Что такое CAN шина в сигнализации автомобиля и принцип работы: установка и подключение своими руками, фото и видео, как сделать анализатор

Что такое Can модуль в системах автосигнализации и для чего он нужен?

Автомобили и другие транспортные средства становятся более продвинутыми в техническом отношении. В связи с этим возникает необходимость в использовании центральном управлении процессами. Эффективным средством упорядочивания работы контролирующих устройств является CAN-модуль для систем сигнализации. Его подключение обеспечивает сообщение между собой микроконтроллеров, что гарантирует ускорение передачи данных к определенным узлам автомобиля.

В инструкциях к современным антиугонным системам транспортного средства можно часто встретить указание на CAN-модуль. Однако не все знают, что это за устройство и в каких целях оно используется.
can модуль для сигнализации что это

  • 1 CAN-модуль в системах автосигнализации: что это такое?
    • 1.1 Зачем нужен и где используется?
    • 1.2 Как это работает: устройство и принцип действия
    • 1.3 Разновидности и маркировка

    CAN-модуль в системах автосигнализации: что это такое?

    Если мысленно принять машину за человеческое тело, CAN-шина будет выполнять роль нервной системы.

    Она предназначена для проведения и получения сигналов от других девайсов автомобиля.

    С помощью стандарта КАН инженеры получают возможность соединять устройства-контроллеры и датчики транспортного средства.

    CAN-модуль — это must-have современного авто. Он способен обеспечить стабильное согласование работы штатной шины с сигнализационной системой.

    Большим преимуществом этого устройства является незначительное вмешательство в электропроводку транспортного средства при его установке.

    Синхронизация при задействовании CAN-модуля для автосигнализации снижает риск возникновения сбоев.

    Зачем нужен и где используется?

    Несмотря на то, что протокол CAN был изначально предназначен для использования в автопроме, сегодня данная инновация с успехом применяется в некоторых других сетевых приложениях.

    Множество компаний по достоинству оценили преимущества технологии, и протокол CAN-шины задействуется в следующих системах:

    • конвейерные линии сборки;
    • транспортные машины промышленного назначения;
    • медицинское оборудование;
    • военные комплексы;
    • другие оборудование, где необходима связь отдельных компонентов.

    В автомобильной же промышленности популярность CAN-шины обусловлена неоспоримыми «плюсами», ключевыми из которых являются:

    • легкость, с которой устройство монтируется в автомобиль;
    • высокая скорость функционирования;
    • «иммунитет» против влияния помех;
    • наличие многоступенчатой системы контроля, что означает устранение риска сбоев при отправке и получении данных;
    • способность к блокировке попыток несанкционированного доступа;
    • автоматическое распределение скорости по различным каналам, гарантирующее стабильность работы всех систем;
    • большой ассортимент девайсов, позволяющий подобрать модель под конкретную марку.

    Как это работает: устройство и принцип действия

    Для лучшего понимания функционирования девайса рассмотрим его принцип работы.

    Он состоит из следующих этапов:

    • вначале цифровой адаптер осуществляет считывание данных с главной шины автомобиля и преобразовывает их в аналоговый сигнал;
    • после этого полученная информация передается на блок, контролирующий работу сигнализации.

    КАН-модуль, заточенный под определенную модель авто, проводит преобразование сигнала, обеспечивая взаимодействие компонентов авто и охранной системы.

    Разновидности и маркировка

    Работа над технологий КАН-протоколов была начата в 1983 году компанией Robert Bosch GmbH, поэтому неудивительно, что наибольшей популярностью пользуются девайсы именно этого бренда.

    В зависимости от принципа распространения информации различают:

    • «серийные» шины (Serial Bus), в которых осуществляется последовательная передача сигнала;
    • шины «параллельные» (Parallel Bus), работающие по принципу передачи данных по нескольким маршрутам.

    КАН-девайсы также классифицируются по функциональным особенностям:

      устройство для двигателя: если подключить такую шину, можно обеспечить высокоскоростное распределение информационного сигнала — до 500 kbit/c;

    основная задача девайса заключается в том, чтобы обеспечить синхронизацию функционирования модуля управления (например. двигателя и коробки передач);

    Особенности установки и подключения CAN-шины

    Установка КАН-шины значительно упростится, если знать месторасположение блока управления противоугонной системы.

    В том случае, когда система сигнализации монтировалась самим владельцем транспортного средства, проблем с этим возникнуть не должно.

    Для корректного подключения CAN-шины рекомендуется придерживаться следующих шагов:

    • убедитесь в том, что антиугонная система подсоединена ко всем необходимым элементам и узлам;
    • подключите цифровую шину с помощью толстого оранжевого кабеля;
    • подведите адаптер антиугонной системы к контакту шины;
    • произведите установку устройства и убедитесь в его надежной фиксации; позаботьтесь об изоляции электроцепей; произведите диагностику выполненных действий;
    • настройте каналы и функциональный ряд.

    CAN-модуль — современный способ оптимизации работы всех систем автомобиля. Помимо этого, он обеспечивает высокий уровень безопасности транспортного средства.

    Принцип действия КАН-модуля

    На сайте работает автоэлектрик-диагност, сертифицированный специалист StarLine. Если есть вопросы по автосигнализациям задавайте их в конце статьи в комментариях или Вконтакте. Указывайте при обращение марку машины и модель сигнализации.

    Кан-модуль для сигнализации фактически является интерфейсным блоком, который позволяет прошивке охранной системы управлять цепями автомобиля типизированным образом. Например, при постановке автомобиля на охрану центральный блок подает на CAN-модуль соответствующую команду, а дальнейшие действия уже будут определяться прошивкой модуля. Однократно выполнив программирование КАН-модуля в процессе установки, о нем в дальнейшем можно просто забыть – сервисные функции сигнализации можно будет настраивать так же, как если бы его и не было.

    При этом само по себе программирование не низкоуровневое, то есть установщику не обязательно знать, какие конкретно команды нужно подавать на шину для определенного действия: достаточно просто выбрать номер прошивки, соответствующий модели и комплектации автомобиля. Узнать номер можно на сайте производителя охранной системы. Например, прошивка КАН-модуля «Старлайн» для Honda CR-V 2017 года с кнопкой «Старт-Стоп» имеет номер 2444.

    Вариант сопряжения с любой сигналкой

    Ясно, что большинство проводов модуля подключают к автосигнализации, точнее, к ее сигнальным выходам и входам. Выше рассматривалось, как задействовать выходы ЦЗ либо блокировки. То есть, будем считать, что шесть клемм модуля уже задействованы. Речь идет о следующих клеммах: питание, масса, соединение с шиной (провода 2 и 11), а также 17-й и 18-й контакты разъема. О подключении других контактов рассказывается дальше.

    Назначение входов модуля

    Ниже приведена базовая схема подключения. Здесь указано назначение клемм, заданное «по умолчанию»:

    Руководство по монтажу модуля CAN F5

    CAN F5, схема монтажа

    Справа перечислены выходы модуля, а слева – его входы. Концевик тормоза к входу 7 чаще всего не подключают – сигнал о нажатии педали присутствует на шине.

    Рассмотрим функции всех входов:

    1. Шнур 9 – сервисная кнопка (когда зажигание включено), кнопка временного отключения опции «комфорт» (при выключенном зажигании);
    2. Если включено двухшаговое отпирание (опция 15), то с автосигнализации на вход 17 подается «второй отпирающий сигнал»;
    3. Провод 16 подключают к одному выходу – на нем появляется напряжение, когда задействуется световая сигнализация;
    4. Назначение остальных проводов (7, 8 и 18) можно понять из схемы.

    Вообще же на схеме, если говорить о входах 17 и 18, указан один вариант подключения: сигнализация управляет состоянием модуля при помощи импульсов. Дело в том, что именно такой метод управления используется по умолчанию. Но поменяв значение настраиваемой опции 14, можно переключиться к другому варианту («статусное» управление). Именно о нем речь шла в пункте 2 – не путайте два разных метода!

    Выходы модуля и схемы соединений

    Теперь будем говорить о подключении выходов модуля. Чаще их соединяют с входами сигнализации напрямую. Но иногда нужна дополнительная коммутация, что реализуют при помощи реле:

    Имитация открытой двери после автозапуска

    CAN F5 и Chevrolet Captiva

    Такое подключение, как показано здесь, позволит имитировать одно событие: дверь водителя всегда открывается после завершения автозапуска.

    Известно, что конструкторы любой автосигнализации предусматривают два варианта монтажа: первый предназначен для машин с АКП, второй – для авто с «механикой». В первом случае сигналка контролирует педаль тормоза, во втором – ручной тормоз. Выполняя монтаж, подключайте только желто-белый, либо, наоборот, оранжево-черный шнур модуля. На большее не рассчитана сама сигнализация. Нужны подробности – откройте штатное руководство.

