خودروهای مدرن به طور فزاینده ای برای نیازهای خاص مردم طراحی می شوند. آنها سیستم ها و عملکردهای اضافی زیادی دارند که با نیاز به انتقال اطلاعات خاص همراه است. اگر باید سیم‌های جداگانه‌ای به هر یک از این سیستم‌ها وصل می‌شد، همانطور که قبلاً بود، کل فضای داخلی به یک شبکه پیوسته تبدیل می‌شد و به دلیل تعداد زیاد سیم‌ها، کنترل خودرو برای راننده دشوار می‌شد. اما راه حلی برای این مشکل پیدا شد - نصب Can-bus. راننده می تواند بفهمد که نقش او در حال حاضر چیست.
آیا تایر می تواند با لاستیک های معمولی وجه اشتراک داشته باشد و برای چه چیزی لازم است؟
توجه! یک راه کاملا ساده برای کاهش مصرف سوخت پیدا شده است! باور نمی کنی؟ یک مکانیک خودرو با 15 سال تجربه نیز تا زمانی که آن را امتحان نکرد، آن را باور نکرد. و اکنون او سالانه 35000 روبل در بنزین پس انداز می کند!
با شنیدن تعریفی به عنوان "اتوبوس CAN" ، یک راننده بی تجربه فکر می کند که این نوع دیگری از لاستیک های ماشین است. اما در واقع این دستگاه هیچ ارتباطی با لاستیک های معمولی ندارد. این دستگاه به گونه ای ساخته شده است که نیازی به نصب یک دسته سیم در خودرو نباشد، زیرا تمامی سیستم های ماشینی باید از یک مکان کنترل شوند. اتوبوس Can این امکان را فراهم می کند که فضای داخلی خودرو را برای راننده و مسافران راحت کند، زیرا در صورت وجود تعداد زیادی سیم وجود نخواهد داشت، این امکان را به شما می دهد تا تمام سیستم های خودرو را کنترل کنید و تجهیزات اضافی را در مکانی راحت وصل کنید. راه - ردیاب ها، آلارم ها، چراغ ها، اسرار و موارد دیگر. ماشین مدل قدیمی هنوز چنین وسیله ای ندارد، باعث ناراحتی زیادی می شود. اتوبوس دیجیتال با وظایف محول شده بهتر کنار می آید و سیستم استاندارد با یک دسته سیم پیچیده و ناخوشایند است.
اتوبوس دیجیتال CAN چه زمانی ساخته شد و هدف آن چیست؟
توسعه اتوبوس دیجیتال در قرن بیستم آغاز شد. دو شرکت مسئولیت این پروژه را بر عهده گرفتند: اینتل و بوش. 
پس از چند تلاش مشترک، متخصصان این شرکت ها یک نشانگر شبکه - CAN را توسعه دادند. این نوع جدیدی از سیستم سیمی بود که از طریق آن داده ها منتقل می شد. این توسعه تایر نامیده شد. این شامل دو سیم پیچ خورده با ضخامت نسبتاً زیاد است و تمام اطلاعات لازم برای هر یک از سیستم های خودرو از طریق آنها منتقل می شود. همچنین یک اتوبوس وجود دارد که یک دسته سیم است - به آن موازی می گویند.
اگر دزدگیر خودرو را به اتوبوس CAN متصل کنید، قابلیت های سیستم امنیتی افزایش می یابد و هدف مستقیم این سیستم خودرو را می توان نام برد:
- ساده سازی مکانیسم اتصال و عملکرد سیستم های خودروی اضافی؛
- توانایی اتصال هر دستگاه به سیستم خودرو؛
- توانایی دریافت و انتقال همزمان اطلاعات دیجیتال از چندین منبع؛
- تأثیر میدان های الکترومغناطیسی خارجی را بر عملکرد سیستم های اصلی و اضافی خودرو کاهش می دهد.
- روند انتقال داده ها به دستگاه ها و سیستم های لازم دستگاه را سرعت می بخشد.
