รถกระป๋องบัส. CAN บัสในรถยนต์คืออะไร สัญญาณและสาเหตุ

งาน:เข้าถึงการอ่านเซ็นเซอร์รถยนต์มาตรฐานโดยไม่ต้องติดตั้งเพิ่มเติม
วิธีการแก้:อ่านข้อมูลจากรถ

เมื่อพูดถึงพารามิเตอร์การตรวจสอบเช่น ความเร็ว ยานพาหนะและ การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงโซลูชันที่เชื่อถือได้และผ่านการพิสูจน์แล้วคือการติดตั้งตัวติดตามอัตโนมัติและเซ็นเซอร์ระดับน้ำมันเชื้อเพลิง

หากคุณต้องการเข้าถึงข้อมูล เช่น ความเร็วเครื่องยนต์ ระยะทาง อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น และข้อมูลอื่นๆ จากคอมพิวเตอร์ออนบอร์ด งานนี้เป็นเหมือนงานสร้างสรรค์

ดูเหมือนว่าจะมีเหตุผลมากกว่านี้: ถ้ารถมีเซ็นเซอร์ที่จำเป็นทั้งหมดแล้วทำไมต้องติดตั้งเซ็นเซอร์ใหม่?รถสมัยใหม่เกือบทั้งหมด (โดยเฉพาะเมื่อพูดถึง .) รถยนต์ส่วนตัวชั้นธุรกิจและอุปกรณ์พิเศษราคาแพง) ติดตั้งเซ็นเซอร์เป็นประจำซึ่งข้อมูลที่เข้าสู่คอมพิวเตอร์ออนบอร์ด

คำถามคือวิธีเข้าถึงข้อมูลนี้เท่านั้น เป็นเวลานานปัญหานี้ยังไม่ได้รับการแก้ไข แต่ขณะนี้วิศวกรผู้ทรงคุณวุฒิจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังทำงานในตลาดการตรวจสอบดาวเทียม ซึ่งยังคงสามารถค้นหาแนวทางแก้ไขปัญหาในการรับข้อมูลดังกล่าวได้อย่างถูกต้อง เช่น:

  • ความเร็วเครื่องยนต์
  • ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงในถัง
  • ไมล์สะสมรถ;
  • อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเครื่องยนต์ของรถยนต์
  • เป็นต้น

วิธีแก้ปัญหาที่เราจะพูดถึงในบทความนี้คือ อ่านข้อมูลจาก CAN บัสของรถ

. อะไร ?

CAN (Controller Area Network - เครือข่ายของตัวควบคุม) เป็นมาตรฐานเครือข่ายอุตสาหกรรมที่ได้รับความนิยม โดยมุ่งเน้นที่การรวมแอคทูเอเตอร์และเซ็นเซอร์ต่างๆ ไว้ในเครือข่ายเดียว ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอัตโนมัติของยานยนต์ ทุกวันนี้ รถยนต์สมัยใหม่เกือบทั้งหมดติดตั้งระบบเดินสายแบบดิจิทัลที่เรียกว่า CAN บัสสำหรับรถยนต์


. งานอ่านข้อมูลจาก CAN บัสมาจากไหน?

งานอ่านข้อมูลจาก CAN บัส เป็นผลมาจากปัญหาในการเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนของยานพาหนะที่ใช้งาน

ตามคำขอของลูกค้าทั่วไป ยานพาหนะและอุปกรณ์พิเศษได้รับการติดตั้งระบบตรวจสอบดาวเทียม GLONASS หรือ GPS และระบบควบคุมการหมุนเวียนน้ำมันเชื้อเพลิง (ขึ้นอยู่กับเซ็นเซอร์ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงใต้น้ำหรือแบบอัลตราโซนิก)

แต่การปฏิบัติได้แสดงให้เห็นว่าลูกค้ามีความสนใจมากขึ้นในวิธีการรับข้อมูลแบบประหยัดมากขึ้น เช่นเดียวกับวิธีที่ไม่ต้องการการแทรกแซงอย่างจริงจังในการออกแบบ เช่นเดียวกับช่างไฟฟ้าของรถยนต์

วิธีนี้คือการรับข้อมูลจาก CAN บัส ท้ายที่สุดมันมีจำนวน ข้อดี:

1. บันทึกบนอุปกรณ์เพิ่มเติม

ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายจำนวนมากในการซื้อและติดตั้ง เซ็นเซอร์ต่างๆและอุปกรณ์ต่างๆ

2. การเก็บรักษาการรับประกันรถ

การตรวจจับโดยผู้ผลิตการรบกวนจากบุคคลที่สามในการออกแบบหรือช่างไฟฟ้าของรถคุกคามด้วยการรับประกันเกือบลบรถออกจากการรับประกัน และนี่ไม่ใช่ผลประโยชน์ของเจ้าของรถอย่างชัดเจน

3. การเข้าถึงข้อมูลจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซ็นเซอร์ที่ได้มาตรฐาน



ขึ้นอยู่กับระบบอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ ชุดของฟังก์ชันบางอย่างสามารถนำไปใช้เป็นประจำได้ ฟังก์ชันทั้งหมดนี้ ตามทฤษฎีแล้ว เราสามารถเข้าถึงได้ผ่าน CAN บัส ไม่ว่าจะเป็นระยะทาง ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงในถังแก๊ส เซ็นเซอร์เปิด/ปิดประตู อุณหภูมิภายนอกและในห้องโดยสาร ความเร็วรอบเครื่องยนต์ ความเร็ว ฯลฯ

ช่างเทคนิคของ Skysim ได้เลือกที่จะทดสอบโซลูชันนี้กับอุปกรณ์ มีตัวถอดรหัส FMS ในตัวและสามารถอ่านข้อมูลได้โดยตรงจาก CAN บัสของรถ



. ข้อดีและข้อเสียของโซลูชันด้วยการอ่านข้อมูลจาก CAN บัสคืออะไร

ข้อดี:

ความสามารถในการทำงานตามเวลาจริงอย่างหนัก
. ใช้งานง่ายและต้นทุนการใช้งานน้อยที่สุด
. ทนต่อการรบกวนสูง
. การควบคุมข้อผิดพลาดในการส่งและรับที่เชื่อถือได้
. ความเร็วในการทำงานที่หลากหลาย
. การกระจายที่ดีเทคโนโลยี ความพร้อมใช้งาน ช่วงกว้างสินค้าจากซัพพลายเออร์ต่างๆ

ข้อบกพร่อง:

ความยาวเครือข่ายสูงสุดแปรผกผันกับอัตราการส่งข้อมูล
. ข้อมูลบริการขนาดใหญ่ในแพ็กเก็ต (เทียบกับข้อมูลเพย์โหลด)
. ไม่มีมาตรฐานเดียวที่ยอมรับโดยทั่วไปสำหรับโปรโตคอลระดับสูง

มาตรฐานเครือข่ายให้โอกาสเพียงพอสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลที่แทบไม่มีข้อผิดพลาดระหว่างโหนด ทำให้นักพัฒนามีอิสระที่จะลงทุนในมาตรฐานนี้ทุกอย่างที่สามารถใส่ได้ ในแง่นี้ CAN บัสก็เหมือนง่าย สายไฟฟ้า. ที่นั่นคุณสามารถ "ดัน" การไหลของข้อมูลที่สามารถทนต่อแบนด์วิดท์ของบัสได้

ตัวอย่างของการส่งสัญญาณเสียงและภาพผ่าน CAN บัสเป็นที่ทราบกันดี มีกรณีที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าการสร้างระบบสื่อสารฉุกเฉินตามทางหลวงที่มีความยาวหลายสิบกิโลเมตร (เยอรมนี) (กรณีแรกมีความจำเป็น ความเร็วสูงการส่งและความยาวสายสั้นในกรณีที่สอง - ในทางกลับกัน)

ตามกฎแล้วผู้ผลิตจะไม่โฆษณาว่าพวกเขาใช้ไบต์ที่มีประโยชน์ในแพ็คเกจอย่างไร ดังนั้นอุปกรณ์ FMS จึงไม่สามารถถอดรหัสข้อมูลที่ CAN บัส "แจก" ได้ตลอดเวลา นอกจากนี้ รถยนต์บางยี่ห้ออาจไม่มี CAN บัส และแม้แต่รถยนต์ยี่ห้อและรุ่นเดียวกันก็ไม่สามารถให้ข้อมูลเดียวกันได้


ตัวอย่างการนำโซลูชันไปใช้:

เมื่อไม่นานมานี้ Skysim ร่วมกับพันธมิตรได้ดำเนินโครงการขนาดใหญ่เพื่อตรวจสอบยานพาหนะ มีรถบรรทุกหลายคันในสวนสาธารณะ การผลิตต่างประเทศ. โดยเฉพาะรถบรรทุก Scania p340


เพื่อวิเคราะห์กระบวนการรับข้อมูลจาก CAN บัส เราได้ดำเนินการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์ Scania p340 สามคันโดยการปรึกษาหารือกับลูกค้า โดยหนึ่งคันผลิตในปี 2008 ครั้งที่สองในต้นปี 2009 และครั้งที่สามในปลายปี 2009


ผลลัพธ์มีดังนี้:

  • จากข้อมูลแรกไม่ได้รับ
  • จากวินาที ได้รับเพียงไมล์สะสมเท่านั้น
  • จากครั้งที่สาม ได้รับข้อมูลทั้งหมดที่น่าสนใจ (ระดับน้ำมันเชื้อเพลิง อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น ความเร็วเครื่องยนต์ อัตราสิ้นเปลืองรวม ระยะทางรวม)


รูปแสดงข้อความบางส่วนจาก ระบบข้อมูลวิอาลอน ที่ไหน:
Fuel_level - ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงในถังเป็น%;
Temp_aqua - อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นในหน่วยองศาเซลเซียส
Taho - ข้อมูลจากเครื่องวัดวามเร็ว (rpm)

กฎสำหรับการนำโซลูชันไปใช้มีดังนี้:

1. อุปกรณ์นำทาง Galileo GLONASS/GPS เชื่อมต่อกับ CAN บัสของรถบรรทุก
โมเดลตัวติดตามอัตโนมัตินี้ได้รับเลือกเนื่องจากการผสมผสานที่ลงตัวระหว่างการทำงาน ความน่าเชื่อถือ และราคา นอกจากนี้ยังรองรับ FMS (Fuel Monitoring System) ซึ่งเป็นระบบที่ให้คุณลงทะเบียนและตรวจสอบพารามิเตอร์หลักของการใช้รถได้ เช่น เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อกับ CAN บัส

