同德電子CAN總線(xiàn)產(chǎn)品介紹

1、CAN總線(xiàn)及同德電子CAN總線(xiàn)產(chǎn)品介紹一、CAN總線(xiàn)知識(shí)簡(jiǎn)介1、CAN總線(xiàn)的概念？CAN總線(xiàn)是英文(controller area network)的縮寫(xiě)，即控制器局域網(wǎng)絡(luò)， CAN最早是德國(guó)BOSCH公司為解決現(xiàn)代汽車(chē)中的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的一種數(shù)據(jù)通信協(xié)議，按照ISO有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、CAN的拓樸結(jié)構(gòu)為總線(xiàn)式，因此也稱(chēng)CAN總線(xiàn)。CAN總線(xiàn)是一種串行多主站控制器局域網(wǎng)總線(xiàn)，是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串性通訊網(wǎng)絡(luò)。2、CAN總線(xiàn)產(chǎn)品的組成CAN總線(xiàn)產(chǎn)品是一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)由若干個(gè)控制單元組成，其中各個(gè)控制單元按照CAN通訊協(xié)議和技術(shù)要求進(jìn)行通訊，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，傳送數(shù)據(jù)的介質(zhì)

2、為兩根雙絞線(xiàn)或者同軸電纜或者光纖，控制單元主要由硬件電路和軟件程序兩部分組成，硬件方面由帶有CAN接口單片機(jī)、CAN收發(fā)器等模塊組成，軟件程序分為CAN通訊程序、控制程序、驅(qū)動(dòng)程序、數(shù)據(jù)采集程序等組成，其核心技術(shù)是電路設(shè)計(jì)和協(xié)議、軟件程序的編寫(xiě)。3、CAN總線(xiàn)的特點(diǎn)l CAN為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從，通信方式靈活，可方便地構(gòu)成多機(jī)備份系統(tǒng)。l CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)信息分成不同的優(yōu)先級(jí)，可滿(mǎn)足不同的實(shí)時(shí)要求，高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)最多可在134us內(nèi)得到傳輸。l  CAN采用非破壞性總線(xiàn)性仲裁技術(shù)，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線(xiàn)發(fā)送信息時(shí)，優(yōu)先

3、級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)會(huì)主動(dòng)地退出發(fā)送，而最高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而大大節(jié)省了總線(xiàn)沖突仲裁時(shí)間。尤其是在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓情況（以太網(wǎng)則可能）。l CAN只需通過(guò)幀濾波即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等幾種方式傳送接受數(shù)據(jù)，無(wú)需專(zhuān)門(mén)的“調(diào)度”。l  CAN采用NRZ編碼，直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km（速率5kbps）；通信速率最高可達(dá)1Mbps(此時(shí)通信距離最長(zhǎng)為40m)。l  CAN上的節(jié)點(diǎn)數(shù)主要取決于總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路，目前可達(dá)110個(gè)；標(biāo)示符可達(dá)2032種（CAN2.0A）,而擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)(CAN2.0B)的標(biāo)示符幾乎不受限制。l 采用短幀結(jié)構(gòu)

4、，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低，具有極好的檢錯(cuò)效果。l CAN的每幀信息都有CRC效驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，保證數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。l CAN的通信介質(zhì)可為雙鉸線(xiàn)、同軸電纜或光纖，選擇靈活。l CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線(xiàn)上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。4、CAN總線(xiàn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)l 硬件方案的軟件化實(shí)現(xiàn)，大大地簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，減小硬件成本和設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本。同時(shí)，由于CAN總線(xiàn)基于控制器、編程設(shè)計(jì)，便于復(fù)雜功能的實(shí)現(xiàn)。l 使用小型控制單元及小型控制單元插孔可節(jié)省空間。 使傳感器信號(hào)線(xiàn)減至最少，控制單元可做到高速數(shù)據(jù)傳輸。l CAN總線(xiàn)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，因此可應(yīng)用不同型號(hào)控制單元間的數(shù)據(jù)傳