برای اتصال به اتوبوس CAN، باید نارنجی را در سیستم سیم پیدا کنید، باید ضخیم باشد. برای برقراری تعامل با اتوبوس دیجیتال، باید به این موضوع متصل شوید. این سیستم به عنوان یک تحلیلگر و پخش کننده اطلاعات عمل می کند و به لطف آن از عملکرد با کیفیت بالا و منظم کلیه سیستم های خودرو اطمینان حاصل می شود.
می تواند - پارامترهای سرعت و ویژگی های انتقال داده
اصل عملکرد تحلیلگر CAN bus این است که باید اطلاعات دریافتی را به سرعت پردازش کرده و به عنوان سیگنال به یک سیستم خاص ارسال کند. در هر مورد، سرعت انتقال داده برای سیستم های خودرو متفاوت است. پارامترهای اصلی سرعت به صورت زیر است:
- سرعت کل انتقال اطلاعات از طریق گذرگاه دیجیتال 1 مگابایت بر ثانیه است.
- سرعت انتقال اطلاعات پردازش شده بین واحدهای کنترل خودرو - 500 کیلوبایت بر ثانیه.
- سرعت دریافت اطلاعات توسط سیستم Comfort 100 کیلوبایت بر ثانیه است.
اگر دزدگیر خودرو به اتوبوس دیجیتال متصل شود، اطلاعات آن در سریع‌ترین زمان ممکن به دست می‌آید و دستورات داده شده توسط شخصی با استفاده از جاکلیدی با دقت و به موقع اجرا می‌شود. آنالایزر سیستم بدون وقفه کار می کند و بنابراین عملکرد کلیه سیستم های ماشینی همیشه در وضعیت خوبی خواهد بود. 
اتوبوس دیجیتال یک شبکه کامل از کنترل‌کننده‌ها است که در یک دستگاه جمع‌وجور متحد شده‌اند و با راه‌اندازی یا خاموش کردن سیستم‌های خاص، توانایی دریافت یا انتقال سریع اطلاعات را دارند. حالت انتقال سریال داده ها باعث می شود که سیستم روان تر و صحیح تر کار کند. گذرگاه CAN مکانیزمی است که دارای نوع دسترسی Collision Resolving است و هنگام نصب تجهیزات اضافی باید این واقعیت را در نظر گرفت.
آیا مشکلاتی در عملکرد اتوبوس وجود دارد؟
گذرگاه کانال یا گذرگاه دیجیتال با بسیاری از سیستم ها به طور همزمان کار می کند و دائماً در حال انتقال داده است. اما مانند هر سیستمی، خرابی در مکانیزم CAN bus ممکن است رخ دهد و این باعث می شود تحلیلگر اطلاعات به شدت نادرست کار کند. مشکلات تایر ممکن است به دلیل شرایط زیر رخ دهد:
هنگام شناسایی نقص سیستم، لازم است علت این امر را جستجو کنید، با توجه به اینکه ممکن است در تجهیزات اضافی نصب شده - آلارم خودرو، سنسورها و سایر سیستم های خارجی پنهان شود. عیب یابی باید به صورت زیر انجام شود:
- عملکرد سیستم را به طور کلی بررسی کنید و درخواست یک بانک خطا کنید.
- بررسی ولتاژ و مقاومت هادی ها؛
- بررسی مقاومت جامپرهای مقاومتی
اگر مشکلی در گذرگاه دیجیتال ایجاد شد و آنالایزر نمی تواند به درستی به کار خود ادامه دهد، نباید خودتان سعی کنید این مشکل را حل کنید. برای تشخیص صحیح و انجام اقدامات لازم، حمایت متخصص در این زمینه ضروری است.