แผนภาพสำหรับการเชื่อมต่อกับ CAN บัสจากด้านข้างของอุปกรณ์กาลิเลโอมีอยู่ในคู่มือผู้ใช้ ในการเชื่อมต่อจากด้านข้างของรถ อันดับแรก ต้องหาสายไฟคู่บิดที่เหมาะสมสำหรับขั้วต่อการวินิจฉัย ขั้วต่อการวินิจฉัยสามารถเข้าถึงได้เสมอและอยู่ใกล้กับคอพวงมาลัย ในขั้วต่อ 16 พิน มาตรฐาน OBD II สูง 6-CAN ต่ำ 14-CAN โปรดทราบว่าแรงดันไฟฟ้าสำหรับสายไฟสูงอยู่ที่ประมาณ 2.6-2.7V สำหรับสายไฟต่ำ โดยปกติแล้วจะน้อยกว่า 0.2V


_________________________________________________________________________

โซลูชันที่ไม่เหมือนใครอีกวิธีหนึ่งที่ใช้ในการอ่านข้อมูลจาก CAN บัสคือเครื่องอ่านข้อมูลแบบไม่สัมผัส CAN Crocodile (ผลิตโดย JV Technoton, Minsk) ใช้งานได้ดีกับเครื่องดนตรีกาลิเลโอ


ประโยชน์ของเทคโนโลยี CAN Crocodile:

CAN Crocodile ให้คุณรับข้อมูลการทำงานของรถจาก CAN บัส โดยไม่รบกวนความสมบูรณ์ของยางนั่นเอง

การอ่านข้อมูลเกิดขึ้นโดยไม่ต้องสัมผัสทางกลและทางไฟฟ้ากับสายไฟ

CAN Crocodile ใช้สำหรับเชื่อมต่อระบบตรวจสอบ GPS / GLONASS กับ CAN บัส ซึ่งรับข้อมูลเกี่ยวกับโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ สถานะเซ็นเซอร์ ความผิดปกติ ฯลฯ

CAN Crocodile ไม่ละเมิดฉนวนของสายไฟ CAN และ "ฟัง" ต่อการแลกเปลี่ยนบัสโดยใช้ตัวรับสัญญาณไร้สายแบบพิเศษ

การใช้ CAN Crocodile นั้นปลอดภัยอย่างยิ่งต่อรถยนต์ โดยจะมองไม่เห็นการทำงานของคอมพิวเตอร์ออนบอร์ด เครื่องสแกนวินิจฉัย และระบบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ การใช้ CAN Crocodile นั้นมีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษกับรถยนต์ที่มีการรับประกัน ซึ่งการเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดๆ กับ CAN บัสมักเป็นสาเหตุให้การรับประกันเป็นโมฆะ



2. หากตรวจพบและระบุสายไฟอย่างถูกต้อง คุณสามารถเริ่มใช้งานเครื่องสแกน CAN ในอุปกรณ์กาลิเลโอได้

3. เลือกมาตรฐาน FMS ความเร็วสำหรับรถยนต์ส่วนใหญ่คือ 250,000

4. การสแกนเริ่มต้นขึ้น

5. หลังจากการสแกนเสร็จสิ้น จะทำการเปลี่ยนเป็นหน้าหลักของตัวกำหนดค่า หากการสแกนเสร็จสมบูรณ์ เราจะเข้าถึงข้อมูลที่ถอดรหัสได้

6. หากคุณไม่เห็นสิ่งอื่นใดนอกจาก "สิ้นสุดการสแกน" มีหลายตัวเลือก การเชื่อมต่อไม่ถูกต้อง หรือรถไม่ส่งข้อมูลออกด้วยเหตุผลบางประการ หรืออุปกรณ์ไม่ทราบรหัสของ CAN บัสนี้ ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว สิ่งนี้เกิดขึ้นค่อนข้างบ่อย เนื่องจากยังไม่มีมาตรฐานเดียวสำหรับการส่งและประมวลผลข้อมูลผ่าน CAN น่าเสียดายที่การฝึกฝนแสดงให้เห็นว่าไม่สามารถรับข้อมูลที่สมบูรณ์จาก CAN บัสได้เสมอไป


แต่มีอีกประเด็นสำคัญที่ต้องสัมผัส

ส่วนใหญ่แล้ว เป้าหมายหลักของลูกค้าคือการควบคุมระดับและการใช้เชื้อเพลิง

  • แม้ว่าข้อมูลจากเซ็นเซอร์มาตรฐานจะได้รับจาก CAN บัสได้สำเร็จ ค่าที่ใช้งานได้จริงจะเป็นเท่าใด

ความจริงก็คือจุดประสงค์หลักของเซ็นเซอร์ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงทั่วไปคือการประเมินระดับความแม่นยำที่ดูเหมือน ผู้ผลิตที่ถูกต้องทีเอส. ความแม่นยำนี้ไม่สามารถเปรียบเทียบได้กับความแม่นยำที่ได้จากเซ็นเซอร์ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงใต้น้ำ (FLS) ที่ผลิตโดย omnicommหรือตัวอย่างเช่น Technoton.

งานหลักประการหนึ่งที่ FLS ปกติแก้ไขคือต้องแน่ใจว่าเชื้อเพลิงไม่หมดในทันที และผู้ขับขี่เข้าใจสถานการณ์ทั่วไปเกี่ยวกับระดับน้ำมันเชื้อเพลิงในถัง เป็นการยากที่จะคาดหวังถึงความแม่นยำที่ยอดเยี่ยมจากเซ็นเซอร์ลูกลอยมาตรฐานที่มีการออกแบบที่เรียบง่าย นอกจากนี้ มีหลายกรณีที่เซ็นเซอร์มาตรฐานบิดเบือนข้อมูล (เช่น เมื่อรถอยู่บนทางลาด)

ข้อสรุป


ด้วยเหตุผลหลายประการข้างต้น เราขอแนะนำให้คุณอย่าพึ่งพาการอ่านเซ็นเซอร์ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงปกติทั้งหมด แต่ให้พิจารณาแต่ละสถานการณ์เป็นรายบุคคล ตามกฎแล้วจะพบวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมโดยร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญทางเทคนิคเท่านั้น ผู้ผลิตรถยนต์หลายรายมีความแม่นยำในการอ่านต่างกัน ลูกค้าทุกคนยังมีงานที่แตกต่างกัน และเฉพาะสำหรับงานเฉพาะเท่านั้นที่แนะนำให้เลือกวิธีการแก้ปัญหา สำหรับบางคน วิธีแก้ปัญหาในการรับข้อมูลจาก CAN บัสนั้นค่อนข้างเหมาะสม เนื่องจากมีราคาถูกกว่าหลายเท่าและไม่ต้องการการเปลี่ยนแปลงใดๆ ระบบเชื้อเพลิงทีเอส. แต่สำหรับลูกค้าที่มีความต้องการความแม่นยำสูง ควรพิจารณาตัวเลือกด้วย FLS ใต้น้ำ

ในบทความนี้ เราจะไม่อธิบายโปรโตคอล CAN ทั้งหมด แต่จะใส่ใจเฉพาะสิ่งที่คุณต้องรู้และเข้าใจเพื่อใช้หรือพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เปิดใช้งาน CAN เท่านั้น

โปรโตคอล CAN ได้รับการพัฒนาสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ และต่อมาได้กลายเป็นมาตรฐานในด้านเครือข่ายออนบอร์ดของยานพาหนะ การขนส่งทางรถไฟเป็นต้น CAN ช่วยให้คุณสร้างเครือข่ายด้วยเครื่องมือควบคุมข้อผิดพลาดขั้นสูง อัตราการถ่ายโอนสูงสุด 1 Mbps และแพ็กเก็ตที่มีข้อมูลไม่เกินแปดไบต์

ลิงค์และฟิสิคัลเลเยอร์สามารถ

ไม่มีคำจำกัดความที่เข้มงวดของฟิสิคัลเลเยอร์ในโปรโตคอล CAN ดังนั้น ตัวอย่างเช่น คู่บิดหรือใยแก้วนำแสงสามารถใช้ในการส่งข้อความได้ โดยพื้นฐานแล้ว CAN ใช้เลเยอร์ลิงก์ เช่น ดำเนินการสร้างแพ็กเก็ตข้อความ จำกัดการเผยแพร่ข้อผิดพลาด รับทราบ และอนุญาโตตุลาการ แน่นอนว่ายังมีมาตรฐานระดับแอปพลิเคชันทั่วไป เช่น CANopen แต่ถ้าไม่จำเป็นต้องมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอุปกรณ์ ผู้ผลิตต่างๆจะดีกว่าถ้าใช้โปรโตคอลภายใน

โครงสร้างโฮสต์สามารถ

โหนดเครือข่าย CAN ที่เรากำลังพิจารณาประกอบด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ ตัวควบคุม CAN และตัวรับส่งสัญญาณ (รูปที่ 1) บ่อยครั้ง เราใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีตัวควบคุม CAN ในตัวเพื่อทำให้วงจรง่ายขึ้น แต่บางครั้งก็ใช้ตัวควบคุม CAN แบบสแตนด์อโลนที่มีอินเทอร์เฟซ SPI (MCP2510) ถัดไปตัวรับส่งสัญญาณเชื่อมต่อกับคู่บิดที่ปลายซึ่งมีตัวต้านทานปลาย (เทอร์มิเนเตอร์) ที่มีความต้านทาน 120 โอห์ม

รูปที่ 1 - โหนดเครือข่าย CAN

ในการสร้างตรรกะในคู่บิดหรือบัสอิสระ แรงดันไฟฟ้าเท่ากับครึ่งหนึ่งของความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 0 หรือ Vcc กับสายทั้งสองเส้น ศูนย์ลอจิกสอดคล้องกับการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับสายไฟของสาย (รูปที่ 2)




รูปที่ 2 - ระดับลอจิกบนบัส CAN

บัส CAN ช่วยให้คุณถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็ว 1 Mbit / s โดยมีความยาวสายเคเบิลไม่เกิน 40 ม. ในเอกสารการฝึกอบรมมีการเขียนไว้ว่าโดยการลดอัตราการถ่ายโอนเป็น 10 kbit / s คุณสามารถบรรลุ a ความยาวโครงข่าย 1.5 กม.