    Обратите внимание на то, как контролируется работа двигателя. Все данные в модуль поступают по шине. Когда мотор запускается, на клемме 14 появляется напряжение «+12». В разъеме каждой автосигнализации есть один контрольный шнур – подключайте его к выходу 14. Затем в настройках потребуется задать следующий вариант – «контроль по генератору».

    История разработки и унификации Controller Area Network

    Компания BOSCH, производя исследования в области автоматизации в 80-х годах прошлого века, предложила стандарт микроконтроллерной связи, который можно было применять и в автомобилестроении.

    Стандарт CAN применяется не только в автомобилях. В настоящее время его используют в концепции «умный дом», промышленной автоматике и т.д.

    Применительно к автомобильной технике стандарт CAN (Controller Area Network) адаптирован к шине с физическим уровнем. Она организована при помощи витой пары проводников, по которым идут пакеты сигналов разной полярности.

    Такой стандарт получил международную классификацию ISO 11898. Кадр (пакет) включает 11-битный информационный сигнал (либо 29-битный в расширенном режиме).

    В общем, CAN-шина не обязательно может быть реализована при помощи витой пары проводников. Это может быть и оптоволокно, и радиоканал.

    Можно предположить, что с введением беспилотных транспортных средств CAN-шина трансформируется в мобильный интерфейс передачи информации одного, а возможно, и комплекса автомобилей.

    Разновидность функций шин

    Рассмотрим, какие существуют функции у различных девайсов.

    Девайс для автомобильного двигателя

    При соединении устройства обеспечивается быстрый канал передачи данных, по которому информация распространяется со скоростью 500 кбит/с. Основное предназначение шины заключается в синхронизации работы управляющего модуля, к примеру, коробки передач и мотора.

    Устройство типа Комфорт

    Скорость передачи данных по этому каналу более низкая и составляет 100 кбит/с. Функция такой шины заключается в соединении всех устройств, относящихся к данному классу.

    Информационно-командный девайс

    Скорость передачи данных такая же, как и в случае с устройствами типа Комфорт. Главная задача шины заключается в обеспечении связи между обслуживающимися узлами, к примеру, мобильным девайсом и системой навигации.

    Шины от разных производителей приведены на фото.

    Рейтинг самых популярных сигнализаций с модулем

    Исходя из вышеперечисленных параметров, можно выделить три следующие самые популярные системы на CAN-шине.

    Сигнализация Pandora DXL 3500 воплощает собой все возможные используемые сегодня технические новинки, которые используются при построении охранного комплекса для автомобиля. У MS Stalker NB 600 есть идентификационная метка, но для интеграции с цифровой шиной авто используется дополнительный внешний CAN-модуль (сигнализация пока использует такой же адаптер). А вот сигнализация StarLine B9 Dialog в этом списке исключительно из-за доступных низких цен.

    Что такое CAN шина и принцип работы

    Автомобильный электронный КАН модуль представляет собой сеть контроллеров, предназначенных для объединения всех управляющих блоков машины в одну сеть. Основная особенность заключается в том, что объединение элементов происходит с использованием одного проводника. Сам цифровой интерфейс на авто включает в себя пару кабелей, именуемых CAN. Информация, которая поступает по каналам от одного блока к другому, передается в зашифрованном виде.

    Где находится устройство

    Место установки CAN шины зависит от конкретной модели автомобиля, этот момент надо уточнять в сервисном руководстве к машине. Он может располагаться в моторном отсеке или в салоне, под панелью приборов. Подробно на фото показаны примеры расположения КАН интерфейсов.

    Обычно блок управления сигнализацией ставится под контрольным щитком либо за «приборкой» в салоне машины.

    Функции

    Функции, выполняющиеся интерфейсом КАН:

    • возможность подключать к электросети транспортного средства и настраивать любые устройства, в том числе автосигнализации;
    • более упрощенный алгоритм подключения и работы дополнительного оборудования и систем, установленных в автомобиле;
    • возможность одновременной передачи и получения цифровой информации и ее анализа от различных источников;
    • снижение величины воздействия внешних помех на работу основных и дополнительных систем;
    • более быстрое подключение функции автозапуска противоугонной системы;
    • ускорение процесса передачи данных к конкретным устройствам и механизмам машины.

    Режимы

    Цифровая система может функционировать в нескольких режимах:

    1. Автономный или фоновый. При его активации все системы выключены, но на КАН интерфейс подается питание. Значение напряжения достаточно низкое, поэтому такой режим работы не позволит разрядить АКБ.
    2. Режим пуска. Он работает, когда водитель устанавливает ключ в замок и прокручивает его в положение зажигания либо кликает по кнопке Старт/Стоп. Производится включение функции стабилизации питания. Напряжение начинает поступать на датчики и регуляторы.
    3. Активный режим функционирования. При его включении обмен информации начинает происходить между всеми датчиками и регуляторами. Когда активирован активный режим, значение потребления энергии может возрасти до 85 мА.
    4. Режим отключения либо засыпания. При остановке мотора все датчики и системы, подключенные к интерфейсу КАН, перестают работать. Производится их отключение от электросети машины.

    Характеристики

    Отдельно следует сказать об основных характеристиках скорости работы интерфейса:

    • общая величина скорости передачи данных с информацией составляет 1 мб/с;
    • при отправке информации между микропроцессорными устройствами этот показатель составит 500 кб/с;
    • скорость получения данных к автомобильной системе «Комфорт» составляет 100 кб/с.

    Нужен ли CAN-модуль для моей машины?

    Чтобы получить ответ на этот вопрос, проще всего ознакомиться с функциями, которые выбранная сигнализация может обеспечить через CAN-шину. При этом нужно учитывать, что ведущие производители охранных комплексов постоянно обновляют прошивки модулей и их список постоянно расширяется. То есть, если CAN-шина физически присутствует в автомобиле, помимо упрощения установки мы получим еще и больший набор функций по сравнению с аналоговым подключением.

    КАН-модуль «Старлайн» дает ряд функций, которые при аналоговом подключении недоступны:

    1. Функция Slave – безопасное снятие автосигнализации с охраны штатными кнопками на радиоключе, брелок переходит в режим радиометки, подтверждающей право на запуск двигателя.
    2. Кодовый иммобилайзер – можно запретить запуск двигателя, пока не будет нажата заранее заданная последовательность штатных кнопок автомобиля.
    3. Бесключевой обход штатного иммобилайзера – больше не требуется вынимать чип из одного штатного ключа, чтобы обеспечить работу автозапуска, через CAN-шину система сможет самостоятельно имитировать присутствие «правильного» ключа в автомобиле.

    Видео:Что такое кан модуль.

    Уже хотя бы ради бесключевого обхода иммобилайзера установка КАН-модуля становится привлекательным решением, даже если всю систему нетрудно подключить «по аналогу». Для автозапуска CAN-подключение интересно еще и возможностью точного контроля факта работы двигателя. При аналоговом подключении для этого приходится использовать либо специальный вход тахометрического сигнала, либо идти более грубыми путями (по росту напряжения в сети при включении генератора, по изменению напряжения на его выходе контрольной лампы).

    Даже на ряде бензиновых автомобилей корректно считываемый сигнализацией тахометрический сигнал получить трудно. Например, на холостом ходу у Citroen C4 «Старлайн» не распознает сигнал с форсунок, если не собрать самодельный сумматор, и будет глушить мотор после того, как он сбросит обороты. На дизелях же возможностей тахометрического входа еще меньше. В то же время подключение CAN-модуля даст сигнализации возможность однозначно определить, работает двигатель или нет, вовремя отключая стартер и не отключая зажигание при ошибках считывания оборотов по физическому сигналу.

    Программная настройка «от и до»

    Настраивать сам модуль можно, не подключая его к «внешней» сигнализации никак. Он будет работать исправно. Помните, что одна из кнопок в машине является сервисной. Подробности есть в документации can_osob. В крайнем случае, можно подключить дополнительную кнопку (вход 9). Дальнейшие действия рассмотрены в следующей главе.

    Что менять, а что – нет

    Если есть опыт в подключении и настройке любой сигнализации, пусть даже квартирной, то проблем в ходе программирования модуля не будет тоже: все опции здесь собраны в двух таблицах, а число значений как правило равно двум. Обе таблицы приведены на рисунке ниже:

    Скриншот руководства по настройке модуля

    Все опции, задаваемые программно

    Опция 1 – это номер подгруппы автомобиля. Задавать значение нужно, если оно не было распознано на подготовительном этапе. Функцию 2, так же как последующие девять функций, нет смысла настраивать – по умолчанию все задано оптимально. Расшифровка значений для функции 2 приводится дальше.