چه سیستم هایی در یک ماشین مدرن اتوبوس می باشد؟
همه می دانند که کانباس یک تحلیلگر اطلاعات و یک دستگاه قابل دسترسی برای انتقال دستورات به سیستم های اصلی و اضافی خودرو، تجهیزات اضافی - آلارم خودرو، سنسورها، ردیاب ها است. یک اتوبوس دیجیتال مدرن شامل سیستم های زیر است:
این لیست شامل سیستم های خارجی قابل اتصال به باس دیجیتال نمی شود. به جای اینها ممکن است یک دزدگیر ماشین یا تجهیزات اضافی از نوع مشابه وجود داشته باشد. شما می توانید اطلاعاتی را از اتوبوس دریافت کنید و نحوه عملکرد آنالایزر را با استفاده از کامپیوتر نظارت کنید. این نیاز به نصب یک آداپتور اضافی دارد. اگر یک سیستم دزدگیر و علاوه بر آن یک چراغ راهنمایی به گذرگاه اتوبوس متصل است، می توانید برخی از سیستم های خودرو را با استفاده از تلفن همراه کنترل کنید.
هر سیستم هشداری توانایی اتصال به اتوبوس دیجیتال را ندارد. اگر مالک خودرو می‌خواهد دزدگیر ماشینش قابلیت‌های بیشتری داشته باشد و بتواند سیستم‌های خودروی خود را از راه دور کنترل کند، بهتر است نسخه گران‌تر و مدرن‌تری از سیستم امنیتی را خریداری کند. این نوع دزدگیر به راحتی به سیم اتوبوس متصل می شود و بسیار موثر عمل می کند.
اتوبوس CAN، نحوه اتصال دزدگیر ماشین به اتوبوس دیجیتال
آنالایزر اتوبوس دیجیتال نه تنها با سیستم ها و دستگاه های داخلی خودرو مقابله می کند. اتصال عناصر خارجی - آلارم‌ها، سنسورها و سایر دستگاه‌ها - بار بیشتری را به دستگاه دیجیتال اضافه می‌کند، اما بهره‌وری آن ثابت می‌ماند. دزدگیر ماشین که دارای آداپتور برای اتصال به اتوبوس دیجیتال است طبق طرح استاندارد نصب شده است و برای اتصال به CAN باید چند مرحله ساده را طی کنید:
- سیستم دزدگیر خودرو طبق طرح استاندارد به تمامی نقاط خودرو متصل می شود.
- صاحب وسیله نقلیه به دنبال سیم نارنجی و ضخیم است - به اتوبوس دیجیتال منتهی می شود.
- آداپتور دزدگیر به سیم اتوبوس دیجیتال خودرو متصل است.
- اقدامات ایمن سازی لازم انجام می شود - نصب سیستم در یک مکان امن، عایق بندی سیم ها، بررسی صحت فرآیند.
- کانال ها برای کار با سیستم پیکربندی شده اند و یک محدوده عملکردی مشخص شده است.
امکانات یک اتوبوس دیجیتال مدرن عالی است، زیرا یک چرخش دو سیم، دسترسی به تمام سیستم های اصلی و اضافی ماشین را ترکیب می کند. این به جلوگیری از وجود تعداد زیادی سیم در کابین کمک می کند و عملکرد کل سیستم را ساده می کند. اتوبوس دیجیتال مانند یک کامپیوتر کار می کند و این در دنیای مدرن بسیار مناسب و راحت است.
هر سال، مدارهای الکتریکی خودرو افزایش یافته و از نظر طراحی پیچیده تر می شوند. در اولین خودروهای تولید شده، احتراق با یک آهنربا کار می کرد، اما اصلا باتری یا ژنراتوری وجود نداشت. چراغ های جلو از مشعل های استیلن استفاده می کردند.
در سال 1975 طول سیم در مدار الکتریکی خودرو چند صد متر بود و با برق هواپیماهای سبک قابل مقایسه بود.
میل به ساده کردن سیم کشی برق این بود: فقط یک سیم مورد نیاز است، همه مصرف کنندگان را به آن وصل کنید و یک دستگاه کنترل را به هر یک وصل کنید. جریان الکتریکی را از طریق این سیم به مصرف کنندگان و سیگنال های کنترل دستگاه منتقل کنید.
ویدئو
تا سال 1991، به لطف پیشرفت فناوری دیجیتال، بوش و اینتل رابط شبکه CAN (شبکه منطقه کنترل) را برای سیستم های چند پردازنده ای رایانه های داخلی ایجاد کردند. در الکترونیک، چنین سیستمی "اتوبوس" نامیده می شود.