แพ็คเกจข้อความสามารถ

รูปแบบข้อความ CAN แสดงในรูปที่ 3




รูปที่ 3 - CAN ข้อความแพ็กเก็ต

อันที่จริง แพ็กเก็ตข้อความถูกสร้างขึ้นโดยตัวควบคุม CAN และซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันจะตั้งค่าตัวระบุข้อความ ความยาวของข้อความ และให้ข้อมูลไบต์เท่านั้น ดังนั้นเราจะไม่พิจารณาแพ็กเก็ตทั้งหมด แต่ดูที่ข้อมูลที่เราเปลี่ยนแปลงเมื่อทำงานด้วย CAN บัส

รหัสข้อความใช้เพื่อระบุข้อมูลที่ส่งในแพ็กเก็ตนี้ แต่ละโหนดเครือข่ายได้รับข้อความที่ส่ง และในกรณีนี้ ตัวระบุช่วยให้อุปกรณ์เฉพาะเข้าใจว่าจำเป็นต้องประมวลผลข้อความนี้หรือไม่ ความยาวข้อความสูงสุดคือ 8 ไบต์ แต่คุณสามารถลดค่านี้เพื่อประหยัดแบนด์วิดท์บน CAN บัสได้ ตัวอย่างเช่น ด้านล่างในข้อความมีภาพหน้าจอของข้อความ CAN หลายรายการจากเครือข่ายรถยนต์

อนุญาโตตุลาการบนรถบัสสามารถ

หากไม่มีรายละเอียด ข้อความที่มีตัวระบุที่เล็กที่สุดจะถูกส่งก่อนเสมอบน CAN บัส

การตั้งค่าอัตราบอดบัสสามารถ

อัตราการถ่ายโอนข้อมูลบน CAN บัสถูกปรับโดยการสร้างการแบ่งเวลา และไม่เหมือนกับในโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมอื่นๆ โดยตัวแบ่งอัตรา ในกรณีส่วนใหญ่ ความเร็ว 10Kbps, 20Kbps, 50Kbps, 100Kbps, 125Kbps, 500Kbps, 800Kbps, 1MBaud จะใช้ความเร็ว 10Kbps, 20Kbps, 50Kbps, 100Kbps, 125Kbps, 500Kbps, 800Kbps, 1MBaud และได้คำนวณการตั้งค่าความเร็วเหล่านี้แล้ว รูปที่ 4 แสดงหน้าต่างการเลือกความเร็วใน PcanView



รูปที่ 4 - การเลือกอัตราบอดในโปรแกรม PcanView

ดังที่เราเห็น เมื่อตั้งค่าความเร็วมาตรฐาน การตั้งค่าจะถูกตั้งค่าโดยอัตโนมัติ แต่มีบางครั้งที่จำเป็นต้องใช้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่แตกต่างกัน เช่น onboard ยานพาหนะสามารถสามารถทำงานได้ที่ 83Kbps ในกรณีนี้ คุณจะต้องคำนวณการตั้งค่าด้วยตัวเองหรือค้นหาเครื่องคำนวณความเร็วแบบพิเศษบนอินเทอร์เน็ต ในการคำนวณความเร็วอย่างอิสระ จำเป็นต้องเข้าใจว่ามีการใช้ควอนตัมหลายตัวในการส่งข้อความหนึ่งบิต และช่วงการส่งประกอบด้วยสามส่วน (รูปที่ 5)




รูปที่ 5 - เวลาส่งหนึ่งบิต

ส่วนแรกได้รับการแก้ไขเสมอและเท่ากับหนึ่งควอนตัม จากนั้นจะมี Tseg1 และ Tseg2 สองส่วน และจำนวนของควอนตาในแต่ละส่วนถูกกำหนดโดยผู้ใช้และสามารถมีค่าได้ตั้งแต่ 8 ถึง 25 จุดสุ่มตัวอย่างอยู่ระหว่าง Tseg1 และ Tseg2 กล่าวคือ ที่ส่วนท้ายของส่วนแรกและตอนต้นของส่วนที่สอง ผู้ใช้ยังสามารถกำหนดความกว้างของการซิงโครไนซ์กระโดด (Synchronization Jump Width - SJW) เพื่อปรับอัตราบิตของอุปกรณ์รับซึ่งสามารถอยู่ในช่วง 1 - 4 ไทม์สไลซ์

ตอนนี้เราให้สูตรการคำนวณความเร็ว (ตัวอย่างการคำนวณความเร็วสำหรับตัวควบคุม CAN SJA1000):

BTR = Pclk/(BRP * (1 + Tseg1 + Tseg2))

BTR - อัตราการถ่ายโอนข้อมูล

Pclk - ความถี่ สามารถทำงานได้ตัวควบคุม,

BRP - ค่าพรีสเกลเลอร์ความถี่เครื่องกำเนิดอัตราบอด

Tseg1 - ส่วนแรก

Tseg2 - ส่วนที่สอง

ในการตรวจสอบ ลองคำนวณความเร็ว 125Kbps แล้วลองตั้งค่าด้วยตนเอง Pclk ใช้ 16 MHz.

BRP = 16MHz /(125K * (1 + Tseg1 + Tseg2))

จากนั้นเราเลือกช่วงเวลาการส่งบิต ซึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่ 8 ถึง 25 การแบ่งเวลา เพื่อให้ได้ค่าจำนวนเต็มของ BRP ในกรณีของเรา ถ้าเราเอา (1 + Tseg1 + Tseg2) = 16 ดังนั้น BRP จะเท่ากับ 30

SP = ((1 + Tseg1 + Tseg2) * 70)/100

เราแทนที่ค่าและรับ 16 * 0.7 = 11.2 ซึ่งสอดคล้องกับความสัมพันธ์ Tseg1 = 10, Tseg2 = 5 เช่น 1 + 10 + 5 = 16 แล้วเราดูว่า Tseg2 >= 5 แล้ว SJW = 4 ถ้า Tseg2< 5, то SJW = (Tseg2 – 1). В нашем случае SJW = 4.

ทั้งหมดเพื่อให้ได้ความเร็ว 125Kbps คุณต้องระบุในพารามิเตอร์ BRP = 30, Tseg1 = 10, Tseg2 = 5, SJW = 4

ป.ล. การกำหนดค่าอัตราบอดแตกต่างกันอย่างมากระหว่าง USB-CANmoduls แบบเก่า (GW-001 และ GW-002) กับคอนโทรลเลอร์ SJA1000 และโมดูล sysWORXX ใหม่ที่มีคอนโทรลเลอร์ AT91SAM7A3 ในบทความอธิบายการทำงานกับ CAN ออนบอร์ดของรถยนต์ที่ความเร็ว 83kbit / s การคำนวณความเร็วสำหรับคอนโทรลเลอร์ AT91SAM7A3 จะได้รับ


ตัวอย่างการรับและส่งข้อมูลผ่านอินเทอร์เฟซ CAN

ในตัวอย่าง เราจะใช้อะแดปเตอร์ CAN กับโปรแกรม PcanView จาก SYSTEC และเชื่อมต่อกับ CAN ภายในรถที่ทำงานด้วยความเร็ว 125Kbps รถที่เรากำลังพิจารณาติดตั้งเบาะไฟฟ้า ดังนั้นเราจะตรวจสอบข้อมูลที่รับผิดชอบตำแหน่งของเบาะนั่ง และพยายามเปลี่ยนตำแหน่งของพนักพิงด้วยการเปลี่ยนแพ็คเกจโดยใช้คอมพิวเตอร์

ในการเริ่มต้น ในแผนภาพรถยนต์ เราพบขั้วต่อที่สะดวกที่สุดด้วยสาย CANH และ CANL และเชื่อมต่ออะแดปเตอร์ของเรากับขั้วต่อดังกล่าว หากไม่พบขั้วต่อและสายไฟ คุณสามารถคลานไปที่ชุดควบคุมที่นั่ง ค้นหาสายไฟสองเส้นที่บิดเข้าหากัน และตัดสายไฟอย่างระมัดระวังเพื่อต่ออะแดปเตอร์ หากหลังจากเชื่อมต่อและกำหนดค่าข้อความอะแดปเตอร์แล้วไม่มา ก่อนอื่นให้ลองเปลี่ยน CANH CANL ระหว่างกันและตรวจสอบว่าสวิตช์กุญแจเปิดอยู่หรือไม่
ถัดไป เรียกใช้โปรแกรม PcanView ในหน้าต่างการตั้งค่าที่เปิดขึ้น ให้ตั้งค่า Baudrate = 125Kbps แล้วคลิกตกลง (รูปที่ 4) ในหน้าต่างถัดไป ตั้งค่า ตัวกรองข้อความ = มาตรฐาน ช่วงที่อยู่ตั้งแต่ 000 ถึง 7FF แล้วคลิก ตกลง (รูปที่ 6)



รูปที่ 6 - การตั้งค่าตัวกรอง CAN

หากทำทุกอย่างถูกต้องแล้ว เราจะเห็นข้อความจากเก้าอี้ (ภาพที่ 7) และเมื่อคุณกดปุ่มเอียงพนักพิงบนแผงควบคุม เราจะเห็นข้อความอื่นที่มีที่อยู่ 1F4 จากรีโมทคอนโทรลไปยังเก้าอี้ ( รูปที่ 8).



รูปที่ 7 - ข้อความ CAN จากเก้าอี้ไฟฟ้า


รูปที่ 8 - ข้อความ CAN จากเก้าอี้ไฟฟ้าและข้อความจากแผงควบคุมถึงเก้าอี้

ตอนนี้เรารู้แล้วว่าที่อยู่ ความยาว และข้อมูลในแพ็กเก็ต CAN ควรเป็นอย่างไรเพื่อจำลองการกดปุ่มเพื่อเปลี่ยนตำแหน่งด้านหลัง ในแท็บการส่ง คลิกใหม่ และในหน้าต่างที่เปิดขึ้น ให้สร้างสำเนาของแพ็คเกจ 1F4 เช่น ID = 1F4, ความยาว = 3, ข้อมูล = 40 80 00. ระยะเวลาสามารถเหลือที่ 0 ms จากนั้นข้อความจะถูกส่งเมื่อกดแป้นเว้นวรรค (รูปที่ 9)



รูปที่ 9 - การสร้างข้อความ CAN

รูปที่ 10 แสดงฟิลด์การส่งของหน้าต่างหลักที่มีข้อความทั้งหมดที่ส่งไปยัง CAN และข้อมูลเกี่ยวกับพวกเขา เมื่อไฮไลต์ข้อความและกดปุ่มเว้นวรรค ระบบจะส่งแพ็กเก็ตไปยังเครือข่าย CAN และเก้าอี้จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต้องการเล็กน้อย



เป็นที่ชัดเจนว่าในกรณีนี้จะไม่สามารถควบคุมเก้าอี้ได้อย่างเต็มที่เพราะ เราไม่สามารถแยกแพ็คเกจการควบคุมระยะไกลจากโรงงานออกจากเครือข่ายได้ แต่ปัญหานี้แก้ไขได้ค่อนข้างมาก

ผล

เราเห็นว่าด้วยความพยายามและทักษะบางอย่าง คุณสามารถสร้างระบบอิเล็กทรอนิกส์ของคุณเองโดยใช้โปรโตคอล CAN ที่มีเทคโนโลยีสูง และวิธีที่คุณสามารถเชื่อมต่อ สำรวจ และควบคุมอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับ CAN บัสของรถยนต์ได้