5、輸。根據(jù)CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)共享的這一特點(diǎn)， 可以減少數(shù)據(jù)的重復(fù)采集、處理，節(jié)省了成本。比如，對(duì)于具有 CAN 總線(xiàn)接口的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，其它電器可共享其提供的轉(zhuǎn)速、水溫、機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、油量瞬時(shí)流速等等，一方面可省去額外的水溫、油壓、油溫傳感器，另一方面可以將這些數(shù)據(jù)顯示在儀表上，便于司機(jī)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況，從而便于發(fā)動(dòng)機(jī)的保養(yǎng)維護(hù)。l 取消汽車(chē)傳統(tǒng)的控制線(xiàn)束和控制配電盤(pán)，以CAN總線(xiàn)部分或全部替代車(chē)輛線(xiàn)束，從而減少導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)量和重量，進(jìn)一步節(jié)省了成本 。由于采用總線(xiàn)技術(shù)，模塊之間的信號(hào)傳遞僅需要兩條信號(hào)線(xiàn)。布線(xiàn)局部化，車(chē)上除掉總線(xiàn)外，其他所有橫貫車(chē)身的線(xiàn)都不再需要了，節(jié)省了布線(xiàn)成本。另外，數(shù)據(jù)共享

6、也節(jié)省了線(xiàn)路，以車(chē)速信號(hào)打比方，在沒(méi)有總線(xiàn)的情況，車(chē)速信號(hào)要接到電渦流緩速器、空氣懸架、門(mén)控制及電噴發(fā)動(dòng)機(jī)。有了總線(xiàn)后只要接到一處，其他電器通過(guò)總線(xiàn)共享。l 具有錯(cuò)誤診斷能力和自動(dòng)恢復(fù)能力，節(jié)省了生產(chǎn)維護(hù)成本。CAN總線(xiàn)對(duì)各電器設(shè)備實(shí)施短路保護(hù)，能及時(shí)切斷相應(yīng)故障線(xiàn)路，當(dāng)故障消除時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)供電，不會(huì)出現(xiàn)由于電氣線(xiàn)路短路而燒毀電器設(shè)備或引起線(xiàn)束起火現(xiàn)象。對(duì)于總線(xiàn)內(nèi)部錯(cuò)誤，總線(xiàn)系統(tǒng)可以通過(guò)自身軟件進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù)。而安裝傳統(tǒng)線(xiàn)束的車(chē)輛，一旦出現(xiàn)故障，第一，往往是依賴(lài)人工，第二，需要對(duì)復(fù)雜線(xiàn)束挨根測(cè)量檢查，第三，需要對(duì)相關(guān)電器依次測(cè)定，整個(gè)過(guò)程非常費(fèi)工費(fèi)力。l 控制單元對(duì)所傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，

7、檢測(cè)到故障后存儲(chǔ)故障碼。同時(shí)對(duì)各電器設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、故障診斷，并通過(guò)儀表對(duì)故障指示，駕駛員一目了然。l 形成汽車(chē)電氣平臺(tái)技術(shù)，擴(kuò)充性強(qiáng)，產(chǎn)品升級(jí)快，便于車(chē)輛改型和多種車(chē)輛共用一個(gè)汽車(chē)電子平臺(tái)，降低汽車(chē)的研發(fā)和生產(chǎn)成本。CAN總線(xiàn)幾乎可以在不改動(dòng)原有線(xiàn)束的情況下增加新的組件。如果數(shù)據(jù)擴(kuò)展需要增加新的信息，只需升級(jí)軟件即可。（便于用戶(hù)隨時(shí)加裝設(shè)備）l 簡(jiǎn)化了汽車(chē)的生產(chǎn)工藝，汽車(chē)的檢修、保養(yǎng)更加方便，所需的時(shí)間減少。（接入CAN總線(xiàn)巡檢設(shè)備，可自動(dòng)完成整車(chē)檢查）l CAN 總線(xiàn)專(zhuān)為汽車(chē)量身訂做，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，具有線(xiàn)間干擾小、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可靠性有保障。由于CAN總線(xiàn)系統(tǒng)采用的是模塊化管理，各模塊