    Предустановленные варианты настроек CAN F5

    Три варианта предустановленных настроек

    «Схема 2», то есть «заводской вариант», подходит для подключения к любой стандартной автосигнализации. Поэтому, конфигурирование опций 3-10 здесь рассматриваться не будет – используйте готовые варианты.

    Блокировку изменений (опция 11) вначале лучше не задействовать. Поговорим только о том, что такое импульсное и статусное управление. В действительности есть две сигнализации: штатная и работающая совместно с модулем. Управление будет вести вторая сигнализация, то есть та, которую устанавливают. Она переводит модуль в один из двух режимов: охрана, снято с охраны. При этом штатной автосигнализации по CAN-шине будет подаваться команда: включить или отключить охрану, закрыть или отпереть замки. Чтобы использовать только вторую группу команд (с замками), присвойте опции 16 значение 2.

    Рассмотрим, как работает импульсное управление. На вход 17 нужно подать короткий импульс, и тогда режим охраны выключится. Чтобы включить его, импульс подают на 18-й контакт. А вот статусное управление выглядит по-другому: к 18-й клемме подключают один шнур, идущий от монтируемой сигнализации. Когда на шнуре есть потенциал «массы», охрана включена. И наоборот. Видите, как все просто.

    Подключение сигналки без CAN к ЦЗ

    Реализация импульсного управления, схема

    В конструкции любой автосигнализации есть выход на блокирующее реле. Его, как можно понять, и надо подключать к 18-й клемме. В настройках самой сигнализации обязательно задают, что управляет она реле с нормально замкнутыми контактами. Иначе система работает некорректно.

    Как получить доступ к таблицам

    Убедитесь в том, что перед выполнением настройки на клемме 10 присутствует напряжение питания. Зажигание должно быть выключено. Еще уделите внимание тому, как выполнено подключение к «массе». Для надежной работы совместно с CAN-шиной это будет важно. Лучше использовать штатную шпильку, к которой подключается «приборка».

    Процедура настройки выглядит тривиально:

    1. Включите зажигание;
    2. Не позднее, чем через 10 секунд после шага 1 сервисную кнопку нажимают 10 раз – так получают доступ к первой таблице;
    3. Для доступа к таблице 2 кнопку нажимают не 10, а 12 раз;
    4. Модуль должен издать три либо четыре сигнала, что соответствует таблице 1 или таблице 2;
    5. Номер опции выбирают нажатиями на кнопку, затем следуют сигналы, число которых равно выбираемому номеру;
    6. Чтобы изменить значение опции, нажимают на педаль тормоза, а на кнопку затем нажимают требуемое число раз (см. ниже);
    7. Педаль тормоза отпускают, дожидаются выхода из режима настроек, но можно снова перейти к пункту 4.

    Число нажатий, выполняемых на шаге 6, вычисляется так: если задано значение 1, а нужно установить 3, кнопку нажимают два раза. Если задано 3, а максимальное значение равно 4-м, то для перевода системы к значению 1 кнопку тоже нажимают дважды.

    Метод программирования модуля F5

    Как вычислить количество нажатий

    Здесь используется «циклический выбор».

    Для любой автосигнализации, даже для самой примитивной, обычно предусматривают процедуру «сброса настроек». Но разработчики модуля CAN F5 пошли несколько другим путем: для выполнения «сброса» потребуется замкнуть два контакта. Набор всех действий должен выглядеть так:

    1. Разрывают связь устройства с CAN-шиной, а перед этим отключают питание;
    2. Открывают корпус, замыкают пинцетом клеммы с надписью «RST»;
    3. Временно подключают питание, затем идет прерывистый звуковой сигнал;
    4. Отключают питание, убирают пинцет.

    Клеммы, которые надо замыкать, выполнены в виде площадок на печатной плате.

    Модуль и кабель из комплекта F5

    Комплект под названием F5

    Чтобы отрыть крышку корпуса, придется выкрутить саморезы.

    Перед тем, как выполнять «сброс», убедитесь в следующем: опция 11 должна находиться в значении 2. Знайте, что после «сброса» будет забыт и «номер» автомобиля. Базовую настройку потребуется проводить «с нуля».

    Схема организации обмена данными

    Структурно схему подключения различных блоков автомобиля к CAN-шине можно изобразить в таком виде:

    CAN сеть обмена данными

    Для согласования всех устройств, то есть организации оптимальных условий и скорости приемо — передачи, выходные сопротивления трансмиттеров должны быть приблизительно одинаковы.

    В случае отключения или повреждения каких-либо из блоков управления систем автомобиля, сопротивление шины изменяется, нарушается согласование по сопротивлению, которое приводит к значительному уменьшению скорости передачи информации по шине. Такие нарушения могут привести к полной потере связи по CAN-шине.

    На некоторых автомобилях для устранения проблем с синхронизацией CAN-информации применяется отдельный модуль межсетевого интерфейса.

    модуль межсетевого интерфейса для синхронизации CAN-информации

    Каждое сообщение, передаваемое по CAN-шине, имеет собственный идентификатор, например «температура охлаждающей жидкости» и код, соответствующий ее значению, типа «98,7 градусов Цельсия». Не обязательно это будут абсолютные значения, в большинстве случаев это относительные двоичные единицы, которые далее преобразуются в сигналы управления и контроля.

    информация, передаваемая по КАН-шине

    Эти же данные используют средства диагностики для контроля и обработки информации об основных системах автомобиля.

    Основные режимы работы CAN-шины:

    • активный (зажигание включено);
    • спящий (при выключенном зажигании);
    • пробуждение и засыпание (при включении и выключении зажигания).

    Во время спящего режима ток потребления шины минимальный. Однако при этом по шине (с меньшей частотой) передаются сигналы о состоянии открытия дверей и окон, других систем, связанных с охранными функциями автомобиля.

    В большинстве современных диагностических устройств предусмотрен режим диагностирования ошибок по CAN-шине. Технически это организовано непосредственным подключением проводников к диагностическому разъему.

    диагностический разъём

    Виды и маркировки

    Самым популярным типом шин являются устройства, разработанные Робертом Бошем. Девайс может функционировать последовательно, то есть сигнал передается за сигналом. Такие устройства называются Serial BUS. В продаже можно встретить и параллельные шины Parallel BUS. В них передача данных осуществляется по нескольким каналам связи.

    О разновидностях, принципе действия, а также возможностях КАН-шины можно узнать из видео, снятого каналом DIYorDIE.

    С учетом разных типов идентификаторов можно выделить несколько видов устройств:

    1. КАН2, 0А Актив. Так маркируются устройства, которые поддерживают 11-битный формат обмена данными. Эти узлы не обозначают ошибки на импульсы 29-битного узла.
    2. КАН2, 0В Актив. Так маркируются девайсы, функционирующие в 11-битном формате. Основное отличие заключается в том, что при обнаружении идентификатора на 29 бит в системе они будут передавать на управляющий модуль сообщение об ошибке.

    Надо учесть, что в современных машинах такие типы устройств не применяются. Это связано с тем, что работа системы должна быть согласованной и логичной. А в данном случае она может функционировать при нескольких скоростях передачи импульсов — на 125 либо 250 кбит/с. Более низкая скорость используется для управления дополнительных устройств, таких как осветительные приборы в салоне, электрические стеклоподъемники, стеклоочистители и т. д. Высокая скорость нужна для обеспечения рабочего состояния трансмиссии, силового агрегата, системы ABS и т. д.

    Важные показатели работы сигнализации на базе CAN-шины

    Самые жаркие споры вызывает возможность таких автосигнализаций на дальность работы радиоканала. Это не удивляет: параметр связи напрямую зависит от чистоты эфира в конкретном месте и такой же момент времени.

    Очень важным параметром здесь является и ток, который потребляет сигнализация. Дело в том, что в современных машинах, напичканных электроникой, за энергопотреблением призваны следить именно бортовые компьютеры, в которых электроника никогда не выключается. Именно по уровню потребления процессор отслеживает, в каком режиме находится система и все ли у нее нормально. Если вдруг потребление в каком-то из режимов оказывается больше штатного, то поступит сигнал о неисправности в связи с этим чем ниже потребление у охранного комплекса, тем лучше.

    Важен и конструктив: такая сигнализация имеет малые габаритные размеры как базового блока и радиомодуля, так и элементарная база (которая и определяет жизнеспособность и перспективность той или иной модели).