CAN-bus เป็นอุปกรณ์ที่อำนวยความสะดวกในการควบคุมเครื่องโดยการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับระบบอัตโนมัติอื่นๆ การถ่ายโอนข้อมูลจากหน่วยรถหนึ่งไปยังอีกหน่วยหนึ่งดำเนินการผ่านช่องทางพิเศษโดยใช้การเข้ารหัส

[ ซ่อน ]

CAN บัสคืออะไร

อินเทอร์เฟซ CAN แบบอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์เป็นเครือข่ายของตัวควบคุมที่ใช้ในการรวมโมดูลควบคุมทั้งหมดไว้ในระบบเดียว

อินเทอร์เฟซนี้เป็นบล็อกที่บล็อกสามารถเชื่อมต่อผ่านสายได้:

  • คอมเพล็กซ์ป้องกันการโจรกรรมพร้อมฟังก์ชั่นการทำงานอัตโนมัติหรือไม่มี
  • ระบบควบคุมมอเตอร์ของเครื่องจักร
  • หน่วยป้องกันการปิดกั้น;
  • ระบบรักษาความปลอดภัยโดยเฉพาะหมอน
  • ระบบควบคุมเกียร์อัตโนมัติ
  • แผงควบคุม ฯลฯ

อุปกรณ์และรถบัสอยู่ที่ไหน

โครงสร้าง CAN บัสคือบล็อกที่ทำในกล่องพลาสติกหรือตัวเชื่อมต่อสำหรับเชื่อมต่อสายเคเบิล อินเทอร์เฟซดิจิตอลประกอบด้วยตัวนำหลายตัวที่เรียกว่า CAN สายเคเบิลหนึ่งเส้นใช้สำหรับเชื่อมต่อบล็อกและอุปกรณ์ต่างๆ

ตำแหน่งการติดตั้งของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับรุ่นรถ โดยปกติความแตกต่างนี้จะระบุไว้ในคู่มือบริการ CAN บัสติดตั้งอยู่ในห้องโดยสาร ใต้แผงควบคุม บางครั้งอาจติดตั้งอยู่ในห้องเครื่อง

มันทำงานอย่างไร?

หลักการทำงาน ระบบอัตโนมัติคือการส่งข้อความที่เข้ารหัส แต่ละคนมีตัวระบุพิเศษที่ไม่ซ้ำกัน ตัวอย่างเช่น "อุณหภูมิ หน่วยพลังงาน 100 องศา” หรือ “ความเร็วรถ 60 กม./ชม.” เมื่อส่งข้อความทั้งหมด โมดูลอิเล็กทรอนิกส์จะได้รับข้อมูลที่เกี่ยวข้องซึ่งได้รับการยืนยันโดยตัวระบุ เมื่อข้อมูลที่ส่งระหว่างอุปกรณ์เกี่ยวข้องกับบล็อกเฉพาะ จะถูกประมวลผล หากไม่เป็นเช่นนั้น จะถูกละเว้น

ความยาวของตัวระบุบัส CAN อาจเป็น 11 หรือ 29 บิต

เครื่องส่งสัญญาณข้อมูลแต่ละเครื่องจะอ่านข้อมูลที่ส่งไปยังอินเทอร์เฟซพร้อมกัน อุปกรณ์ที่มีลำดับความสำคัญต่ำกว่าจะต้องปล่อยบัสเพราะระดับที่โดดเด่นกับ อัตราสูงบิดเบือนการส่งผ่านของมัน ในเวลาเดียวกัน แพ็คเกจที่เพิ่มประสิทธิภาพยังคงไม่ถูกแตะต้อง ตัวส่งสัญญาณที่ขาดการเชื่อมต่อจะกู้คืนหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง

อินเทอร์เฟซที่เชื่อมต่อกับสัญญาณเตือนหรือโมดูลเริ่มต้นอัตโนมัติสามารถทำงานในโหมดต่างๆ:

  1. พื้นหลังซึ่งเรียกว่านอนหรือสแตนด์อโลน เมื่อเริ่มทำงาน ระบบหลักทั้งหมดของเครื่องจะถูกปิดใช้งาน แต่ในขณะเดียวกัน อินเทอร์เฟซดิจิตอลก็รับพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟหลัก ค่าแรงดันไฟมีค่าน้อย ซึ่งช่วยป้องกันการคายประจุของแบตเตอรี่
  2. โหมดเริ่มต้นหรือโหมดปลุก มันเริ่มทำงานเมื่อคนขับใส่กุญแจเข้าไปในล็อคแล้วหมุนเพื่อเปิดใช้งานการจุดระเบิด หากเครื่องมีปุ่ม Start/Stop สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อกดปุ่ม เปิดใช้งานตัวเลือกการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า จ่ายไฟให้กับคอนโทรลเลอร์และเซ็นเซอร์
  3. คล่องแคล่ว. เมื่อเปิดใช้งานโหมดนี้ ขั้นตอนการแลกเปลี่ยนข้อมูลจะดำเนินการระหว่างหน่วยงานกำกับดูแลและ อุปกรณ์ผู้บริหาร. พารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้าของวงจรเพิ่มขึ้นเนื่องจากอินเทอร์เฟซสามารถดึงกระแสไฟได้สูงสุด 85 mA
  4. การปิดใช้งานหรือการนอนหลับ เมื่อหน่วยจ่ายไฟหยุด ระบบและส่วนประกอบทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับบัส CAN จะหยุดทำงาน พวกเขาจะปิดการใช้งานจาก เครือข่ายไฟฟ้ายานพาหนะ.

ลักษณะเฉพาะ

คุณสมบัติทางเทคนิคของอินเทอร์เฟซดิจิตอล:

  • มูลค่ารวมของอัตราการถ่ายโอนข้อมูลประมาณ 1 Mb / s;
  • เมื่อส่งข้อมูลระหว่างชุดควบคุม ระบบต่างๆตัวเลขนี้ลดลงเหลือ 500 kb / s;
  • อัตราการถ่ายโอนข้อมูลในอินเทอร์เฟซ Comfort อยู่ที่ 100 kb/s เสมอ

ช่อง "วิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์สำหรับโปรแกรมเมอร์" พูดคุยเกี่ยวกับหลักการส่งข้อมูลแพ็กเก็ตตลอดจนลักษณะของอะแดปเตอร์ดิจิทัล

ประเภทของรถเมล์ CAN

ตามอัตภาพ CAN บัสสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามตัวระบุที่ใช้:

  1. CH2, 0A. ซึ่งหมายถึงอุปกรณ์ดิจิทัลที่สามารถทำงานได้ในรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูล 11 บิต ตามคำนิยามอินเทอร์เฟซประเภทนี้ไม่สามารถตรวจจับข้อผิดพลาดบนสัญญาณจากโมดูลที่ทำงานด้วย 29 บิต
  2. CH2, 0V. นี่คือวิธีการทำเครื่องหมายอินเทอร์เฟซดิจิทัลที่ทำงานในรูปแบบ 11 บิต แต่คุณสมบัติหลักคือข้อมูลข้อผิดพลาดจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์ไมโครโปรเซสเซอร์ หากพบตัวระบุ 29 บิต

CAN บัสสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทตามประเภท:

  1. สำหรับหน่วยพลังงานของรถ หากคุณเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซประเภทนี้ จะทำให้การสื่อสารระหว่างระบบควบคุมรวดเร็วผ่านช่องทางเพิ่มเติม วัตถุประสงค์ของบัสคือการซิงโครไนซ์การทำงานของ ECU ของเครื่องยนต์กับโหนดอื่น ตัวอย่างเช่น กล่องเกียร์ ระบบเบรกป้องกันล้อล็อกเป็นต้น
  2. อุปกรณ์อำนวยความสะดวก อินเทอร์เฟซดิจิทัลประเภทนี้ใช้เพื่อเชื่อมต่อระบบทั้งหมดในหมวดหมู่นี้ ตัวอย่างเช่น, การปรับอิเล็กทรอนิกส์กระจก เบาะนั่งอุ่น ฯลฯ
  3. อินเทอร์เฟซข้อมูลและคำสั่ง พวกเขามีอัตราการถ่ายโอนข้อมูลเท่ากัน ใช้เพื่อมอบการสื่อสารคุณภาพสูงระหว่างโหนดที่จำเป็นสำหรับการซ่อมบำรุงรถยนต์ ตัวอย่างเช่น ระหว่างชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์กับ ระบบนำทางหรือสมาร์ทโฟน

ช่อง "วิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์สำหรับโปรแกรมเมอร์" พูดถึงหลักการทำงานรวมถึงประเภทของอินเทอร์เฟซดิจิทัล

คำแนะนำในการเชื่อมต่อสัญญาณเตือนผ่าน CAN bus

เมื่อติดตั้งระบบป้องกันการโจรกรรม ตัวเลือกง่ายๆ สำหรับการเชื่อมต่อกับเครือข่ายออนบอร์ดคือการเชื่อมต่อการติดตั้งความปลอดภัยด้วยอินเทอร์เฟซดิจิทัล แต่วิธีนี้เป็นไปได้หากมี CAN บัสอยู่ในรถ

ในการติดตั้งสัญญาณเตือนรถและเชื่อมต่อกับอินเทอร์เฟซ CAN คุณจำเป็นต้องทราบตำแหน่งการติดตั้งของชุดควบคุมระบบ

หากผู้เชี่ยวชาญกำหนดสัญญาณคุณต้องขอความช่วยเหลือเกี่ยวกับปัญหานี้ที่สถานีบริการ โดยปกติอุปกรณ์จะตั้งอยู่ด้านหลังแผงหน้าปัดของรถหรือใต้แผงหน้าปัด บางครั้งผู้ติดตั้งจะวางโมดูลไมโครโปรเซสเซอร์ไว้ในพื้นที่ว่างด้านหลังช่องเก็บของหรือวิทยุติดรถยนต์

จะต้องใช้อะไรบ้าง?

ในการทำงานให้สำเร็จคุณจะต้อง:

  • มัลติมิเตอร์;
  • มีดเครื่องเขียน
  • เทปฉนวน
  • ไขควง.