8、按其功能分散地?cái)[放在車(chē)內(nèi)，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)并縮短了線(xiàn)束的長(zhǎng)度，從而降低了耦合電流的產(chǎn)生，減小了線(xiàn)間干擾。同時(shí)在軟件上，CAN總線(xiàn)采用短幀傳輸，這樣使總線(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文在傳輸過(guò)程中有較強(qiáng)的抗干擾能力。l 該系統(tǒng)的各類(lèi)操作開(kāi)關(guān)同電子控制器的工作電流為毫安級(jí)，這有利于延長(zhǎng)各類(lèi)操作開(kāi)關(guān)的使用壽命。5、國(guó)內(nèi)外CAN總線(xiàn)應(yīng)用現(xiàn)狀隨著CAN總線(xiàn)技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的進(jìn)一步普及，在現(xiàn)代轎車(chē)的設(shè)計(jì)中，CAN已經(jīng)成為必須采用的裝置。奔馳、寶馬、大眾、沃爾沃、雷諾等企業(yè)的汽車(chē)都采用了CAN作為控制器聯(lián)網(wǎng)的手段，目前歐美車(chē)系大都采用了CAN總線(xiàn)技術(shù)。據(jù)報(bào)道，中國(guó)首輛CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)混合動(dòng)力轎車(chē)已在奇瑞公司試裝成功，并進(jìn)行了初步試運(yùn)行。另

9、外，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)采用CAN總線(xiàn)技術(shù)的車(chē)型有上汽的帕薩特、POLO、途安、一汽寶來(lái)、南汽派里奧、長(zhǎng)安雨燕、福特嘉年華等。相比于轎車(chē)行業(yè)，客車(chē)行業(yè)在CAN總線(xiàn)的應(yīng)用方面前景更為廣闊，由于國(guó)內(nèi)轎車(chē)的CAN總線(xiàn)技術(shù)大都采用國(guó)外技術(shù)，所以國(guó)內(nèi)的總線(xiàn)生產(chǎn)廠(chǎng)家眼下很難打破堅(jiān)冰，而國(guó)家交通部關(guān)于營(yíng)運(yùn)客車(chē)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的出臺(tái)，為CAN總線(xiàn)技術(shù)在國(guó)內(nèi)客車(chē)行業(yè)的應(yīng)用提供了契機(jī)，目前國(guó)內(nèi)所有的高端客車(chē)生產(chǎn)企業(yè)都已經(jīng)或正在試裝CAN總線(xiàn)產(chǎn)品，如廈門(mén)金龍、蘇州金龍、鄭州宇通、桂林大宇、聊城中通、安凱客車(chē)、揚(yáng)州亞星等。但總的來(lái)說(shuō)，目前CAN總線(xiàn)技術(shù)在我國(guó)汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用尚處于試驗(yàn)和起步階段，絕大部分的汽車(chē)還沒(méi)有采用汽車(chē)總線(xiàn)

10、設(shè)計(jì)。國(guó)內(nèi)在技術(shù)、設(shè)計(jì)和應(yīng)用上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)的“深造”勢(shì)在必行。二、同德電子公司CAN總線(xiàn)產(chǎn)品現(xiàn)狀 同德電子公司經(jīng)過(guò)三年多時(shí)間的研發(fā)，已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出基于CAN總線(xiàn)技術(shù)的總線(xiàn)式汽車(chē)儀表監(jiān)控系統(tǒng)和總線(xiàn)式汽車(chē)車(chē)身電氣控制系統(tǒng)，其中總線(xiàn)式車(chē)身電氣控制系統(tǒng)獲得國(guó)家兩項(xiàng)專(zhuān)利，并通過(guò)上海市機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)中心的功能檢測(cè)，目前已經(jīng)安裝在公司的一臺(tái)辦公車(chē)上使用，運(yùn)營(yíng)一年多來(lái)，各項(xiàng)性能指標(biāo)良好。1、CAN總線(xiàn)技術(shù)在汽車(chē)車(chē)身電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)在根據(jù)客車(chē)行業(yè)的需求，已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出客車(chē)車(chē)身CAN總線(xiàn)智能化配電系統(tǒng)，并和上海億合汽車(chē)配件有限公司合作在上海某企業(yè)的公交客車(chē)上試裝車(chē)，該產(chǎn)品簡(jiǎn)單介紹如下：l 產(chǎn)品名稱(chēng)：CAN總線(xiàn)式