    В современных моделях машин идет постоянная борьба за полезное пространство в салоне по отношению к общему объему автомобиля при одновременном увеличении «начинки». Очевидно, что размер также имеет значение: чем проще спрятан базовый блок, тем надежнее будет охрана. А маленький размер радиомодуля совершенно не будет мешаться на лобовом стекле. Важно оценить размер и форму брелока это важный параметр для простого пользователя. А элементарная база и применяемые процессоры помогут рассказать об актуальности начинки и возможности ее модернизации на базе существующей системы.

    Видео «Диагностика авто с помощью CAN шины»

    Канал KV Avtoservice подробно рассказал о процедуре выполнения компьютерной проверки машины с использованием КАН интерфейса.

    Чтение данных OBD-II автомобиля через CAN в контейнерном приложении во встроенном Linux

    Подключенный мир позволяет в режиме реального времени через ваш смартфон отслеживать онлайн-заказы, отправленные вам, и получать информацию о вашем транспортном средстве, такую ​​как давление в шинах, внешняя температура, и даже такие подробности, как разбитая лампа. Но за магией знания, где находится грузовик, в котором находится ваша посылка, и других деталей транспортного средства, кроется очень сложный мир, состоящий из встроенных устройств, «говорящих» друг с другом, это способствует тому, что информация передается от устройства к вам.

    В этом обзоре вы узнаете, как создать приложение для связи с автомобилем через CAN с помощью стандарта OBD-II. Мы используем современную программную контейнеризацию с Docker и Torizon, современной промышленной платформой для встраиваемых Linux-систем от Toradex. Мы реализуем приложение на компьютере-на-модуле Verdin, который разработан для использования в суровых условиях, например, в коммерческих автомобилях. Хотя в этом примере описывается гипотетическое автомобильное приложение, вы можете использовать CAN даже в промышленных приложениях.

    Краткий разговор о CAN

    Прежде чем мы углубимся в технические детали приложения, вы должны знать, что оно будет использовать CAN, что означает сеть контроллеров. Это один из наиболее часто используемых протоколов связи для транспортных средств, грузовиков и даже тракторов. Если у вас есть автомобиль, произведенный после 2004 года, он наверняка имеет сеть CAN, соединяющую десятки ЭБУ.

    Рисунок 1. Пример узла шины CAN. Автор: EE JRW
    — Собственная работа, CC BY-SA 4.0,

    Для тех, кто не знаком с этим термином, ЭБУ(ECU) — это аббревиатура от электронный блок управления (Electronic Control Unit). Он соответствует каждому электронному устройству в сети CAN, которое может принимать и передавать данные, отвечая за управление одной или несколькими функциями в транспортном средстве, такими как двигатель, трансмиссия и даже мультимедийная система.

    Как правило, любой данный ЭБУ, действующий как узел CAN, способный взаимодействовать с шиной CAN транспортного средства, должен иметь два основных компонента: контроллер CAN, который реализует уровень канала передачи данных ISO 11898-1 для CAN, и приемопередатчик CAN, который, в свою очередь, заботится о физическом уровне в соответствии со стандартами ISO 11898-2 / 3, как показано на рисунке 1.

    Первоначально шина CAN была предназначена для использования на транспортных средствах, но она оказалась настолько надежной, что ее начали использовать другие области, добавляя транспортные протоколы, чтобы она могла поддерживать больше приложений, таких как стандарт CAN J1939, созданный для грузовиков, и ISO-11783 (также известный как ISOBUS) создан для тракторов. OBD-II поверх CAN, о котором мы будем говорить, построен на ISOTP, или, другими словами, ISO-15765-2.

    Рисунок 2. Пример диагностического анализа
    автомобиля, выполняемого через компьютер
    с адаптером OBD-2.

    В том же направлении сеть CAN в большинстве транспортных средств также должна обмениваться данными по стандарту бортовой диагностики (OBD-II), в котором она должна отвечать на серию запросов, чтобы предоставить информацию о скорости, оборотах в минуту, уровне батареи, уровне топлива, среди множества других данных, связанных с информацией о двигателе. Как видно из названия, OBD-II может использоваться (и используется) для диагностики транспортных средств, как показано на Рисунке 2.

    Возможность взаимодействия с данным транспортным средством со стандартом OBD-II позволяет любому приложению запрашивать информацию из главного ЭБУ данного транспортного средства, без необходимости знать собственные сообщения CAN, используемые каждым производителем для передачи интересующего сообщения. OBD-II не только означает стандарт сообщений через сетевой протокол, но также относится к используемому общему физическому разъему, как показано на рисунке 3.

    Рисунок 3 Разъем OBD2 (слева) и типичный сканер Bluetooth ODB-II (справа)

    Этот разъем обычно используется компаниями для телематических устройств для мониторинга, помимо других доступных переменных транспортных средств, скорости транспортного средства, уровня топлива, уровня заряда батареи, сгруппированных вместе с данными геолокации, полученными через приемник GPS / GNSS. Также может быть получена другая информация, такая как температура двигателя и частота вращения, которая может указывать на условия высокой интенсивности, которым может подвергаться данный двигатель.

    Рисунок 4. Телематические приложения на тяжелом транспорте.

    OBD-II — это подход «запрос-ответ». Другими словами, вам не придется читать не интересные вам сообщения по мере их появления. Вы будете отправлять сообщения главному ЭБУ транспортного средства, чтобы он реагировал на данную информацию, например, на скорость транспортного средства. Главный ЭБУ автомобиля ответит на этот запрос, и вы обработаете сообщение в соответствии со стандартом OBD-II. Главное преимущество этого подхода заключается в том, чтобы не спамить шину CAN и периодически запрашивать интересующие сообщения, например, один раз в минуту.

    Torizon и Verdin

    Если вы еще не слышали о Torizon, предлагаем вам взглянуть. Torizon — это простая в использовании промышленная встраиваемая Linux-платформа Toradex, которая использует приложения в контейнерах, управляемых Docker, с тем, чтобы облегчить разработку встроенных системных решений. Он также поставляется с клиентом OTA с безопасностью автомобильного уровня. Это открытый исходный код.

    Рисунок 5. Логотип Torizon.

    Вместе с Torizon Toradex уже предоставляет новое семейство компьютеров-на-модулях под названием Verdin, основанное на разъеме DDR4 SODIMM. Verdin имеет оптимизированный интерфейс, а также упрощенные требования к источнику питания и управлению питанием всей системы. Он разработан для суровых условий, и его прямой выход позволяет добавлять реальные порты ввода-вывода без необходимости пересекать трассы или слои. Первые модули Verdin основаны на процессорах приложений i.MX 8M Mini, подобных показанному на рисунке 6, который использовался в этом примере.

    Рисунок 6. Модуль Verdin iMX8MM

    NXP i.MX8 M Mini SoC не поставляется с собственными контроллерами CAN. Чтобы компенсировать это, Toradex добавила в модуль контроллер MCP2518 SPI CAN, как показано на рисунке 7. Контроллер CAN MCP2518 совместим с CAN-FD и является хорошим выбором для приложений CAN высокого класса. Вы можете найти более подробную информацию о Verdin iMX8M Mini на его странице в Toradex. CAN также доступен на других компьютерах Toradex в модулях, таких как семейства Apalis и Colibri.

    Рис. 7. Verdin iMX8MM с акцентом на интерфейс CAN-контроллера.

    В настоящее время есть две несущие платы, которые вы можете использовать для оценки компьютера-на-модуле Verdin: Dahlia и плата разработки Verdin. Dahlia — это компактная несущая плата, обеспечивающая легкий доступ к наиболее распространенным функциям семейства Verdin, а плата разработчика Verdin — это несущая плата, цель которой — раскрыть все функции модуля. В этой демонстрации мы будем использовать плата разработки Verdin, но вы можете легко использовать Dahlia. Плата разработки Verdin использует изолированный CAN-трансивер ISO1042BDWR от Texas Instruments, который предоставляет все необходимые сигналы для CAN, такие как: CAN High, CAN Low и GND (никогда не забывайте о заземлении). Мы будем использовать интерфейс CAN1 в плате разработки Verdin, как показано на рисунке 8.

    Рис. 8. Плата разработки Verdin с упором на интерфейс приемопередатчика CAN1.

    Мы предоставляем подробные инструкции по правильному использованию Verdin iMX8MM и платы разработки Verdin в Кратком руководстве от Toradex.

    Поскольку TorizonCore является встроенным дистрибутивом Linux, он поддерживает SocketCAN, предоставляемый ядром Linux, что позволяет приложению взаимодействовать с сетью CAN как соединение сокета с Linux Socket API.

    Теперь, когда все настроено, давайте сделаем шаг за шагом, чтобы вы могли установить TorizonCore 5 в свой Verdin iMX8MM и наше приложение-контейнер для связи CAN со стандартом OBD-II.