เป็นขั้นเป็นตอน

ขั้นตอนในการเชื่อมต่อการติดตั้งกันขโมยกับ CAN บัสมีดังนี้:

  1. ก่อนอื่นคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าองค์ประกอบทั้งหมดของคอมเพล็กซ์ความปลอดภัยได้รับการติดตั้งและใช้งานได้ เรากำลังพูดถึงไมโครโปรเซสเซอร์ โมดูลเสาอากาศ ปุ่มบริการ ไซเรน และลิมิตสวิตช์ หากการเตือนมีตัวเลือกการเริ่มอัตโนมัติ คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์นี้ได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้อง องค์ประกอบทั้งหมดของการติดตั้งกันขโมยเชื่อมต่อกับไมโครโปรเซสเซอร์
  2. มีการค้นหาตัวนำหลักที่ไปยัง CAN บัส มีความหนาและฉนวนมักเป็นสีส้ม
  3. หน่วยสัญญาณเตือนรถหลักเชื่อมต่อกับผู้ติดต่อนี้ ขั้วต่ออินเทอร์เฟสดิจิทัลใช้สำหรับทำงาน
  4. กำลังติดตั้งชุดควบคุมระบบรักษาความปลอดภัยหากยังไม่ได้ติดตั้ง ควรวางไว้ในที่แห้งและไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับการสอดรู้สอดเห็น หลังการติดตั้ง อุปกรณ์ต้องได้รับการแก้ไขด้วยคุณภาพสูง มิฉะนั้น การสั่นจะส่งผลเสียระหว่างการเคลื่อนไหว ด้วยเหตุนี้ จะนำไปสู่การแยกย่อยอย่างรวดเร็วของโมดูล
  5. ทางแยกของตัวนำนั้นหุ้มฉนวนอย่างระมัดระวังอนุญาตให้ใช้ท่อหดความร้อนได้ ขอแนะนำให้พันสายไฟเพิ่มเติมด้วยเทปพันสายไฟ สิ่งนี้จะเพิ่มอายุการใช้งานและป้องกันการลบของชั้นฉนวน เมื่อทำการเชื่อมต่อ จะมีการตรวจสอบ หากมีปัญหาในการส่งข้อมูลแพ็กเก็ตโดยใช้มัลติมิเตอร์ คุณควรวิเคราะห์ความสมบูรณ์ของวงจรไฟฟ้า
  6. ในขั้นตอนสุดท้าย ช่องทางการสื่อสารทั้งหมดจะได้รับการกำหนดค่า รวมทั้งช่องทางเพิ่มเติม หากมี ซึ่งจะทำให้การทำงานของระบบรักษาความปลอดภัยเป็นไปอย่างราบรื่น ใช้สำหรับตั้งค่า สมุดบริการซึ่งรวมอยู่ในแพ็คเกจการติดตั้งกันขโมย

ผู้ใช้ Sigmax69 พูดถึงการเชื่อมต่อของระบบรักษาความปลอดภัยด้วยอินเทอร์เฟซดิจิทัลโดยใช้รถยนต์ Hyundai Solaris 2017 เป็นตัวอย่าง

ความผิดพลาด

เนื่องจากอินเทอร์เฟซ CAN เชื่อมโยงกับระบบยานพาหนะหลายระบบ หากโหนดใดโหนดหนึ่งขัดข้องหรือทำงานผิดปกติ โหนดอาจทำงานผิดปกติ การปรากฏตัวของพวกเขาจะส่งผลต่อการทำงานของหน่วยหลัก

สัญญาณและสาเหตุ

"อาการ" ต่อไปนี้สามารถรายงานการเกิดความผิดปกติได้:

  • บนแดชบอร์ดไอคอนหลายอันสว่างขึ้นพร้อมกันโดยไม่มีเหตุผล - ถุงลมนิรภัย พวงมาลัย, แรงดันในระบบหล่อลื่น ฯลฯ ;
  • สว่างไสว ตรวจสอบตัวบ่งชี้เครื่องยนต์;
  • ไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิของหน่วยพลังงาน ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงในถัง ความเร็ว ฯลฯ บนแผงควบคุม

สาเหตุของความผิดปกติในส่วนต่อประสาน CAN:

  • สายไฟขาดในระบบใดระบบหนึ่งหรือสายไฟเสียหาย
  • ไฟฟ้าลัดวงจรในการทำงานของหน่วยกับแบตเตอรี่หรือกราวด์
  • ความเสียหายต่อจัมเปอร์ยางบนขั้วต่อ
  • การเกิดออกซิเดชันของหน้าสัมผัสอันเป็นผลมาจากการส่งสัญญาณระหว่างระบบหยุดชะงัก
  • การคายประจุของแบตเตอรี่รถยนต์หรือค่าแรงดันไฟตกในเครือข่ายไฟฟ้าซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำงานผิดปกติของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
  • การปิดระบบ CAN-high หรือ CAN-low;
  • การเกิดความผิดปกติในการทำงานของคอยล์จุดระเบิด

ช่อง "KV Avtoservis" บอกข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการพังของอินเทอร์เฟซดิจิทัลและการทดสอบโดยใช้คอมพิวเตอร์

การวินิจฉัย

ในการระบุสาเหตุของปัญหา คุณจะต้องมีเครื่องทดสอบ ขอแนะนำให้ใช้มัลติมิเตอร์

กระบวนการตรวจสอบ:

  1. การวินิจฉัยเริ่มต้นด้วยการค้นหาตัวนำบัส CAN แบบบิดคู่ สายเคเบิลมีฉนวนสีดำหรือสีส้มเทา อันดับแรกคือระดับที่โดดเด่นและระดับที่สองคือระดับรอง
  2. ใช้มัลติมิเตอร์ตรวจสอบค่าแรงดันไฟฟ้าบนองค์ประกอบหน้าสัมผัส เมื่อปฏิบัติงานต้องเปิดสวิตช์กุญแจ ขั้นตอนการทดสอบจะเปิดเผยแรงดันไฟฟ้าในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 11 โวลต์ ในทางปฏิบัติมักจะเป็น 4.5 V.
  3. สวิตช์กุญแจถูกปิด ตัวนำที่มีหน้าสัมผัสเชิงลบจะถูกถอดออกจากแบตเตอรี่ก่อนอื่นต้องคลายแคลมป์ด้วยประแจ
  4. วัดค่าความต้านทานระหว่างตัวนำ คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับการปิดผู้ติดต่อหากค่านี้มีแนวโน้มเป็นศูนย์ เมื่อการวินิจฉัยพบว่ามีความต้านทานไม่สิ้นสุด แสดงว่าสายไฟขาด ปัญหาอาจอยู่ในการติดต่อโดยตรง จำเป็นต้องตรวจสอบขั้วต่อและสายไฟทั้งหมดโดยละเอียด
  5. ในทางปฏิบัติ การลัดวงจรมักเกิดขึ้นเนื่องจากการพังทลายของอุปกรณ์ควบคุม หากต้องการค้นหาโมดูลที่ล้มเหลว ให้ปิดสวิตช์ของแต่ละยูนิตและตรวจสอบค่าความต้านทาน

ผู้ใช้ Filat Ogorodnikov พูดถึงการวินิจฉัย CAN บัสโดยใช้ออสซิลโลสโคป

วิธีทำเครื่องวิเคราะห์ด้วยมือของคุณเอง?

ประกอบเอง เครื่องมือนี้มีเพียงผู้เชี่ยวชาญในสาขาอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้าเท่านั้นที่สามารถทำได้

ความแตกต่างหลักของขั้นตอน:

  1. ตามแผนภาพในรูปภาพแรกในแกลเลอรี คุณต้องซื้อองค์ประกอบทั้งหมดเพื่อพัฒนาเครื่องวิเคราะห์ ส่วนประกอบมีการลงนามในนั้น คุณจะต้องใช้บอร์ดที่มีคอนโทรลเลอร์ STM32F103C8T6 คุณจะต้องมีวงจรไฟฟ้าของอุปกรณ์ควบคุมที่มีความเสถียรและตัวรับส่งสัญญาณ CAN MCP2551
  2. หากจำเป็น จะเพิ่มโมดูลบลูทูธลงในเครื่องวิเคราะห์ ซึ่งจะทำให้คุณสามารถเขียนข้อมูลพื้นฐานไปยังอุปกรณ์มือถือระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ได้
  3. ขั้นตอนการเขียนโปรแกรมดำเนินการโดยใช้ยูทิลิตี้ใด ๆ ขอแนะนำให้ใช้โปรแกรม KANHacker หรือ Arduino ตัวเลือกแรกใช้งานได้ดีกว่าและมีตัวเลือกในการกรองข้อมูลแพ็กเก็ต
  4. ในการปรับใช้เฟิร์มแวร์ คุณจะต้องมีอุปกรณ์แปลง USB-TTL คุณจะต้องมีอุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับการดีบัก ตัวเลือกง่ายๆ คือการใช้ ST-Link เวอร์ชัน 2
  5. หลังจากดาวน์โหลดโปรแกรมลงคอมพิวเตอร์แล้ว ไฟล์ EXE หลักจะต้องแฟลชลงในคอนโทรลเลอร์โดยใช้โปรแกรมเมอร์ หลังจากทำงานเสร็จสิ้น จัมเปอร์สำหรับบูตโหลดเดอร์จะถูกวาง และอุปกรณ์ที่ผลิตจะเชื่อมต่อกับพีซีผ่านเอาต์พุต USB
  6. คุณสามารถอัปโหลดเฟิร์มแวร์ไปยังเครื่องวิเคราะห์โดยใช้ ซอฟต์แวร์ MPHIDF แลช
  7. เมื่อการอัปเดตซอฟต์แวร์เสร็จสิ้น ให้ถอดสายออกและถอดจัมเปอร์ออก กำลังติดตั้งไดรเวอร์ หากประกอบอุปกรณ์อย่างถูกต้องแล้วบนคอมพิวเตอร์จะถูกกำหนดเป็นพอร์ต COM ซึ่งสามารถดูได้ในตัวจัดการงาน

แกลเลอรี่ภาพ

โครงการพัฒนาเครื่องวิเคราะห์ CAN กระดานหลักสำหรับการประกอบอุปกรณ์

ข้อดีและข้อเสียของ CAN บัส

ข้อดีของอินเทอร์เฟซดิจิตอล:

  1. ประสิทธิภาพ. อุปกรณ์สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลแพ็คเก็ตระหว่างระบบต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว
  2. ต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าสูง
  3. อินเทอร์เฟซดิจิตอลทั้งหมดมีระบบควบคุมหลายระดับ ด้วยเหตุนี้จึงสามารถป้องกันข้อผิดพลาดในการส่งข้อมูลและการรับข้อมูลได้
  4. ระหว่างการใช้งาน ตัวรถจะกระจายความเร็วผ่านช่องทางต่างๆ ใน โหมดอัตโนมัติ. สิ่งนี้ทำให้มั่นใจ งานที่มีประสิทธิภาพระบบอิเล็กทรอนิกส์ของยานพาหนะ
  5. อินเทอร์เฟซดิจิทัลมีความปลอดภัย หากมีคนพยายามเข้าถึงส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และระบบของรถอย่างผิดกฎหมาย รถบัสจะปิดกั้นความพยายามนี้โดยอัตโนมัติ
  6. การมีอินเทอร์เฟซดิจิทัลช่วยให้คุณติดตั้งระบบรักษาความปลอดภัยบนรถได้ง่ายขึ้นโดยมีการรบกวนน้อยที่สุดกับเครือข่ายออนบอร์ดปกติ