11、汽車(chē)車(chē)身智能控制系統(tǒng)l 產(chǎn)品概述：CAN總線(xiàn)式汽車(chē)車(chē)身智能控制系統(tǒng)是基于CAN總線(xiàn)技術(shù)而開(kāi)發(fā)的，是BCM中的一部分，目的是為提高汽車(chē)操作舒適性、安全性、可靠性及維修方便性，并重點(diǎn)解決汽車(chē)電氣線(xiàn)路短路燒車(chē)的問(wèn)題，目前該產(chǎn)品應(yīng)用于客車(chē)上，經(jīng)過(guò)適當(dāng)優(yōu)化修改，完全可以應(yīng)用在轎車(chē)、卡車(chē)上。 l 產(chǎn)品框圖如下：l 產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：、該產(chǎn)品取代了原車(chē)電器盒、保險(xiǎn)絲盒、繼電器，減少了線(xiàn)束數(shù)量；、該產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)短路、斷路報(bào)警功能，可以對(duì)故障診斷，并在儀表上通過(guò)相應(yīng)指示燈顯示出來(lái)；、該產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，以避免燒車(chē)；、滿(mǎn)足國(guó)家汽車(chē)電器標(biāo)準(zhǔn)及其他強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)；、通過(guò)三個(gè)控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)整車(chē)電氣系統(tǒng)的控制及智能化供電；、故障可以

12、通過(guò)專(zhuān)用診斷儀器進(jìn)行診斷，便于檢修維護(hù)；、價(jià)格與傳統(tǒng)配電系統(tǒng)相近，性能比傳統(tǒng)配電系統(tǒng)優(yōu)異；、可以與其它CAN總線(xiàn)設(shè)備接口；、可以減少整車(chē)質(zhì)量，和傳統(tǒng)線(xiàn)束相比可以減少3050的質(zhì)量；、不改動(dòng)原車(chē)電氣設(shè)備、不刪減車(chē)輛原有功能；、可以實(shí)現(xiàn)反向保護(hù)；l 產(chǎn)品控制功能、車(chē)前模塊：2只前轉(zhuǎn)向燈、2只前示寬燈、2只遠(yuǎn)光燈、2只近光燈、2只前霧燈、2只側(cè)轉(zhuǎn)向燈、4只上示廓燈、駕駛員工作燈、風(fēng)扇、4只廂燈、前路牌、側(cè)路牌、后路牌、監(jiān)視器、車(chē)內(nèi)電視、前門(mén)開(kāi)、前門(mén)關(guān)、后門(mén)開(kāi)、后門(mén)關(guān)、電喇叭、報(bào)站器、投幣機(jī)、刷卡機(jī)、雨刮、洗滌、前暖風(fēng)機(jī)、換氣扇、前踏步燈；、車(chē)后模塊：2只后轉(zhuǎn)向燈、2只后示寬燈、4只制動(dòng)燈、1只高位制

13、動(dòng)燈、2只倒車(chē)燈、牌照燈、后暖風(fēng)機(jī)、后踏步燈；、主模塊：相關(guān)儀表指示燈、開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入、故障指示。、附加功能：智能化，實(shí)現(xiàn)燈絲斷線(xiàn)報(bào)警、線(xiàn)路短路保護(hù)、短路故障自恢復(fù)、故障提醒等。 l 產(chǎn)品主要性能參數(shù)、工作溫度范圍：-2085；、耐壓：30V；、電壓：24V，單線(xiàn)負(fù)極搭鐵；、開(kāi)關(guān)響應(yīng)時(shí)間：小于50毫秒；、開(kāi)關(guān)電流：小于15毫安；、防水等級(jí)：IPX3；2、CAN總線(xiàn)技術(shù)在汽車(chē)儀表監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用總線(xiàn)式汽車(chē)儀表監(jiān)控系統(tǒng)和國(guó)內(nèi)知名的客車(chē)儀表生產(chǎn)廠(chǎng)家張家港樂(lè)達(dá)電器有限公司合作，技術(shù)開(kāi)發(fā)工作已接近尾聲，考慮到春節(jié)等因素的影響，預(yù)計(jì)2006年4月份可以試裝車(chē),該產(chǎn)品簡(jiǎn)單介紹如下：l 產(chǎn)品名稱(chēng)：CAN總線(xiàn)式智