    Установка TorizonCore 5

    На момент написания этого обзора TorizonCore 5 все еще находится в стадии разработки. Мы решили использовать его в нашем обзоре, потому что это будет наша основная ориентированная версия TorizonCore. Посетите веб-страницу Torizon, чтобы увидеть дорожную карту для получения дополнительной информации.

    Чтобы установить его в Verdin iMX8MM, сначала вы должны использовать нашу последнюю версию Toradex Easy Installer — 2.0b6, доступную через наши ночные сборки в Toradex Artifactory. Вы можете найти подробные инструкции о том, как его получить, в разделе «Ночной выпуск» на странице «Простой установщик Toradex».

    Если в Verdin iMX8MM загружен Toradex Easy Installer 2.0b6, вам необходимо использовать наши каналы CI для загрузки TorizonCore 5, что можно сделать, щелкнув пункт меню «Feeds» в меню Toradex Easy Installer и отметив значок Вариант подачи CI, как показано на рисунке 9.

    Рисунок 9. Диалоговое окно каналов с флажком для каналов Toradex CI.

    Этот процесс займет некоторое время, так как он загрузит множество ссылок на изображения из Toradex Artifactory.

    После завершения загрузки выберите один образ TorizonCore 5, например «5.1.0-devel-20201019 + build.98», выбранный ниже (одна из наших последних ночных сборок), и установите его. Если вы не можете найти эту, выберите самую близкую к вашей дате ночную сборку.

    Рисунок 10. Выбор ночного TorizonCore 5 для установки.

    Обратите внимание, что ночные сборки могут быть нестабильными. Если вы обнаружите проблему, не стесняйтесь опубликовать ее в нашем сообществе Toradex, и мы проанализируем ее как можно быстрее. После установки вы сможете получить доступ к TorizonCore 5 через адаптер Verdin Development Board USB-to-Serial X66. Инструкции о том, как получить доступ к консоли модуля через последовательный порт, представлены в нашей статье «Настройка консоли отладки последовательного порта (Linux / U-Boot)». При первом входе в систему и пользователь, и пароль — torizon. Вам будет предложено изменить пароль, как показано на рисунке 11.

    Рисунок 11. Приглашение входа в TorizonCore 5 на Verdin iMX8MM

    Теперь у нас есть Verdin iMX8MM с TorizonCore 5, и пришло время для практического использования контейнера.

    Загрузка контейнера, готового к обмену данными по CAN на TorizonCore 5

    Одна из основ TorizonCore — это использование контейнеров для изоляции приложений и управления ими, что осуществляется через Docker. Это может сбивать с толку разработчиков встраиваемых систем «старой школы», но это общая тенденция на рынке, поскольку встраиваемые устройства более мощные и способны выполнять более сложные задачи, чем в прошлом. Кроме того, безопасность сегодня вызывает большее беспокойство, чем когда-либо прежде.

    Мы приглашаем вас ознакомиться с обзором TorizonCore с документацией, а также вы можете прочитать статью для быстрого начала работы с контейнерами на Torizon.

    Но для нетерпеливых, необходимая настройка для этого руководства — иметь хост-машину с Docker и настроенную с эмуляцией Arm, чтобы вы могли создавать образы контейнеров для своего целевого устройства. Об этом у есть подробный обзор.

    Пожалуйста, всегда создавайте образы докеров для TorizonCore на главном компьютере разработки. Хотя это можно сделать на целевом устройстве (например, Verdin iMX8MM), это займет гораздо больше времени. В рамках этого руководства мы можем создать образ докера со следующим файлом Dockerfile:

    Кан линия. Что такое CAN-шина в автомобиле

    CAN шина представляет собой интерфейс, использующийся для более упрощенного управления транспортным средством. Это обеспечивается благодаря обмену данными между разными системами, передача информации производится в зашифрованном виде.

      8.1 Варианты настройки
      12.1 Фотогалерея

    Где находится CAN-шина?

    Модуль CAN в машине являет собой сеть датчиков и контроллеров, которые предназначены для объединения всех управляющих устройств в одну систему.

    Эта автомобильная технология используется как колодка, с которой можно соединять следующие управляющие блоки:

    • «сигналки» — к противоугонной системе может подключаться модуль автоматического запуска двигателя;
    • антиблокировочной системы «АБС»;
    • механизмов безопасности, в частности, подушек и их датчиков;
    • системы управления силовым агрегатом автомобиля;
    • приборной комбинации;
    • системы круиз-контроля;
    • кондиционера и отопительного узла;
    • системы управления автоматической трансмиссией и т. д.

    CAN-модуль — это устройство, место монтажа которого может отличаться производителем транспортного средства.

    Если неизвестно, где расположен интерфейс, этот момент уточняется в сервисной документации к авто, он обычно устанавливается:

    • под капотом автомобиля;
    • в салоне транспортного средства;
    • под контрольной комбинацией.

    Как я добавил функции автомобилю по шине CAN, не умея программировать


    Цель этой статьи — рассказать о моём опыте модификации автомобиля, экспериментируя с шиной CAN.
    Сначала я решил добавить фронтальную камеру в свой 2017 Chevrolet Cruze. Поскольку у автомобиля уже есть заводская камера заднего вида, то на высоком уровне нужно было выяснить две вещи:

    1. Способ передачи видео с фронтальной камеры, которую я добавлю.
    2. Способ отображения на экране картинки с камеры заднего вида в любое время.

    Видеочасть была простой. Из предыдущего опыта я знал, что можно сделать видеомикшер на реле.
    Запуск на экране оказался более сложным, и после некоторого расследования я пришёл к выводу, что машина должна подавать сигнал от камеры заднего вида на экран через какую-то шину данных.

    У Chevrolet две разные шины данных. Первая — это стандартная CAN, быстрая (500 Кбит/с) и надёжная, она используется для критических данных. Вторая — то, что GM называет LAN (GMLAN), более старая и медленная шина (33,3 Кбит/с), которая используется для данных, не связанных с безопасностью.

    Мне нужен был способ прослушивать трафик по CAN, то есть снифер. Для этой цели невероятно полезно устройство PCAN.


    Peak Can

    Peak Can (PCAN) представляет собой USB-устройство, способное перехватывать и передавать сообщения. Благодаря программному обеспечению Pcan View можно начинать работу без особого обучения.

    Поскольку камера заднего вида менее важна для безопасности, чем другие компоненты, я предположил, что искомые данные, скорее всего, будут на шине GMLAN.

    Самая простая точка доступа — разъём OBD2. Я подключил Peak Can к шине GMLAN, запустил программное обеспечение — и сразу началось прослушивание трафика.

    Цель состояла в том, чтобы перепроектировать вызов камеры заднего вида. Для этого с включённым снифером я повёл машину задним ходом, чтобы она включила дисплей, а затем несколько раз попробовал парковался. На протяжении всего этого процесса я заметил один ID с сообщениями, которые последовательно имитировали мои действия.

    Тогда я припарковался и через Pcan View попытался передать то же самое сообщение, которое я видел, когда включался и выключался дисплей. В мгновение ока я уже взаимодействовал с шиной.
    Передача сообщения через PCAN
    Впрочем, я не планировал постоянно ездить с ноутбуком. Нужен был способ автоматизировать эти функции — и здесь пригодилась Arduino. Возможность напрямую получать питание 12V в сочетании с большим количеством ресурсов и поддержки в интернете сделала этот выбор очевидным.

    В дополнение к Arduino для завершения проекта мне понадобилось два компонента: модуль CAN и модуль реле. По сути, Arduino — это мозг, запускающий и выполняющий код. Модуль CAN предоставляет возможность взаимодействовать с шиной данных, а реле обеспечивает питание фронтальной камеры, а также действует как видеомикшер между ней и камерой заднего вида.


    Модуль mcp2515 (сверху), Arduino Uno (посередине), модуль реле (снизу)

    После добавления и настройки соответствующих библиотек Arduino установил связь с автомобилем.
    Прослушивание трафика через Arduino
    Поскольку я уже знал, что могу запустить дисплей, то начал думать о том, КАК это сделать. Первоначальная идея состояла в том, чтобы установить на панели специальную кнопку мгновенного вызова, но я начал думать: «А что ЕЩЁ в сети можно использовать в качестве триггера?»

    В ходе экспериментов я обнаружил, что по шине GMLAN также передаются сообщения с ID, соответствующим кнопке «Отмена круиз-контроля». Это было идеально, потому что круиз-контроль включается на скоростях более 65 км/ч, когда я буду использовать переднюю камеру, а на скоростях ниже 15 км/ч будет включаться камера заднего вида, чтобы помочь с парковкой, так что они никогда не будут перекрываться. После написания некоторого кода я смог заставить Arduino распознать, когда нажимается кнопка отмены круиз-контроля.
    Распознавание однократного нажатия кнопки
    Однако я не хотел, чтобы камера активировалась каждый раз, когда я отменяю круиз-контроль, поэтому я решил, что лучший подход — превратить её (по сути) в многофункциональную кнопку. Камера активируется только в том случае, если кнопка «дважды нажата».