ข้อเสียของบัส CAN:

  1. อินเทอร์เฟซบางตัวมีการจำกัดปริมาณข้อมูลที่สามารถส่งได้ ข้อเสียนี้จะมีความสำคัญสำหรับรถยนต์สมัยใหม่ "อัดแน่น" ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อมีการเพิ่มอุปกรณ์เพิ่มเติม จะบรรทุกสัมภาระที่สูงกว่าไว้บนรถบัส ด้วยเหตุนี้ เวลาตอบสนองจึงลดลง
  2. ข้อมูลแพ็กเก็ตทั้งหมดที่ส่งผ่านบัสมีวัตถุประสงค์เฉพาะ สำหรับ ข้อมูลที่เป็นประโยชน์มีการจัดสรรปริมาณการรับส่งข้อมูลขั้นต่ำ
  3. หากมีการใช้โปรโตคอล ระดับสูงซึ่งจะทำให้ขาดมาตรฐาน

วิดีโอ "การซ่อมแซมอินเทอร์เฟซ CAN ที่ต้องทำด้วยตัวเอง"

ผู้ใช้ Roman Brock พูดถึงขั้นตอนการคืนยางแดชบอร์ดในรถยนต์ Ford Focus 2 restyling

รถยนต์สมัยใหม่กำลังปรับตัวให้เข้ากับความต้องการเฉพาะของผู้คนมากขึ้น พวกเขามีมาก ระบบเพิ่มเติมและหน้าที่ที่เกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการถ่ายโอนข้อมูลบางอย่าง หากต้องเชื่อมต่อสายไฟที่แยกจากกันกับแต่ละระบบดังเช่นเมื่อก่อน ภายในทั้งหมดจะกลายเป็นเว็บที่ต่อเนื่องกัน และเป็นการยากสำหรับผู้ขับขี่ที่จะควบคุมรถเนื่องจากมีสายไฟจำนวนมาก แต่พบวิธีแก้ไขปัญหานี้ - นี่คือการติดตั้ง Can-bus บทบาทใดที่ผู้ขับขี่จะสามารถเรียนรู้ได้ในตอนนี้

Can bus - มีอะไรที่เหมือนกันกับยางทั่วไปหรือไม่และมีไว้เพื่ออะไร

ความสนใจ! พบวิธีง่ายๆ ในการลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง! ไม่เชื่อ? ช่างซ่อมรถยนต์ที่มีประสบการณ์ 15 ปีก็ไม่เชื่อจนกว่าเขาจะลอง และตอนนี้เขาประหยัดน้ำมันได้ 35,000 รูเบิลต่อปี!

ได้ยินคำจำกัดความเช่น "CAN bus" คนขับที่ไม่มีประสบการณ์จะคิดว่านี่เป็นอีกประเภทหนึ่ง ยางรถยนต์. แต่ในความเป็นจริง อุปกรณ์นี้ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับยางธรรมดา อุปกรณ์นี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ไม่จำเป็นต้องติดตั้งสายไฟจำนวนมากในรถ เนื่องจากระบบเครื่องจักรทั้งหมดควรถูกควบคุมจากที่เดียว Can bus ทำให้ภายในรถสะดวกสบายสำหรับคนขับและผู้โดยสาร เพราะหากมีอยู่จริงจะไม่มีสายไฟจำนวนมาก ช่วยให้คุณควบคุมระบบรถทั้งหมดและเชื่อมต่ออุปกรณ์เพิ่มเติมได้อย่างสะดวก - ตัวติดตาม สัญญาณเตือน บีคอน ความลับ และอื่นๆ รถรุ่นเก่ายังไม่มีอุปกรณ์ดังกล่าวซึ่งทำให้ไม่สะดวกมาก บัสดิจิทัลทำงานได้ดีขึ้นกับงานที่ได้รับมอบหมาย และระบบมาตรฐานที่มีสายไฟจำนวนมาก ซับซ้อนและไม่สะดวก

เมื่อไหร่ที่บัส CAN ดิจิทัลพัฒนาขึ้นและมีจุดประสงค์อะไร

การพัฒนารถบัสดิจิทัลเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ยี่สิบ บริษัทสองแห่งคือ INTEL และ BOSCH รับผิดชอบโครงการนี้
หลังจากความพยายามร่วมกัน ผู้เชี่ยวชาญของบริษัทเหล่านี้ได้พัฒนาตัวบ่งชี้เครือข่าย - CAN เป็นระบบสายรูปแบบใหม่ที่มีการส่งข้อมูล การพัฒนานี้เรียกว่ายางรถยนต์ ประกอบด้วยลวดบิดเกลียวสองเส้นที่มีความหนาเพียงพอและทั้งหมด ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับแต่ละระบบรถ นอกจากนี้ยังมีรถบัสซึ่งเป็นมัดของสายไฟ - เรียกว่าขนาน

หากคุณเชื่อมต่อสัญญาณเตือนรถกับ CAN บัส ความสามารถของระบบรักษาความปลอดภัยจะเพิ่มขึ้น และสามารถเรียกวัตถุประสงค์โดยตรงของระบบรถยนต์นี้ได้:

  • ลดความซับซ้อนของกลไกในการเชื่อมต่อและใช้งานระบบยานพาหนะเพิ่มเติม
  • ความสามารถในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ใด ๆ กับระบบรถยนต์
  • ความสามารถในการรับและส่งข้อมูลดิจิทัลจากหลายแหล่งพร้อมกัน
  • ลดอิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกที่มีต่อประสิทธิภาพของระบบยานพาหนะหลักและระบบเพิ่มเติม
  • เร่งกระบวนการถ่ายโอนข้อมูลไปยังอุปกรณ์และระบบที่จำเป็นของเครื่อง

การเชื่อมต่อกับ CAN บัส ต้องหาสีส้มในระบบสายไฟ ต้องมีความหนา คุณต้องเชื่อมต่อเพื่อสร้างปฏิสัมพันธ์กับบัสดิจิทัล ระบบนี้ทำงานเป็นเครื่องวิเคราะห์และแจกจ่ายข้อมูล ซึ่งทำให้ระบบรถทั้งหมดมีคุณภาพสูงและใช้งานได้สม่ำเสมอ

Can bus - พารามิเตอร์ความเร็วและคุณสมบัติการถ่ายโอนข้อมูล

หลักการทำงานของเครื่องวิเคราะห์ CAN บัสคือต้องประมวลผลข้อมูลที่ได้รับอย่างรวดเร็วและส่งกลับเป็นสัญญาณสำหรับระบบเฉพาะ ในแต่ละกรณี อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสำหรับระบบรถยนต์จะแตกต่างกัน พารามิเตอร์ความเร็วหลักมีลักษณะดังนี้:

  • ความเร็วรวมของการถ่ายโอนข้อมูลผ่านบัสดิจิตอล –1 Mb/s;
  • ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลที่ประมวลผลระหว่างชุดควบคุมของรถ - 500 kb / s;
  • อัตราที่ระบบ Comfort รับข้อมูลคือ 100 kb/s

หากสัญญาณเตือนรถเชื่อมต่อกับบัสดิจิทัล ข้อมูลจากสัญญาณดังกล่าวจะมาโดยเร็วที่สุด และคำสั่งที่ได้รับจากบุคคลนั้นโดยใช้คีย์ fob จะดำเนินการอย่างถูกต้องและตรงเวลา เครื่องวิเคราะห์ระบบทำงานโดยไม่มีการหยุดชะงัก ดังนั้นการทำงานของเครื่องจักรทุกระบบจะทำงานได้ดีอยู่เสมอ

บัสดิจิทัลเป็นเครือข่ายทั้งหมดของตัวควบคุมที่รวมเป็นหนึ่งอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดและสามารถรับหรือส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว เริ่มต้นหรือปิดระบบบางระบบ โหมดซีเรียลของการถ่ายโอนข้อมูลทำให้ระบบทำงานได้อย่างราบรื่นและถูกต้องมากขึ้น CAN บัสเป็นกลไกที่มีประเภทการเข้าถึงการแก้ปัญหาการชนกัน และต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงนี้เมื่อทำการติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติม

จะมีปัญหาในการทำงานของรถบัสหรือไม่

Kan bus หรือ digital bus ทำงานร่วมกับหลายระบบพร้อมกันและมีส่วนร่วมในการถ่ายโอนข้อมูลอย่างต่อเนื่อง แต่เช่นเดียวกับในทุกระบบ ความล้มเหลวสามารถเกิดขึ้นได้ในกลไกบัส CAN และเครื่องวิเคราะห์ข้อมูลจะทำงานผิดพลาดอย่างมากจากสิ่งนี้ ปัญหา Canbus สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากสถานการณ์ต่อไปนี้:

เมื่อตรวจพบความผิดปกติของระบบ จำเป็นต้องค้นหาสาเหตุของปัญหานี้ เนื่องจากอาจซ่อนอยู่ในอุปกรณ์เพิ่มเติมที่ติดตั้งไว้ เช่น สัญญาณเตือนรถ เซ็นเซอร์ และระบบภายนอกอื่นๆ การแก้ไขปัญหาควรทำด้วยวิธีต่อไปนี้:

  • ตรวจสอบการทำงานของระบบโดยรวมและขอธนาคารที่มีข้อผิดพลาด
  • การตรวจสอบแรงดันและความต้านทานของตัวนำ
  • ตรวจสอบความต้านทานของจัมเปอร์ตัวต้านทาน

หากมีปัญหากับบัสดิจิทัลและเครื่องวิเคราะห์ทำงานไม่ถูกต้อง โปรดอย่าพยายามแก้ปัญหานี้ด้วยตนเอง สำหรับการวินิจฉัยและประสิทธิภาพของการดำเนินการที่จำเป็นจำเป็นต้องมีการสนับสนุนจากผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้

ระบบใดบ้างที่รวมอยู่ในรถ Can bus ที่ทันสมัย

ทุกคนรู้ดีว่า can bus เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ข้อมูลและอุปกรณ์ที่สามารถเข้าถึงได้สำหรับส่งคำสั่งไปยังระบบหลักและเพิ่มเติมของยานพาหนะ อุปกรณ์เพิ่มเติม - สัญญาณเตือนรถ เซ็นเซอร์ ตัวติดตาม บัสดิจิทัลที่ทันสมัยประกอบด้วยระบบต่อไปนี้:

รายการนี้ไม่รวมระบบภายนอกที่สามารถเชื่อมต่อกับบัสดิจิทัลได้ อาจมีสัญญาณเตือนรถหรืออุปกรณ์เพิ่มเติมประเภทเดียวกันแทน คุณสามารถรับข้อมูลจาก CAN บัสและตรวจสอบว่าเครื่องวิเคราะห์ทำงานอย่างไรโดยใช้คอมพิวเตอร์ สิ่งนี้ต้องการการติดตั้งอะแดปเตอร์เพิ่มเติม หากสัญญาณเตือนและสัญญาณเพิ่มเติมเชื่อมต่อกับบัส CAN คุณสามารถควบคุมระบบรถยนต์บางระบบได้โดยใช้โทรศัพท์มือถือสำหรับสิ่งนี้

ไม่ใช่ทุกสัญญาณเตือนที่มีความสามารถในการเชื่อมต่อกับบัสดิจิทัล หากเจ้าของรถต้องการให้สัญญาณกันขโมยรถยนต์ของเขามีคุณสมบัติเพิ่มเติม และเขาสามารถควบคุมระบบต่างๆ ของรถจากระยะไกลได้อย่างต่อเนื่อง คุณควรนึกถึงการซื้อระบบรักษาความปลอดภัยรุ่นใหม่ที่มีราคาแพงกว่าและทันสมัยกว่า สัญญาณเตือนดังกล่าวเชื่อมต่อกับสายบัส CAN ได้อย่างง่ายดายและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก

CAN บัส วิธีที่สัญญาณเตือนรถเชื่อมต่อกับบัสดิจิทัล

ตัววิเคราะห์บัสดิจิทัลไม่เพียงแต่จัดการได้เท่านั้น ระบบภายในและอุปกรณ์รถยนต์ การเชื่อมต่อ องค์ประกอบภายนอก- สัญญาณเตือน เซ็นเซอร์ อุปกรณ์อื่นๆ เพิ่มภาระให้กับอุปกรณ์ดิจิทัลมากขึ้น แต่ในขณะเดียวกัน ประสิทธิภาพการทำงานก็ยังคงเท่าเดิม สัญญาณเตือนรถที่มีอะแดปเตอร์สำหรับเชื่อมต่อกับบัสดิจิทัลได้รับการติดตั้งตามรูปแบบมาตรฐาน และเพื่อที่จะเชื่อมต่อกับ CAN คุณต้องทำตามขั้นตอนง่ายๆ สองสามขั้นตอน:

  1. สัญญาณเตือนรถเชื่อมต่อกับทุกจุดของรถตามรูปแบบมาตรฐาน
  2. เจ้าของรถกำลังมองหาสายไฟสีส้มเส้นหนา ซึ่งนำไปสู่รถบัสดิจิทัล
  3. อะแดปเตอร์สัญญาณเตือนเชื่อมต่อกับสายบัสดิจิตอลของรถ
  4. มีการดำเนินการแก้ไขที่จำเป็น - ติดตั้งระบบในที่ปลอดภัย, ฉนวนสายไฟ, ตรวจสอบความถูกต้องของกระบวนการ
  5. แชนเนลได้รับการกำหนดค่าให้ทำงานกับระบบ มีการตั้งค่าช่วงการทำงาน

ความเป็นไปได้ของบัสดิจิทัลสมัยใหม่นั้นยอดเยี่ยมเพราะขดลวดสองเส้นรวมการเข้าถึงระบบหลักและระบบเพิ่มเติมของรถยนต์ทั้งหมด วิธีนี้ช่วยหลีกเลี่ยงการมีสายไฟจำนวนมากในห้องโดยสาร และทำให้การทำงานของระบบทั้งหมดง่ายขึ้น ดิจิทัลบัสทำงานเหมือนคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีความเกี่ยวข้องและสะดวกมากในโลกสมัยใหม่

รูปร่าง รถเมล์ดิจิทัลในรถยนต์เกิดขึ้นช้ากว่าชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เริ่มถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ในเวลานั้นพวกเขาต้องการเพียง "เอาต์พุต" ดิจิทัลเพื่อ "สื่อสาร" กับ อุปกรณ์วินิจฉัย- สำหรับสิ่งนี้ อินเทอร์เฟซอนุกรมความเร็วต่ำ เช่น ISO 9141-2 (K-Line) ก็เพียงพอแล้ว อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนที่เห็นได้ชัดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ออนบอร์ดที่มีการเปลี่ยนไปใช้สถาปัตยกรรม CAN ได้กลายเป็นความเรียบง่าย

แท้จริงแล้วทำไมต้องมีเซ็นเซอร์ความเร็วแยกต่างหากหากหน่วย ABS มีข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วการหมุนของแต่ละล้ออยู่แล้ว? การถ่ายโอนข้อมูลนี้ไปยังแผงควบคุมและชุดควบคุมเครื่องยนต์ก็เพียงพอแล้ว สำหรับระบบความปลอดภัย สิ่งนี้สำคัญยิ่งกว่า: ตัวอย่างเช่น ตัวควบคุมถุงลมนิรภัยสามารถดับเครื่องยนต์โดยอิสระเมื่อเกิดการชนกัน โดยส่งคำสั่งที่เหมาะสมไปยัง ECU ของเครื่องยนต์ และยกเลิกการจ่ายไฟให้กับวงจรออนบอร์ดสูงสุดโดย ส่งคำสั่งไปยังหน่วยควบคุมกำลัง ก่อนหน้านี้ เพื่อความปลอดภัย จำเป็นต้องใช้มาตรการที่ไม่น่าเชื่อถือ เช่น สวิตช์เฉื่อยและสควิบที่ขั้วแบตเตอรี่ ( เจ้าของ BMWกับ "จุดบกพร่อง" ของเขาเป็นที่รู้จักกันดีอยู่แล้ว)

อย่างไรก็ตาม ตามหลักการเดิม มันเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้ "การสื่อสาร" ของหน่วยควบคุมอย่างเต็มรูปแบบ ปริมาณข้อมูลและความสำคัญของข้อมูลเพิ่มขึ้นตามลำดับความสำคัญ กล่าวคือ จำเป็นต้องมีบัสที่ไม่เพียงแต่สามารถทำงานด้วยความเร็วสูงและได้รับการปกป้องจากการรบกวน แต่ยังให้ความล่าช้าในการส่งข้อมูลน้อยที่สุดอีกด้วย เพื่อก้าวต่อไป ความเร็วสูงเครื่องจักร แม้แต่มิลลิวินาทีก็สามารถมีบทบาทสำคัญได้แล้ว โซลูชันที่ตอบสนองคำขอดังกล่าวมีอยู่แล้วในอุตสาหกรรม เรากำลังพูดถึง CAN BUS (Controller Area Network)

สาระสำคัญของ CAN บัส

บัส CAN ดิจิทัลไม่ใช่โปรโตคอลทางกายภาพที่เฉพาะเจาะจง หลักการทำงานของบัส CAN ที่พัฒนาโดยบ๊อชในทศวรรษที่ 80 ทำให้สามารถนำไปใช้กับการส่งสัญญาณประเภทใดก็ได้ แม้กระทั่งบนสายไฟ แม้กระทั่งบนไฟเบอร์ออปติก แม้กระทั่งผ่านช่องสัญญาณวิทยุ บัส CAN ทำงานร่วมกับฮาร์ดแวร์ที่รองรับลำดับความสำคัญของบล็อกและความสามารถในการ "สำคัญกว่า" ในการขัดจังหวะการส่งข้อมูลของ "สำคัญน้อยกว่า"

ด้วยเหตุนี้ จึงมีการแนะนำแนวคิดของบิตเด่นและบิตถอย: พูดง่ายๆ ก็คือ โปรโตคอล CAN จะช่วยให้ทุกยูนิตติดต่อได้ในเวลาที่เหมาะสม หยุดการถ่ายโอนข้อมูลจากน้อยกว่า ระบบที่สำคัญโดยเพียงแค่ส่งบิตที่โดดเด่นในขณะที่มีบิตถอยบนรถบัส สิ่งนี้เกิดขึ้นจริงทางกายภาพ - ตัวอย่างเช่น หาก "บวก" บนเส้นลวดหมายถึง "หนึ่ง" (บิตที่โดดเด่น) และการไม่มีสัญญาณหมายความว่า "ศูนย์" (บิตด้อย) การส่งสัญญาณ "หนึ่ง" จะลดลงอย่างเห็นได้ชัด "ศูนย์".

ลองนึกภาพชั้นเรียนตอนต้นบทเรียน นักเรียน (ผู้ควบคุมลำดับความสำคัญต่ำ) พูดคุยกันเองอย่างใจเย็น แต่ทันทีที่ครู (ผู้ควบคุมที่มีลำดับความสำคัญสูง) ออกคำสั่ง "เงียบในห้องเรียน!" เสียงดัง บล็อกเสียงรบกวนในห้องเรียน (บิตที่โดดเด่นระงับการถอยกลับ) การถ่ายโอนข้อมูลระหว่างตัวควบคุมของนักเรียนจะหยุดลง กฎนี้ทำงานอย่างต่อเนื่องใน CAN บัส ซึ่งแตกต่างจากชั้นเรียนของโรงเรียน

มีไว้เพื่ออะไร? ข้อมูลสำคัญนั้นจะถูกถ่ายโอนโดยมีความล่าช้าน้อยที่สุดแม้ในขณะที่ข้อมูลสำคัญจะไม่ถูกถ่ายโอนไปยังบัส (สิ่งนี้ทำให้ CAN บัสแตกต่างจากคอมพิวเตอร์อีเทอร์เน็ตที่ทุกคนคุ้นเคย) ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ ความสามารถของ ECU แบบฉีดเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งนี้จากตัวควบคุม SRS นั้นสำคัญอย่างไม่เป็นสัดส่วนมากกว่าความสามารถของแผงหน้าปัดในการรับแพ็กเก็ตถัดไปของข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วในการเคลื่อนที่

ในรถยนต์สมัยใหม่ ได้กลายเป็นบรรทัดฐานในการแยกแยะระหว่างลำดับความสำคัญต่ำและสูง พวกเขาใช้บัสทางกายภาพสองหรือมากกว่าที่มีความเร็วต่ำและสูง - โดยปกติแล้วจะเป็นบัส CAN "มอเตอร์" และ "บัสของร่างกาย" ข้อมูลที่ไหลระหว่างพวกเขาจะไม่ตัดกัน เฉพาะคอนโทรลเลอร์ CAN-bus เท่านั้นที่เชื่อมต่อพร้อมกันทั้งหมด ซึ่งทำให้สามารถ "สื่อสาร" กับบล็อกทั้งหมดผ่านขั้วต่อเดียวได้

ตัวอย่างเช่น, เอกสารทางเทคนิค Volkswagen กำหนด CAN บัสที่ใช้สามประเภท:

  • บัส "เร็ว" ซึ่งทำงานที่ 500 กิโลบิตต่อวินาที รวมเครื่องยนต์, ABS, SRS และชุดควบคุมเกียร์
  • "ช้า" ทำงานที่ความเร็ว 100 kbps และรวมบล็อกของระบบ "ความสะดวกสบาย" ( เซ็นทรัลล็อค, windows และอื่นๆ)
  • ส่วนที่สามทำงานด้วยความเร็วเท่ากัน แต่จะส่งข้อมูลระหว่างการนำทาง โทรศัพท์ในตัว และอื่นๆ เท่านั้น สำหรับรถยนต์รุ่นเก่า (เช่น Golf IV) บัสข้อมูลและรถบัส "คอมฟอร์ท" จะรวมกัน

ความจริงที่น่าสนใจ: บน เรโนลต์ โลแกนรุ่นที่สองและ "แพลตฟอร์มร่วม" ของมันยังมีรถโดยสารสองคัน แต่รุ่นที่สองเชื่อมต่อเฉพาะระบบมัลติมีเดียกับตัวควบคุม CAN รุ่นที่สองพร้อมกันมี ECU ของเครื่องยนต์ตัวควบคุม ABS ถุงลมนิรภัยและ UCH

ในทางกายภาพ รถยนต์ที่มี CAN บัสใช้เป็นคู่ดิฟเฟอเรนเชียลแบบบิด: ในนั้น สายไฟทั้งสองเส้นทำหน้าที่ส่งสัญญาณเดียว ซึ่งกำหนดเป็นความต่างศักย์ไฟฟ้าของสายไฟทั้งสองเส้น นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันเสียงรบกวนที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้ ลวดที่ไม่มีฉนวนป้องกันทำงานเหมือนเสาอากาศ กล่าวคือ แหล่งที่มาของการรบกวนทางวิทยุสามารถกระตุ้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าในนั้น ซึ่งเพียงพอสำหรับการควบคุมสัญญาณรบกวนที่ผู้ควบคุมจะรับรู้ว่าเป็นบิตของข้อมูลที่ส่งจริง

แต่ในคู่บิดเบี้ยว ค่า EMF ของการรบกวนจะเท่ากันทั้งสองสาย ดังนั้นความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นในการค้นหา CAN บัสในรถ ให้มองหาสายบิดเกลียวคู่ - สิ่งสำคัญคืออย่าสับสนกับการเดินสายของเซ็นเซอร์ ABS ซึ่งวางอยู่ภายในรถด้วยคู่บิดเพื่อป้องกันการรบกวน .

ขั้วต่อการวินิจฉัยของ CAN บัสไม่ได้ถูกคิดค้นขึ้นใหม่: สายไฟถูกนำไปที่พินว่างของบล็อกที่ได้มาตรฐานอยู่แล้ว ซึ่ง CAN บัสจะอยู่ที่พิน 6 (CAN-H) และ 14 (CAN-L)

เนื่องจากอาจมีรถโดยสาร CAN หลายคันในรถยนต์ จึงมักใช้ระดับสัญญาณทางกายภาพที่แตกต่างกันในแต่ละคัน อีกครั้ง ดูตัวอย่าง เอกสารโฟล์คสวาเกน. นี่คือลักษณะการส่งข้อมูลในมอเตอร์บัส:

เมื่อไม่มีการส่งข้อมูลบนบัสหรือมีการส่งข้อมูลแบบถอยกลับ โวลต์มิเตอร์จะแสดงไฟ 2.5 โวลต์ลงกราวด์บนสายทั้งสองของสายคู่บิดเกลียว (ความต่างของสัญญาณเป็นศูนย์) ในขณะที่ส่งสัญญาณบิตที่โดดเด่นบนสาย CAN-High แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเป็น 3.5 V ในขณะที่ CAN-Low จะลดลงเหลือครึ่งหนึ่ง ความแตกต่างของ 2 โวลต์หมายถึง "หนึ่ง"

บนรถบัส Comfort ทุกอย่างดูแตกต่างออกไป:

ในทางกลับกัน "ศูนย์" คือความแตกต่าง 5 โวลต์และแรงดันไฟฟ้าบนสายต่ำจะสูงกว่าในสายสูง "หน่วย" คือการเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์ไฟฟ้าเป็น 2.2 V.

การตรวจสอบบัส CAN ที่ระดับกายภาพนั้นดำเนินการโดยใช้ออสซิลโลสโคปซึ่งช่วยให้คุณเห็นการส่งสัญญาณจริงผ่านคู่บิดเบี้ยว: ด้วยเครื่องทดสอบธรรมดาแน่นอนว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะ "เห็น" การสลับของพัลส์ของ ยาวขนาดนั้น

"การถอดรหัส" ของ CAN-bus ของรถยนต์นั้นดำเนินการโดยอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องวิเคราะห์ อนุญาตให้คุณส่งออกแพ็กเก็ตข้อมูลจากบัสในขณะที่ส่ง

คุณเข้าใจดีว่าการวินิจฉัย CAN บัสในระดับ "มือสมัครเล่น" โดยไม่มีอุปกรณ์และความรู้ที่เหมาะสมนั้นไม่สมเหตุสมผลและเป็นไปไม่ได้ ค่าสูงสุดที่สามารถทำได้ด้วย "แบบชั่วคราว" หมายถึงการตรวจสอบ can-bus คือการวัดแรงดันไฟและความต้านทานของสายไฟ เปรียบเทียบกับค่าอ้างอิงสำหรับรถยนต์รุ่นใดรุ่นหนึ่งและยางรุ่นใดรุ่นหนึ่ง นี่เป็นสิ่งสำคัญ - ข้างต้น เราได้ยกตัวอย่างโดยเฉพาะถึงข้อเท็จจริงที่ว่าแม้ในรถคันเดียวกัน ยางก็สามารถมีความแตกต่างร้ายแรงได้

ความผิดพลาด

แม้ว่าอินเทอร์เฟซ CAN จะได้รับการปกป้องอย่างดีจากการรบกวน แต่ความผิดพลาดทางไฟฟ้าได้กลายเป็นปัญหาร้ายแรงสำหรับเขา การรวมบล็อคเป็นเครือข่ายเดียวทำให้มีช่องโหว่ อินเทอร์เฟซ CAN บนรถยนต์ได้กลายเป็นฝันร้ายที่แท้จริงสำหรับช่างไฟฟ้าอัตโนมัติที่มีทักษะต่ำอยู่แล้ว เนื่องจากหนึ่งในคุณสมบัติ: ไฟกระชากที่รุนแรง (เช่น ฤดูหนาว) ไม่เพียงแต่สามารถ "แฮงค์" ข้อผิดพลาด CAN บัสที่ตรวจพบได้เท่านั้น แต่ยังเติมเต็ม หน่วยความจำคอนโทรลเลอร์ที่มีข้อผิดพลาดเป็นระยะ ๆ ในลักษณะสุ่ม

เป็นผลให้ "พวงมาลัย" ของตัวบ่งชี้ทั้งหมดสว่างขึ้นบนแดชบอร์ด และในขณะที่ผู้มาใหม่จะเกาหัวด้วยความตกใจ: "มันคืออะไร?" ผู้วินิจฉัยที่เชี่ยวชาญจะใส่แบตเตอรี่ปกติก่อน

ปัญหาทางไฟฟ้าล้วนๆ คือการที่สายบัสขาด การลัดวงจรไปที่กราวด์หรือบวก หลักการของการส่งสัญญาณส่วนต่างเมื่อสายไฟขาดหรือสัญญาณ "ผิด" บนสายนั้นไม่สามารถรับรู้ได้ สิ่งที่แย่ที่สุดคือสายไฟลัดวงจร เพราะมัน "ทำให้รถบัสเป็นอัมพาต" ทั้งหมด

ลองนึกภาพมอเตอร์บัสธรรมดา ๆ ในรูปแบบของลวดซึ่งหลายบล็อก "นั่งเป็นแถว" - ตัวควบคุมเครื่องยนต์, ตัวควบคุม ABS, แผงควบคุมและซ็อกเก็ตการวินิจฉัย การแตกที่ตัวเชื่อมต่อนั้นไม่น่ากลัวสำหรับรถยนต์ - บล็อกทั้งหมดจะยังคงส่งข้อมูลถึงกันในโหมดปกติ การวินิจฉัยเท่านั้นที่เป็นไปไม่ได้ หากเราตัดสายไฟระหว่างตัวควบคุม ABS กับแผงควบคุม เราจะเห็นเฉพาะบนรถบัสด้วยเครื่องสแกน จะไม่แสดงความเร็วหรือความเร็วของเครื่องยนต์

แต่ในกรณีที่ ECU เครื่องยนต์แตกและ เครื่อง ABSเป็นไปได้มากว่ามันจะไม่เริ่มทำงานอีกต่อไป: หน่วยไม่ "เห็น" ตัวควบคุมที่ต้องการ (ข้อมูลความเร็วจะถูกนำมาพิจารณาเมื่อคำนวณเวลาฉีดและระยะเวลาการจุดระเบิด) จะเข้าสู่โหมดฉุกเฉิน

หากคุณไม่ตัดสายไฟ แต่เพียงแค่ใช้ "บวก" หรือ "กราวด์" กับหนึ่งในนั้นอย่างต่อเนื่อง รถจะ "เข้าสู่สภาวะที่น่าพิศวง" เนื่องจากไม่มีบล็อกใดที่จะสามารถส่งข้อมูลไปยังอีกบล็อกหนึ่งได้ นั่นเป็นเหตุผลที่ กฎทองช่างไฟฟ้าอัตโนมัติซึ่งแปลเป็นภาษารัสเซียมีเสียงเซ็นเซอร์เช่น "อย่าขึ้นรถบัสด้วยมือคดเคี้ยว" และผู้ผลิตรถยนต์จำนวนหนึ่งห้ามไม่ให้เชื่อมต่อโดยไม่ผ่านการรับรอง อุปกรณ์เพิ่มเติมการผลิตของบุคคลที่สาม (เช่น การเตือน)

โชคดีที่การเชื่อมต่อบัส CAN ส่งสัญญาณไม่ใช่ขั้วต่อกับขั้วต่อ แต่ชนเข้ากับบัสของรถโดยตรง ทำให้ผู้ติดตั้ง "คด" มีโอกาสที่จะผสมสายไฟในสถานที่ต่างๆ หลังจากนั้นรถจะไม่เพียงปฏิเสธที่จะสตาร์ทเท่านั้น - หากมีตัวควบคุมวงจรออนบอร์ดที่จ่ายไฟ แม้แต่การจุดระเบิดก็ไม่ใช่ความจริงที่ว่ามันจะเปิดขึ้น