در یک گذرگاه سریال، داده ها به صورت پالس به پالس روی یک جفت پیچ خورده (دو سیم) منتقل می شوند و در یک گذرگاه موازی، داده ها در طول چندین سیم به طور همزمان حرکت می کنند.
با عملکرد بیشتر، باس موازی سیم کشی برق خودرو را پیچیده می کند. گذرگاه سریال اطلاعات را تا 1 مگابیت بر ثانیه ارسال می کند.
بلوک های مختلف داده ها را به اشتراک می گذارند، قاعده ای که توسط آن این اتفاق می افتد پروتکل نامیده می شود. پروتکل می تواند دستورات را به بلوک های مختلف ارسال کند، از یک یا همه داده ها را درخواست کند. علاوه بر یک آدرس خاص برای دستگاه، پروتکل همچنین می تواند به دستورات اهمیت دهد. برای مثال فرمان روشن کردن فن خنک کننده موتور بر فرمان پایین آوردن شیشه کناری اولویت دارد.
به حداقل رساندن وسایل الکترونیکی مدرن امکان راه اندازی تولید ماژول های کنترلی ارزان قیمت و سیستم های ارتباطی را فراهم کرده است. در یک شبکه خودرو، آنها را می توان به زنجیر، ستاره و حلقه ترکیب کرد.
اطلاعات در هر دو جهت جریان دارد، به عنوان مثال، هنگامی که لامپ نور بالا را روشن می کنید، یک سیگنال روی صفحه ابزار روشن می شود یا خیر.
سیستم مدیریت موتور بهترین حالت را انتخاب می کند، داده ها را از تمام دستگاه های موجود در مدار دریافت می کند، سیستم روشنایی چراغ های جلو را روشن یا خاموش می کند، سیستم ناوبری مسیر را ترسیم یا تغییر می دهد و غیره.
به لطف این پروتکل، تشخیص موتور و سایر دستگاه های خودرو ساده شده است.
تمایل به داشتن تنها یک سیم در خودرو محقق نشد، اما ماژول CAN و پروتکل انتقال داده، قابلیت اطمینان سیستم را افزایش داد و سیم کشی را ساده کرد.
ویدئو
اتوبوس CAN - چیست؟
CAN bus ("can bus") یک سیستم کنترلی برای تمام وسایل الکتریکی و ارتباطات دیجیتال در یک ماشین است که می تواند اطلاعات را از دستگاه ها دریافت کند، بین آنها تبادل داده و همچنین آنها را کنترل کند. داده های وضعیت فنی و سیگنال های کنترلی به لطف یک پروتکل خاص به صورت دیجیتالی از طریق کابل های جفت پیچ خورده منتقل می شوند. برق از شبکه داخلی خودرو برای هر مصرف کننده تامین می شود، اما همه آنها به صورت موازی به هم متصل هستند. این گزینه قابلیت اطمینان کل مدار الکتریکی را افزایش داد، تعداد سیم ها را کاهش داد و نصب را ساده کرد.
اتوبوس CAN چیست؟
تاریخچه CAN از اواسط دهه 80 قرن گذشته آغاز شد. بوش، همراه با اینتل، یک رابط دیجیتال جدید برای انتقال داده توسعه داده اند - Controller Area Network (CAN).
اتصال زنگ آنالوگ (بدون گذرگاه CAN)
چرا به اتوبوس CAN در ماشین نیاز دارید؟
اتوبوس CAN به شما اجازه می دهد تا هر تعداد سنسور، کنترل کننده، محرک و سایر واحدهای واقع در خودرو (به عنوان مثال: ABS، SRS AIRBAG، سیستم های ESP، ایموبلایزر، واحد کنترل موتور، آب و هوا، گیربکس، قفل مرکزی، نور، سیستم تعلیق را به هم متصل کنید. ، تابلوی ابزار و غیره...) در حالت دوبلکس (دریافت و انتقال داده) با سرعت تا 1 مگابیت بر ثانیه. در عین حال، خود گذرگاه قوطی فقط از دو سیم (جفت پیچ خورده) تشکیل شده است. قبلاً برای اتصال بلوک ها باید از صدها سیم استفاده می شد زیرا ... انتقال یک واحد اطلاعات از بلوک به بلوک از طریق یک سیم جداگانه انجام شد.