    После долгого уикенда изучения функции millis и отладки кода я успешно запрограммировал распознавание двойного нажатия.
    Распознавание двойного нажатия
    И когда я привязал его к своим командам для управления дисплеем, у меня собралась довольно крутая небольшая утилита.
    Двойное нажатие + команды
    Теперь у меня была возможность включать и выключать дисплей, но оставалась одна проблема — что насчёт камеры заднего вида? Мне нужно было, чтобы они с фронтальной камерой работали вместе, словно их так настроили на заводе.

    На блок-схеме я изобразил, как я это представляю.

    Я быстро понял, что для такой системы нужно в любой момент времени знать состояние трёх переменных:

    • Модуль передней камеры: водитель включил или выключил его?
    • Дисплей камеры: изображение на дисплее включено или выключено?
    • Задний ход: автомобиль в реверсе или нет?

    Не имея опыта программирования, это было очень сложно сделать, и я всё свободное время думал о разных подходах.
    В конце концов, я добился успеха!
    Активный мониторинг
    Теперь я смог реализовать операционную логику, которую контролирует реле.
    Управление через реле
    На протяжении всего процесса я всё больше узнавал об Arduino и заметил, что версия Nano способна делать всё, что нужно, при этом у неё меньший размер и более низкая цена. Она идеально подходит для постоянной установки в автомобиль. Я разработал модель и распечатал на 3D-принтере корпус для размещения компонентов в качестве компактного блока для установки.


    Наконец настал день, когда я увидел результаты. Хотя нужно ещё повозиться с таймингом, но было приятно видеть, что модуль корректно работает. Включение/выключение режима парковки, включение/выключение фронтальной камеры, автоматическое переключение на камеру заднего вида и автоматическое переключение обратно

    В целом, этот опыт меня многому научил и открыл глаза на возможности интеграции непосредственно с шиной CAN. Довольно удивительно, чего можно достичь соединением по двум проводам.
    В будущем я планирую написать углублённый учебник о том, как добавить дополнительную функциональность к существующим кнопкам в вашем автомобиле, используя бесплатное программное обеспечение и компоненты.

    Назначение и функции кан-шины

    Если правильно устанавливать и выполнять подсоединение проводов к интерфейсу, то можно обеспечить следующие опции:

    • уменьшение параметра воздействия внешних помех на функционирование основных и дополнительных механизмов и узлов;
    • возможность выполнить соединение и настраивать любые электронные приборы, в том числе охранные комплексы;
    • простой принцип подключения и функционирования дополнительных электронных устройств и приборов, которые имеются в авто;
    • более быстрая процедура передачи информации на определенное оборудование и механизмы авто;
    • возможность отправки и получения цифровых данных одновременно, а также анализ информации;
    • оперативная настройка и подключение опции дистанционного пуска ДВС.

    Подробнее о назначении и общих характеристиках CAN-модуля рассказал канал «Crossover 159».

    Устройство и принцип работы

    По конструкции данный интерфейс выполнен в виде модуля в пластмассовом корпусе или колодки для подсоединения проводников. Цифровая шина включает в себя несколько кабелей CAN. Подключение этого устройства к бортовой сети осуществляется посредством одного проводника.

    Шина работает по принципу отправки данных в закодированном виде. Каждое передающееся сообщение обладает специальным уникальным идентификаторов. Может быть информация: «скорость передвижения авто составляет 50 км/ч», «температура охлаждающей жидкости 90 градусов Цельсия» и т. д. При отправке сообщений все электронные блоки получают данные, проверяющиеся идентификаторами. Если информация имеет отношение к определенному модулю, то она обрабатывается, если нет — то игнорируется.

    В зависимости от модели, длина идентификатора интерфейса может быть 11 или 29 бит.

    Каждое устройство производит считывание информации, передающейся в шину. Передатчик, обладающий более низким приоритетом, должен отпустить шину, так как доминантный уровень искажает его передачу. Если приоритет передающихся пакетов будет более высоким, то он не трогается. Устройство, которое при отправке сообщений потеряло связь, через определенный временной интервал восстановит ее автоматически.

    Работа CAN-шины возможна в нескольких режимах:

    1. Автономный, фоновый или спящий. При включении данного режима все основные агрегаты и узлы выключены и двигатель не заведен. На шину все равно подается напряжение от бортовой сети. Его значение небольшое, что дает возможность не допустить разряда АКБ.
    2. Пробуждение или запуск интерфейса. В данном режиме устройство начинает работу, это происходит при включении системы зажигания. Если автомобиль оснащен клавише Старт/Стоп, то CAN-шина начинает работу при ее нажатии. Производится включение функции стабилизации напряжения, в результате чего питание начинает поступать на контроллеры и датчики.
    3. Включение активного режима приводит к началу процесса обмена информацией между исполнительными механизмами и регуляторами. Величина напряжения в сети возрастает, так как шина может потреблять до 85 мА тока.
    4. Режим отключения или засыпания. При остановке двигателя автомобиля все агрегаты и механизмы, подключенные по CAN-интерфейсу, выключаются. Питание на них перестает подаваться.

    Пользователь Valentin Belyaev подробно рассказал о принципе действия цифрового интерфейса.

    Что надо знать при поиске неисправностей систем, где применяется CAN-шина.

    Основные неисправности шины можно разделить на два типа: механические и сбои связанные с электронной частью. Если неисправность связана с электроникой, то её можно найти только при наличие соответствующего оборудования или осциллографа. К механическим неисправностям можно отнести обрыв одного или обоих проводов, а так же нагрузочного сопротивления, замыкание на массу или между собой проводов шины. При проверке необходимо проверить сопротивление между проводами витой пары. Дело в том, что все оборудование имеет своё нагрузочного сопротивление, кроме того провода шины между собой так же соединяются нагрузочным сопротивлением. При этом надо учитывать, что шины системы комфорт находятся постоянно под напряжением, и при проверке необходимо снять клемму с аккумулятора. Сопротивление CAN-шины системы управления двигателем составляет примерно 50 – 70 Ом., а шина системы комфорт, информационно-командной систем может сильно отличаться в зависимости от подключённого оборудования и составлять примерно 2 – 4 кОм.

    Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

    « Электронная панель приборов

    Метки

    Ваз, неисправности ВАЗ Датчики Зажигание Инжектор Приборы Стартер Схемы Электрокары Электроснабжение ваз 2110 газель газель бизнес регистраторы ремонт автомобиля

    Свежие записи

    • Устройство и принцип работы парктроника
    • Многофункциональное устройство Roadgid X7 Gibrid GT
    • Неисправность системы зажигания ГАЗ
    • Электрический Xiaomi Mi Mijia M365
    • Дополнительное оборудование автомобиля (установка)

    Архивы

    Архивы Выберите месяц Август 2020 Июль 2020 Декабрь 2020 Август 2017 Июль 2020 Июнь 2020 Май 2020 Апрель 2020 Март 2020 Декабрь 2016 Ноябрь 2020 Октябрь 2020 Сентябрь 2020 Август 2020 Июль 2016 Июнь 2020 Май 2020 Апрель 2020 Март 2020 Февраль 2020 Ноябрь 2015 Октябрь 2020 Август 2020 Июль 2020 Июнь 2020 Май 2020 Апрель 2015 Март 2020 Февраль 2020 Январь 2020 Декабрь 2014 Ноябрь 2014 Октябрь 2014 Сентябрь 2014 Август 2014 Июль 2014 Июнь 2014 Май 2014 Апрель 2014 Февраль 2014 Январь 2014 Декабрь 2013 Ноябрь 2013 Октябрь 2013 Август 2013 Июнь 2013 Май 2013 Март 2013 Февраль 2013 Январь 2013 Ноябрь 2012 Октябрь 2012 Сентябрь 2012 Август 2012 Июль 2012 Июнь 2012 Май 2012 Апрель 2012 Март 2012 Февраль 2012 Январь 2012 Декабрь 2011 Ноябрь 2011 Октябрь 2011 Сентябрь 2011 Август 2011 Июль 2011 Июнь 2011 Май 2011 Апрель 2011

    Рубрики

    • Аккумуляторная батарея
    • Видео
    • Генератор
    • Датчики
    • Диагностика
    • Зажигание
    • Новости
    • Оборудование
    • Приборы
    • Ремонт
    • Свечи зажигания
    • Стартер
    • Схемы
    • Устройства
    • Электрокары
    • Электроснабжение

    Мы в соцсетях

    Автоэлектрика@ Все права защищены. При копировании материалов сайта необходимо давать ссылку на сайт.