14、能化汽車(chē)儀表l 產(chǎn)品概述：CAN總線(xiàn)式智能化汽車(chē)儀表是基于CAN總線(xiàn)技術(shù)而開(kāi)發(fā)的，目的是為了提高汽車(chē)操作安全性、舒適性、可靠性及維修方便性，提高我國(guó)汽車(chē)儀表產(chǎn)品的技術(shù)設(shè)計(jì)能力和生產(chǎn)制造水平，并重點(diǎn)解決與采用SAE J1939通訊協(xié)議的電控發(fā)動(dòng)機(jī)(排放標(biāo)準(zhǔn)為歐III標(biāo)準(zhǔn))及其它采用SAE J1939通訊協(xié)議的設(shè)備接口問(wèn)題，能夠讀取帶有CAN接口發(fā)動(dòng)機(jī)ECU及其他設(shè)備ECU中的有關(guān)參數(shù)。l 產(chǎn)品框圖：l 產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)、美觀(guān)大方，顯示內(nèi)容（符號(hào)、數(shù)字、圖案）可根據(jù)用戶(hù)的需要靈活設(shè)計(jì)。、數(shù)字化顯示汽車(chē)動(dòng)態(tài)參數(shù)，準(zhǔn)確無(wú)誤。、液晶被動(dòng)式顯示更適合于人眼視覺(jué)的要求，不刺眼，特別是長(zhǎng)途駕車(chē)不易引起眼睛的疲勞。、液

15、晶顯示屏的工作電壓低，微功耗。、顯示內(nèi)容豐富，顯示屏可作為綜合信息顯示屏，顯示發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS、車(chē)身電器等運(yùn)行狀態(tài)。、診斷智能故障信息可通過(guò)CAN接口的診斷儀直接診斷，簡(jiǎn)化并提高了維修效率；、智能化中文顯示；、可以與其它CAN總線(xiàn)、LIN總線(xiàn)設(shè)備接口；l 產(chǎn)品原理及功能、車(chē)速里程表 由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過(guò)高速CAN總線(xiàn)提供給CAN總線(xiàn)多功能表，可同時(shí)在液晶顯示器和車(chē)速里程表上顯示。、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表 由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過(guò)高速CAN總線(xiàn)提供給CAN總線(xiàn)多功能表，可同時(shí)在液晶顯示器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表上顯示。3 、水溫表 由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過(guò)高速CAN總線(xiàn)提供給CAN總線(xiàn)多功能表，可同時(shí)在液晶顯示器和水溫表上顯示。4

16、 、燃油量由燃油傳感器提供給CAN總線(xiàn)多功能表，可同時(shí)在液晶顯示器和燃油表上顯示。、機(jī)油壓力表 由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過(guò)高速CAN總線(xiàn)提供給CAN總線(xiàn)多功能表，可同時(shí)在液晶顯示器和機(jī)油壓力表上顯示。、電壓表 測(cè)量系統(tǒng)電壓，提供給CAN總線(xiàn)多功能表，可同時(shí)在液晶顯示器和電壓表上顯示。7 、氣壓表1、氣壓表2 由氣壓傳感器提供給CAN總線(xiàn)多功能表，可同時(shí)在液晶顯示器和氣壓表上顯示。、液晶顯示器 液晶顯示器能夠顯示CAN總線(xiàn)多功能表中所有的信息，可以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)顯示、駕駛操作信息顯示等。、帶有CAN接口或LIN接口的設(shè)備故障分析和記錄（可選） 、帶有CAN接口或LIN接口的設(shè)備控制（可選） 、帶有CAN接口或LIN接口的設(shè)備故障報(bào)警/故障定位（可選） l 產(chǎn)品主要性能參數(shù)、工作溫度范圍：-2085；、耐壓：30V；、電壓：24V，單線(xiàn)負(fù)極搭鐵；三、同德電子可承擔(dān)的CAN總線(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)任務(wù)C