نصب دزدگیر از طریق باس CAN
دزدگیر خودرو با ماژول CAN.
ماژول CAN
دزدگیرهای مدرن خودرو با یک ماژول CAN یکپارچه تولید می شوند که به شما امکان می دهد دزدگیر خودرو را مستقیماً به اتوبوس دیجیتال CAN خودرو متصل کنید. دزدگیر خودرو اطلاعات دیجیتالی در مورد وضعیت سوئیچ ها، قفل ها، احتراق، ترمز دستی، سرعت سنج و غیره دریافت می کند. و همچنین می تواند قفل درها، شیشه های برقی، سانروف، هشدار استاندارد و برخی دیگر از سیستم های خودرو را کنترل کند. به شما امکان می دهد تداخل در سیم کشی استاندارد برق را به میزان قابل توجهی کاهش دهید (اتصالات فقط به 6-8 سیم به جای 15-20 در نسخه بدون استفاده از باس قوطی انجام می شود) و از مشکلات مربوط به گارانتی تجهیزات الکتریکی خودرو جلوگیری می کند.
سیستم های الکترونیکی داخلی در اتومبیل ها و کامیون های مدرن دارای تعداد زیادی دستگاه و محرک اضافی هستند. برای اینکه تبادل اطلاعات بین همه دستگاه ها تا حد امکان کارآمد باشد، خودرو باید دارای یک شبکه ارتباطی قابل اعتماد باشد. در اوایل دهه 80 قرن بیستم، بوش و توسعه دهنده اینتل یک رابط شبکه جدید - Controller Area Network را پیشنهاد کردند که معمولاً Can-bus نامیده می شود.
1 درباره اصل عملکرد رابط شبکه CAN-bus
کان باس در یک ماشین برای اتصال به هر وسیله الکترونیکی که قادر به انتقال و دریافت اطلاعات خاص است طراحی شده است. بنابراین، داده‌های مربوط به وضعیت فنی سیستم‌ها و سیگنال‌های کنترلی از کابل جفت تابیده در قالب دیجیتال عبور می‌کنند. این طرح امکان کاهش تأثیر منفی میدان های الکترومغناطیسی خارجی و افزایش قابل توجهی سرعت انتقال داده ها از طریق پروتکل (قوانینی که واحدهای کنترل سیستم های مختلف قادر به تبادل اطلاعات هستند) را فراهم می کند.
علاوه بر این، سیستم‌های خودروی DIY آسان‌تر شده‌اند. با توجه به استفاده از چنین سیستمی به عنوان بخشی از شبکه سواری خودرو، تعداد معینی هادی آزاد شده است که قادر به برقراری ارتباط از طریق پروتکل های مختلف هستند، به عنوان مثال، بین واحد کنترل موتور و تجهیزات تشخیصی، سیستم هشدار دهنده. وجود اتوبوس Kan-bus در ماشین است که به مالک اجازه می دهد تا با استفاده از تجهیزات تشخیصی خاص نقص و خطاهای کنترلر را با دست خود شناسایی کند.