    Преимущества и недостатки

    Если автомобиль оснащен цифровым интерфейсом, это обеспечивает следующие плюсы:

    1. Простота монтажа сигнализации на транспортное средство. Наличие CAN-шины в авто позволяет обеспечить более быстрый и упрощенный алгоритм подключения охранной системы.
    2. Высокая скорость отправки информации между агрегатами и системами, что обеспечивает быстродействие узлов.
    3. Хорошая устойчивость к воздействию помех.
    4. Все цифровые интерфейсы имеют многоуровневую систему контроля. Благодаря этому можно не допустить образования ошибок при отправке и приеме информации.
    5. Цифровой интерфейс, работая в активном режиме, выполняет разброс скорости по различным каналам самостоятельно. Благодаря этому все системы работают максимально оперативно.
    6. Безопасность CAN-шины. При попытке получения несанкционированного доступа к автомобилю система может произвести блокировку узлов и агрегатов.
    1. Некоторые системы обладают ограничениями по объему передающейся информации. Если автомобиль сравнительно новый и оборудован разными электронными устройствами, это приводит к росту нагрузки на канал передачи данных. В результате время отклика увеличивается.
    2. Большинство передающейся информации по цифровому интерфейсу имеет определенное назначение. На полезные данные в системе предусмотрена небольшая часть трафика.
    3. Возможна проблема отсутствия стандартизации. Это часто происходит при применении протоколов высших уровней.

    Разновидности и маркировка

    По типу идентификаторов такие устройства делятся на два вида:

    1. CAN2, 0A. Это маркировка интерфейсов, которые могут работать в 11-битном формате передачи информации. Данная разновидность устройств не в состоянии определять ошибки импульсов от блоков, которые работают с 29 бит.
    2. CAN2, 0B. Это маркировка шин, работающих в формате 11 бит. Основная особенность заключается в возможности передачи информации на блоки управления при выявлении 29-битного идентификатора.

    В зависимости от области применения, шины разделяются на три класса:

    1. Для двигателя транспортного средства. При подключении шины обеспечивается максимальная скорость передачи данных и связи между управляющими устройствами. Отправка информации осуществляется по дополнительному каналу. Основное назначение состоит в синхронизации работы микропроцессорного модуля с другими системами. К примеру, антиблокировочным узлом колес, трансмиссией и т. д.
    2. Цифровые интерфейсы класса Комфорт. Этот класс шин предназначен для взаимодействия с любыми устройствами данного типа. Интерфейс используется для работы с системами электронного изменения положения электрозеркал, узла обогрева кресел, управления люком и т. д.
    3. Информационно-командные устройства. Они характеризуются аналогичной скоростью при отправке данных. Такие шины обычно применяются для связи между системами, которые требуются для обслуживания автомобиля.

    Канал «Diyordie» рассказал о назначении цифрового интерфейса, а также о его разновидностях в автомобиле.

    Обмен данными посредством шины CAN

    Применяемая на автомобилях система CAN позволяет установить связь между отдельнымиэлектронными блоками управления. При эксплуатации автомобиля и при диагностикеего агрегатов эта система предоставляет возможность использования новых функций,которые не могут быть возложены на отдельно действующие блоки управления.Общие сведения по теме «Шина данных CAN» были впервые приведены в Программесамообучения 186; в настоящей Программе рассказывается об основных функциях системыCAN в ее современном состоянии.

    Для чего служит система шин данных?Применяемая на автомобилях система CAN позволяет объединить в локальную сеть электронныеблоки управления или сложные датчики, как, например, датчик угла поворота рулевого колеса.Обозначение CAN является сокращением от выражения Controller:Area:Network (локальная сеть,связывающая блоки управления). Применение системы CAN на автомобиле дает следующиепреимущества:

    •Обмен данными между блоками управления производится на унифицированной базе.Эту базу называют протоколом. Шина CAN служит как бы магистралью для передачи данных.•Независимо действующие системы, например, система курсовой стабилизации ESP, могут бытьреализованы с меньшими затратами.•Упрощается подключение дополнительного оборудования.•Шина данных CAN является открытой системой, к которой могут быть подключены как медныепровода, так и стекловолоконные проводники.•Диагностика электронных блоков управления производится посредством кабеля «К».Диагностика некоторых компонентов оборудования салона автомобиля уже сегодня производитсячерез шину CAN (например, это подушки безопасности и блоки управления в дверях автомобиля). Вданном случае речь идет о так называемом виртуальном кабеле «К». В будущемнеобходимость в кабеле «К» должна отпасть.•Можно проводить одновременную диагностику нескольких блоков управления, входящих всистему.

    От центрального блока управления к децентрализованной сети с несколькими блоками управления

    Автомобиль с центральным блоком управления

    Автомобиль с тремя блоками управления

    Автомобиль с тремя блоками управления, объединенными в сеть посредством системы шин данных

    К системе CAN параллельно подключены многочисленные компоненты.При проектировании системы учитываются следующие требования:•Обеспечение максимальной надежности: внутренние и наружные помехи должны бытьобязательно распознаны.•Высокая живучесть: при выходе из строя одного из блоков управления система должнапродолжать функционировать, обеспечивая обмен данными между ее работоспособнымикомпонентами.•Высокая плотность потока данных: все блоки управления должны в каждый момент временирасполагать одинаковой информацией и получать одинаковые данные; при повреждении системывсе блоки управления должны получать информацию о ее неисправности.•Высокая скорость передачи данных: обмен данными между подключенными к сети компонентамидолжен производиться возможно быстрей, чтобы обеспечить требования передачи в реальномвремени.

    Сигналы передаются шиной CAN в цифровом виде; в настоящее время для их передачи используютсямедные провода. При этом надежно обеспечивается скорость передачи данных до 1000 кбит/с(1 Мбит/с).

    • Вперёд >

    Подключение сигнализации своими руками

    Чтобы подключить охранный комплекс к цифровому интерфейсу, надо знать место установки микропроцессорного модуля управления сигнализаций. Это устройство устанавливается под приборной комбинацией машины. Возможен монтаж блока за вещевым ящиком или аудиосистемой.

    Необходимые приборы и инструменты

    Предварительно надо подготовить:

    • тестер для проверки напряжения — мультиметр;
    • нож;
    • изоленту;
    • отвертку с крестовым наконечником.

    Пошаговая инструкция

    Установка выполняется так:

    1. Приступая к задаче, надо убедиться в работоспособности противоугонного комплекса. В случае, когда монтаж системы не был выполнен, надо подключить все устройства к блоку управления, а его — к аккумулятору.
    2. Производится поиск основного кабеля, который идет на цифровой интерфейс. Этот провод всегда толстый и обычно имеет оранжевую оболочку.
    3. Микропроцессорный модуль противоугонной системы надо подключить к этому проводнику. Для осуществления задачи применяется колодка цифровой шины.
    4. Если блок управления охранной системы не был установлен, производится его монтаж. Он должен быть размещен в скрытом месте, не подверженном воздействию влаги. При монтаже модуль надежно фиксируется с помощью пластиковых стяжек или саморезов.
    5. Все места соединения проводов надо заизолировать с применением термоусадочных трубок либо изоленты. После подключения производится диагностика выполненных действий. Если возникли проблемы, надо воспользоваться мультиметром для поиска поврежденного участка.
    6. На последнем этапе необходимо произвести проверку и настройку всех каналов передачи данных. Если имеются дополнительные каналы, они также настраиваются.

    Канал «Гаражный любитель» подробно рассказал об установке и подключении противоугонного комплекса Старлайн с CAN-шиной.

    Работа с терминалом

    Перед эксплуатацией надо учесть рекомендации по использованию, которые указываются в сервисном руководстве. Предварительно производится настройка устройства.

    Варианты настройки

    Если используется терминал, есть два варианта настроить работу интерфейса:

    1. С помощью специальной программы «Конфигуратор» для компьютера. При запуске утилиты надо перейти во вкладку «Настройки» и выбрать пункт CAN. В открывшемся окне указываются необходимые параметры.
    2. Используя команды «CanRegime». Обычно этот вариант применяется для дистанционной настройки с использованием СМС-сообщений. Могут применяться команды, которые отправляются из программного обеспечения для мониторинга.

    Подробнее о командах, которые указываются после CanRegime:

    1. Mode — определяет режим функционирования. Если показана цифра 0 — то цифровой интерфейс отключен, если 1 — используется стандартный фильтр. Цифры 2 и 3 указывают на принадлежность пакетов к 29- либо 11-битному классу.
    2. BaudRate. Команда предназначена для определения скорости работы цифрового интерфейса. Важно, чтобы этот параметр соответствовал скорости передачи информации в авто.
    3. TimeOut — определяет время ожидания для каждого сообщения. Если полученная величина слишком низкая, то цифровой интерфейс сможет отловить не все передающиеся сообщения.

