczne generowane przez samą wielokanałową sieć komunikacyjną.
Przyjrzyjmy się, jak używać oscyloskopu do pomiaru sygnału magistrali CAN samochodu. Najpierw znajdź interfejs OBD samochodu.
Przyjrzyjmy się definicjom pinów interfejsu:
4. Masa nadwozia 5. Masa sygnału 6. CAN wysoki (ISO 15765-4)
14.Niski poziom CAN (ISO15765-4) 16.Napięcie akumulatora
3.CAN wysoki (tryb gotowości) 11.CAN niski (tryb gotowości)
Podłącz kanały 1 i 2 oscyloskopu do kabla bananowego BNC, podłącz czarny kabel bananowy do zacisku krokodylkowego i podłącz pin 4 do masy. Podłącz kanał pierwszy do PIN6 (CAN_H), kanał drugi do PIN14 (CAN_L), otwórz menu dekodowania oscyloskopu i skonfiguruj magistralę CAN. Dostosuj poziom progu magistrali, aby uzyskać zdekodowane dane, ustaw tryb wyzwalania na dekodowanie wyzwalacza i ustabilizuj przebieg fali ID ramki danych. Dostosuj przekładnię pionową i podstawę czasu, aby obserwować sygnał.
Powyższy obraz jest normalnym przebiegiem magistrali CAN-BUS. Przebiegi CAN-H i CAN-L są takie same, ale z przeciwną polaryzacją.
Gdy system CAN-BUS znajduje się w stanie uśpienia, elektroniczna jednostka sterująca ECU wprowadza napięcie akumulatora do linii CAN-H i CAN-L poprzez złącza EN i STB. W tym momencie napięcie CAN-H jest bliskie 12 V, a napięcie CAN-L jest bliskie 0 V.
Jeśli linia CAN-H jest zwarta do masy, CAN-L jest normalnym przebiegiem sygnału transmisyjnego, a napięcie sygnału CAN-H wynosi 0V.
Gdy linia CAN-L jest zwarta do masy, CAN-H ma normalny przebieg sygnału transmisyjnego, a napięcie sygnału CAN-L wynosi 0V.
Gdy obie linie CAN-H i CAN-L są zwarte do masy, oba sygnały mają napięcie 0V.
Kiedy linie CAN-H i CAN-L są ze sobą zwarte, ich napięcia sygnałowe mają tę samą polaryzację, a przebiegi wydają się być spójne.
W przypadku zwarcia linii CAN-H z zasilaczem jego napięcie wynosi zawsze 12V, a przebieg linii CAN-L jest normalny.
W przypadku zwarcia linii CAN-L z zasilaczem jej napięcie wynosi zawsze 12V, a przebieg linii CAN-H jest normalny.
Gdy zarówno CAN-L, jak i CAN-H są zwarte do źródła zasilania, napięcie obu jest napięciem akumulatora.
Gdy linia CAN-H jest odłączona, przebieg linii CAN-H jest nadal normalny, podczas gdy linia CAN-L ma zawsze potencjał 0.
Gdy linia CAN-L jest odłączona, napięcie linii CAN-L ma wysoki potencjał i pozostaje 5 V, podczas gdy przebieg linii CAN-H jest nadal normalny.
Rodzaje ramek CAN:
Ramka danych: ramka danych używana do przesyłania 0-8bajtów danych.
Zdalna ramka: Zdalna ramka, używana do wymagania od innych węzłów wysyłania ramek danych o tym samym identyfikatorze.
Ramka błędu: Ramka błędu. Każdy węzeł na magistrali może wysłać ramkę błędu, jeśli znajdzie błąd.
Ramka przeciążenia: Ramka przeciążenia, generowana pomiędzy ramkami danych lub ramkami zdalnymi, gdy obciążenie magistrali jest zbyt duże.