اتوبوس CAN–این یک شبکه ویژه است که از طریق آن داده ها بین گره های کنترل مختلف منتقل و مبادله می شود.هر گره از یک ریزپردازنده (CPU) و یک کنترلر CAN تشکیل شده است که با کمک آنها پروتکل اجرایی پیاده سازی شده و تعامل با شبکه خودرو تضمین می شود. گذرگاه Kan حداقل دو جفت سیم دارد - CAN_L و CAN_H، که از طریق آنها سیگنال ها از طریق فرستنده گیرنده منتقل می شود - فرستنده گیرنده هایی که قادر به تقویت سیگنال از دستگاه های کنترل شبکه هستند. علاوه بر این، فرستنده‌های گیرنده عملکردهایی مانند زیر را انجام می‌دهند:
- تنظیم نرخ انتقال داده با افزایش یا کاهش عرضه فعلی؛
- محدود کردن جریان برای جلوگیری از آسیب به سنسور یا کوتاه شدن خطوط انتقال؛
- حفاظت حرارتی
امروزه دو نوع فرستنده گیرنده شناخته شده است - سرعت بالا و تحمل خطا. نوع اول رایج ترین است و مطابق با استاندارد (ISO 11898-2) است، به شما امکان می دهد داده ها را با سرعت حداکثر 1 مگابایت در ثانیه انتقال دهید. نوع دوم فرستنده گیرنده به شما امکان می دهد یک شبکه صرفه جویی در انرژی با سرعت انتقال تا 120 کیلوبایت بر ثانیه ایجاد کنید، در حالی که چنین فرستنده هایی به هیچ آسیبی در خود اتوبوس حساس نیستند.
2 ویژگی های شبکه
باید درک کرد که داده ها از طریق شبکه CAN به شکل فریم منتقل می شوند. از مهمترین آنها می توان به فیلد شناسه (Identifire) و سیستم داده (Data) اشاره کرد. رایج ترین نوع پیام مورد استفاده در Kanbus Data Frame است. این نوع انتقال داده از یک فیلد به اصطلاح داوری تشکیل شده و در صورتی که چندین گره سیستم به طور همزمان داده ها را به گذرگاه CAN ارسال کنند، اولویت انتقال داده را تعیین می کند.
هر یک از دستگاه های کنترلی متصل به باس دارای مقاومت ورودی خاص خود هستند و بار کل از مجموع تمام بلوک های اجرایی متصل به گذرگاه محاسبه می شود. به طور متوسط مقاومت ورودی سیستم های کنترل موتور که به باس CAN متصل می شوند 68-70 اهم است و مقاومت سیستم اطلاعات و فرمان می تواند تا 3-4 اهم باشد.
3 رابط CAN و تشخیص سیستم
سیستم های کنترل CAN نه تنها مقاومت بار متفاوتی دارند، بلکه نرخ های انتقال پیام متفاوتی نیز دارند. این واقعیت پردازش پیام های مشابه را در داخل شبکه داخلی پیچیده می کند. برای ساده سازی تشخیص، خودروهای مدرن از یک رابط دروازه (مبدل مقاومت) استفاده می کنند که یا به عنوان یک واحد کنترل جداگانه طراحی شده است یا در ECU موتور خودرو تعبیه شده است.
چنین مبدلی همچنین برای ورودی یا خروجی اطلاعات تشخیصی خاص از طریق سیم خط "K" طراحی شده است که در حین تشخیص یا تغییر پارامترهای عملیاتی شبکه یا به کانکتور تشخیصی یا مستقیماً به مبدل متصل می شود.
ذکر این نکته ضروری است که در حال حاضر هیچ استاندارد خاصی برای اتصالات شبکه Can وجود ندارد. بنابراین، هر پروتکل بسته به بار و سایر پارامترها، نوع اتصال دهنده های خود را در گذرگاه CAN تعیین می کند.
بنابراین ، هنگام انجام کارهای تشخیصی با دستان خود ، از یک اتصال یکپارچه نوع OBD1 یا OBD2 استفاده می شود که در اکثر اتومبیل های مدرن خارجی و داخلی یافت می شود. با این حال، برخی از مدل های خودرو، به عنوان مثال. فولکس واگن گلف 5 ولت، آئودی S4،دروازه ندارند علاوه بر این، چیدمان واحدهای کنترل و باس CAN برای هر مدل و مدل خودرو جداگانه است. برای تشخیص یک سیستم CAN با دستان خود، از تجهیزات ویژه ای استفاده می کنید که از یک اسیلوسکوپ، یک آنالایزر CAN و یک مولتی متر دیجیتال تشکیل شده است.