    CAN-шина немного теории и практика

    Уже сегодня CAN интерфейс уверенно вытесняет UART-производные интерфейсы (rs485, rs232) как более функциональная шина с большей производительностью, и на это есть причины. Но до сих пор не так много разработчиков знает как и с чем «есть» этот интерфейс. Попытаемся рассмотреть немного примеров и поделиться собственным опытом использования этого интерфейса, а также общую теорию, примеры применения и практические рекомендации по использованию.

    Что же такое CAN-bus, в общих словах это подобный ethernet интерфейс, описывающий логику работы шины, при этом не привязан ни к какому физическому уровню, ну и конечно ни к какому протоколу. Интерфейс очень продуман, он исключает коллизии, ошибки на линии и гарантирует доставку, при этом в нем нет архитектуры master-slave, тут каждое устройство просто «выкидывает» на линию данные и все устройства могут просматривать полученные данные, как-будто все master’ы. Скорость на кан-шине — до 1 Мбит. Да да, такое даже и не снилось rs485, на смену которого пришел CAN.

    При таких плюсах есть и свои недостатки. Устройств с интерфейсом UART очень много, а вот с поддержкой CAN bus очень мало. В то же время тормозящим фактором для новой шины является сама сложность программной реализации низкого уровня (драйвера), не каждый программист готов взяться за освоение новой тематики. UART конечно есть везде и даже на самом простом процессоре, это один из самых старых интерфейсов, соответственно даже самый ленивый программист хоть раз сталкивался с таким интерфейсом.

    Если же процессор не имеет на борту CAN-контроллера, это не так страшно. Многие используют микросхемы типа mcp2510, это контроллер, подключаемый по SPI. Его используют многие производители электроники, embedded linux имеет даже поддержку этого чипа в некоторых BSP, так что подключить кан-контроллер к устройство с маленьким линуксом может не составить труда.

    Теперь немного о физической реализации. Есть стереотип, что CAN связан с физической реализацией. Это не так. Но тем не менее чаще всего используется витая пара для передачи сигнала, уровень сигнала в витой паре чуть больше 3 вольт. Сигнал хорошо видно на осциллографе, при правильном подключении это набор прямоугольных импульсов. Есть так же оптическая реализация физической линии, по сути сигналы в ней ничем не отличаются.

    Если мы говорим про реализацию витой парой, то стоит знать еще несколько вещей. На концах шины стоят развязывающие сопротивления, их значения 120 Ом. Практика показывает, что возможно использование и резисторов номиналом около 500 Ом. Применение этих резисторов связано с распространением сигнальных волн высокой частоты. Также есть мнение, что стоит использовать кабель не менее 1 метра для связи двух устройств, хотя все конечно зависит от навыков схемтохника и понимания того, что происходит на шине.

    Режимы работы

    Существует несколько режимов функционирования терминала:

    1. FMS — в нем автовладелец может узнать общий расход горючего, обороты, пробег транспортного средства, нагрузку на оси, температуру силового агрегата. Допускается получение данные об объеме горючего в баке. Для работы в данном режиме выполняется вход в меню выбора типа фильтров программы «Конфигуратор». Указывается тип режима FMS, скорость цифрового интерфейса, после чего нажимается кнопка «Применить».
    2. Режим прослушки используется для получения сообщений, передающий через цифровой интерфейс. Чтобы работать с ним, надо зайти в программе в настройки шины CAN и выбрать один из рабочих параметров. Это может быть скорость интерфейса или время ожидания, тип фильтра в данном случае не играет роли. После указания параметров «кликается» клавиша «Прослушать».
    3. Для привязки информации, полученной посредством прослушивания цифрового интерфейса, используются пользовательские фильтры. После прослушки данных надо выбрать тип фильтрующей технологии (для 11 или 29 бит). Расшифровка данных производится в соответствии с технической документацией.
    4. Режим тестирования OBD2 используется для сканирования скорости отправки информации, а также класса идентификатора. Чтобы запустить эту функцию, автовладельцу надо подключиться напрямую к цифровому интерфейсу или диагностическому разъему. Включение режима осуществляется посредством входа в меню «Настройка» и выбора опции «Тест OBD2». В результате терминалом начнется отправка запросов с конкретными идентификаторами на различных скоростях интерфейса. Во вкладке «Устройство» можно ознакомиться с извлеченной и расшифрованной информацией.

    Аналоговые входы

    Для того, чтобы лучше понять принцип программирования контроллеров CANNY в среде разработке CannyLab, давайте ещё разберём пример работы с аналоговым входом в этой системе.

    Мы будем отслеживать уровень напряжения на 10 пине контроллера и если он находится в диапазоне 2,5 В ± 20%, будем зажигать встроенный в плату светодиод.

    Как и в предыдущем примере, конфигурируем 4-й пин как выход для того, чтобы иметь возможность управлять работой светодиода.

    Включаем АЦП на 10-м канале.

    Далее пользуемся двумя логическими блоками, которые выдают 1 на выход, если напряжение находится в заданном диапазоне. Полный диапазон от 0 до 4095.

    Блок «Логическое И» довершает работу и со своего выхода управляет работой светодиода на плате.

    Вот и всё. То, что мы привычно делали на Arduino, мы легко сделали в CannyLab. Осталось только освоиться в этой среде программирования и вы сможете легко и непринуждённо создавать свои проекты на этой платформе.

    Эти простые примеры составления программ даны для того, чтобы вы могли понять принцип визуального программирования микроконтроллеров CANNY. В дальнейшей работе вам поможет отличная справочная документация и поддержка разработчиков на сайте и форуме системы.

    Можно ли сделать анализатор своими руками?

    Для выполнения этой задачи автовладелец должен иметь профессиональные навыки в области электроники:

    1. Сборка устройства производится по схеме, представленной на первом фото в галерее. Предварительно нужно купить все детали, необходимые для изготовления. Основным компонентов является плата STM32F103С8Т6, оснащенная контроллером. Также потребуется электрическая схема стабилизатора и CAN-трнасивер. Можно использовать устройство МСР2551 или другой аналог.
    2. Если требуется сделать анализатор более технологичным, в него можно добавить модуль Bluetooth. Благодаря этому автовладелец может сохранять важную информацию в память смартфона.
    3. Для программирования анализатора используется любое подходящее для этого программное обеспечение. Согласно отзывам, оптимальный вариант — утилиты Arduino или CANHacker. Во второй утилите есть больше опций и имеется функция фильтрации информации.
    4. Чтобы произвести прошивку, понадобится преобразователь USB-TTL. Это устройство требуется для отладки, при его отсутствии можно использовать ST-Link.
    5. После загрузки утилиты на компьютер основной файл с расширением ЕХЕ прошивается в блок с применением программатора. Если процедура выполнена успешно, то надо дополнительно установить перемычку на Bootloader. Собранное устройство надо синхронизировать с компьютером, используя USB-провод.
    6. Следующим этапом будет добавление прошивки в анализатор. Для выполнения задачи потребуется утилита MPHIDFlash.
    7. После успешного обновления программы кабель от компьютера отключается и снимается перемычка. Выполняется установка драйверов. Если сборка выполнена корректно, то при подключении к ПК анализатор будет определяться в качестве СОМ-порта.

    Фотогалерея

    Фото схем для самостоятельного изготовления анализатора приведены в этом разделе.

    Общая схема для сборки анализаторного устройства

    Плата, использующаяся в качестве основы

    Практические примеры

    Давайте на простых примерах разберём, как в CannyLab выполнять действия, привычные нам в Arduino IDE. Начнём с традиционного мигания светодиодом.

    В контроллере CANNY 5 на выводе С4 (Channel 4) присутствует тестовый светодиод (аналог светодиода, находящегося на 13 выводе в Arduino). И его тоже можно использовать для индикации и экспериментов, чем мы и воспользуемся.

    Что же нужно, чтобы помигать светодиодом в контроллере CANNY? Нужно сделать всего две вещи — сконфигурировать пин четвертого канала как выход и подать на этот выход сигнал с ШИМ генератора. Все эти действия мы уже не раз проделывали в Arduino IDE, посмотрим как это выглядит в CannyLab.

    Итак, конфигурируем пин четвертого канала как выход

    Настраиваем генератор ШИМ. Задаём период 500 миллисекунд, заполнение — 250 миллисекунд (то есть 50 %) и 1 (true) на входе генератора «Старт» и… всё! Больше ничего делать не нужно — программа готова, осталось только залить её в контроллер.

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X