کار عیب یابی با حذف ولتاژ شبکه (حذف ترمینال منفی باتری) شروع می شود. سپس تغییر مقاومت بین سیم های باس تعیین می شود. رایج ترین انواع خرابی کان باس در خودرو، اتصال کوتاه یا قطع خط، خرابی مقاومت های بار و کاهش سطح انتقال پیام بین عناصر شبکه است. در برخی موارد، تشخیص نقص بدون استفاده از دستگاه آنالایزر Can امکان پذیر نیست.
خودروهای مدرن از واحدهای کنترل الکترونیکی (ECU - Electronic Control Unit) برای نظارت و کنترل سیستم های مختلف ماشین آلات مانند هیدرولیک، گیربکس و موتور استفاده می کنند.
همانطور که کامپیوترها را می توان به یک شبکه متصل کرد، واحدهای کنترل در ماشین نیز می توانند متصل شوند.
مزایای اتصال به شبکه:
- سیستم کنترل حساس تر
- داده های کاملتر و قابل اعتمادتری دریافت کنید
- تشخیص خطا و مدیریت تنظیمات با استفاده از نرم افزار انجام می شود.
به عنوان مثال، ECU موتور می تواند از طریق یک سیستم شبکه با دیگر ECU های خودرو ارتباط برقرار کند می توان.
سیستم می توان:کنترل کننده ی شبکه- شبکه کنترلرها CAN توسط Robert Bosch GmbH در اواسط دهه 1980 توسعه یافت و اکنون به طور گسترده در صنایع خودروسازی، هوانوردی، تراکتورسازی و سایر صنایع استفاده می شود.
سیستم ارتباط الکترونیکی CAN که تمام واحدهای کنترل ماشین را با یک کابل مشترک (باس) و متشکل از یک جفت سیم به یک شبکه متصل می کند، CAN باس نامیده می شود. داده های کدگذاری شده از واحدهای کنترل به گذرگاه CAN ارسال می شود.
نقاشی - باس CAN متشکل از 4 واحد کنترل.
در بالا یک گذرگاه CAN متشکل از 4 واحد کنترل است. مقاومت های منطبق (ترمیناتورها، مقاومت ها) در انتهای کابل مشترک (باس) نصب می شوند معمولاً مقاومت هر مقاومت 120 اهم است. استفاده از مقاومت های منطبق در انتهای سیستم از انعکاس سیگنال در انتهای خط جلوگیری می کند و در نتیجه عملکرد عادی کل شبکه CAN را تضمین می کند.
انتقال سیگنال در گذرگاه CAN با استفاده از دو سیم به هم تابیده شده (جفت پیچ خورده، جفت پیچ خورده) به دلیل انتقال اطلاعات دیفرانسیل و محافظت بالای این محلول در برابر تداخل خارجی است.
در مورد ما، بلوک شماره 2 یک سیگنال را از طریق دو سیم پیچ خورده به گذرگاه CAN ارسال می کند و این سیگنال ولتاژ متفاوتی روی هر سیم جفت پیچ خورده خواهد داشت. بلوک های دیگر در شبکه سیگنال را می خوانند و تعیین می کنند که برای کدام بلوک در نظر گرفته شده است و چه دستوری باید اجرا شود (بلوک های شماره 1 و شماره 4)
سیگنال یکسان به دو سیم (CAN High و CAN low) با ولتاژهای مختلف با استفاده از روش "انتقال داده دیفرانسیل" منتقل می شود. در حالت سکون، ولتاژ روی سیم‌های CAN High و CAN 2.5 ولت است. این حالت "مغلوب" نامیده می‌شود و به صورت ساده‌شده با مقدار بیت "0" در هنگام انتقال به یک "غلبه" فعال مطابقت دارد. حالت (هر عنصر شبکه می تواند چنین حالتی را ایجاد کند)، ولتاژ سیم CAN High حداقل 1 ولت به 3.5 ولت افزایش می یابد و CAN low نیز 1 ولت به 1.5 ولت کاهش می یابد. به منظور "درک" اختلاف ولتاژ بین CAN High و CAN low، هر واحد کنترل از طریق یک فرستنده گیرنده به گذرگاه CAN متصل می شود، جایی که اختلاف ولتاژ U CAN Hi و U CAN Lo به ولتاژ نهایی U DIFF تبدیل می شود. تفاوت بین CAN High و CAN low 2V خواهد بود و توسط واحدهای کنترل گیرنده به عنوان یک مقدار بیت برابر با "1" درک می شود. این "انتقال دیفرانسیل" سیگنال تأثیر ولتاژ پایه 2.5 ولت و سایر نوسانات ولتاژ را به دلیل تداخل های مختلف در عملکرد واحدهای کنترل از بین می برد. به عنوان مثال، افت ولتاژ در شبکه داخلی 1.5 ولت به دلیل گنجاندن یک مصرف کننده قدرتمند در شبکه رخ می دهد: U CAN Hi و U CAN Lo در حالت استراحت 2.5 -1.5 = 1 V (U DIFF = 1 - 1 = 0 - مقدار بیت "0") تفاوت هنگام انتقال به حالت غالب U CAN Hi = 2.5 +1 -1.5 = 2 V. U CAN Lo = 2.5 -1 -1.5 = 0 V. مجموع U DIFF = 2 - 0 = 2 V (مقدار بیت "1")، حتی چنین کاهش غیر واقعی نیز بر عملکرد تأثیری نداشت.
نقاشی - اصل خط CAN
به این ترتیب سیگنال ها از طریق گذرگاه CAN مخابره می شوند. این سیگنال ها خود "فریم" (پیام) هستند که توسط تمام عناصر شبکه CAN دریافت می شوند. اطلاعات محموله در قاب شامل یک فیلد شناسایی (شناسه) به طول 11 بیت (فرمت استاندارد) یا 29 بیت (فرمت توسعه یافته، یک ابر مجموعه قبلی) و یک فیلد داده با طول 0 تا 8 بایت است. فیلد شناسایی در مورد محتویات بسته می گوید و برای تعیین اولویت زمانی که چندین گره شبکه تلاش می کنند به طور همزمان ارسال کنند استفاده می شود. همچنین فریم (پیام) علاوه بر اطلاعات مفید، حاوی اطلاعات سرویس نیز می باشد. با فیلدهای چک، فیلد بررسی و سایر فیلدها نشان داده می شود. در انتهای کادر یک "فیلد پایان پیام" وجود دارد.
در گذرگاه CAN، پیام‌های واحدهای کنترل باید به یک گذرگاه مشترک منتقل شوند، سپس برای جلوگیری از درگیری بین بلوک‌ها، هر گره قبل از ارسال فریم، شبکه را برای انتقال بیت غالب بررسی می‌کند. دستگاهی که بیت غالب را ارسال می کند دارای اولویت در نظر گرفته می شود. بنابراین، دستگاه منتظر می ماند تا خط CAN آزاد شود. از یک طرف، این الگوریتم عملیاتی عملکرد را افزایش می دهد، اما از طرف دیگر، اگر یکی از واحدهای کنترل به درستی کار نکند، ممکن است گذرگاه CAN به طور کامل بارگیری شود و سایر واحدها یا عناصر شبکه CAN قادر به انجام این کار نباشند. ارسال پیام (خط برای آنها همیشه مشغول خواهد بود).
نقاشی - ساختار پیام
در نهایت یک نمونه کار:
با تعویض دکمه، فرمان واحد کنترل شماره 1 را برای ارسال پیام به گذرگاه CAN آغاز می کنیم. بلوک شماره 2 پیام را دریافت می کند و در پیام رمزگشایی می کند که فریم با دستور روشن کردن چراغ برای او آمده است. ولتاژ روی برد به مصرف کننده عرضه می شود.
نقاشی -اصل ارتباط از طریقمی توان
این اصل عملکرد باس CAN بدون فرورفتگی خاص است. همچنین شایان ذکر است که باس CAN بسته به کاربرد و سازنده ممکن است ویژگی های خاص خود را داشته باشد. در مقاله، من در مورد رایج ترین اتوبوس CAN صحبت کردم که می توان آن را در کامیون ها و اتومبیل های مدرن، تراکتورها و تجهیزات ویژه مختلف یافت.
