Jste zde

Adaptér USB-CAN

Redakce HW serveru, 8. Listopad 2004 - 0:00

USB-CAN převodník je zařízení určené zejména pro snadné dynamické ladění CAN aplikací a pro okamžitou a přehlednou diagnostiku CAN linky. K běžnému PC se připojuje prostřednictvím USB portu a je dodáván s přehledným obslužným SW.

Novinky v USB–CAN V2.0

Co je to CAN

Controller Area Network ve zkratce CAN lze volně přeložit jako datovou sběrnici místní sítě. Jedná se o protokol multiplexní sériové komunikace vzniklý v laboratořích společnosti BOSCH a to jej předurčuje hlavní využití v automobilním průmyslu, kde je také majitelem licenčních práv. Poslední doba uznala výhody tohoto komunikačního systému a CAN nachází široké uplatnění v průmyslové aplikaci. CAN nepředepisuje fyzickou vrstvu sítě a tedy ani úrovně ani fyzikální média. Je možno postavit síť s rozlišením napětím, proudem, světlem apod. Jedná se opravdu jen o protokol.

 


Převodník USB-CAN

Komunikaci přes sběrnici USB zprostředkovává obvod FT245BM. Zpracování CAN linky zajišťuje mikroprocesor ATMEL T89C51CC01UA, který má přímo na čipu integrován řadič CAN.

Pro snadné ladění a pro okamžitou a přehlednou diagnostiku CAN sběrnice lze použít USB-CAN převodník. Řízení převodníku je realizováno prostřednictvím rozhraní USB z aplikace USB-CAN adaptor nebo z vlastní uživatelské aplikace vytvořené modifikací aplikace CAN Start ve vývojovém prostředí Delphi. Aplikace USB-CAN adaptor a CAN start pracuje pod operačním systémem Windows 95 a vyšší. Hardwarové řešení převodníku je založeno na obvodu FTDI FT245BM, mikroprocesoru Atmel T89C51CC01 a budiči Philips PCA82C250.


Parametry

  • Zasílání rámců CAN 2.0A a CAN 2.0B
  • K dispozici 15 nezávislých Message Center
  • Komunikační rychlost 10kbps až 1Mbps
  • Dynamický příjem a zobrazení CAN zpráv
  • Zobrazení reálného času příjmu zprávy s rozlišením 1ms a výpočet průměrné periody příjmu
  • Okamžité, opožděné nebo periodické vysílání až 8 zpráv současně (1ms až 65,5s)
  • Příjem zpráv bez potvrzení (ACK) tzv. Listening Mode
  • Vysílání a příjem zpráv REMOTE FRAME
  • Rozšířené vyhledávání v seznamu přijatých zpráv
  • Automatické vkládání popisu zpráv
  • Zobrazení celkové počtu přijatých zpráv, periody zpráv, zatížení linky a chyb CAN linky
  • Uložení seznamu přijatých zpráv
  • Uložení uživatelských nastavení
  • Signalizace napájení a inicializace LED (červená/zelená)
  • Standardní zapojení CANNON konektoru
  • Napájení z rozhraní USB
  • Ochrana proti přepětí

Objednat Adaptér USB-CAN v HW Shopu => 3980 Kč bez DPH

Zapojení CANNON konektoru

Zapojení konektoru CANNON pro připojení CAN sběrnice je standardní. Konektor je typu samec (vidličky). Zapojeny jsou pouze vývody 2, 5 a 7. Vnitřní obvody USB-CAN převodníku obsahují ochranu sběrnice CAN v podobě Transilu 6V8, ale neobsahují zatěžovací impedanci 120 Ω. Tato impedance musí být obsažena již na CAN sběrnici, případně pro velmi krátká vedení není nutné zatěžovací impedanci vkládat.

Ovladače USB pro Windows

Činnost USB-CAN převodníku je podmíněna instalací ovladače pro rozhraní USB. Po připojení USB-CAN převodníku k zapnutému počítači dojde u operačního systému Windows k automatické detekci zařízení a spuštění Průvodce nově rozpoznaným hardwarem. Pokud operační Windows nebude detekovat nové zařízení je nutné provést instalaci prostřednictvím Ovládacích panelů a položky Přidat hardware.

Download ovladačů

Instalace aplikace

K USB-CAN adaptéru je dodáván přehledný software, který pracuje pod operačním systémem Windows 95 a vyšší. Instalace vyžaduje 4MB volného prostoru na pevném disku počítače. Minimální konfigurace osobního počítače je ovlivněna požadavkem na množství zpráv zobrazovaných v aplikaci v reálném čase. Obecně bude stačit konfigurace Pentium 233 MHz s 32 MB RAM.

Podrobný popis obslužného SW

Proč použít CAN

Pro rychlý obraz o výhodách sběrnice CAN lze uvést tyto výhody a nevýhody:

Výhody

  • Vysoká rychlost přenosu dat 1Mbit/s při délce sběrnice do 40m
  • Rozlišení zpráv identifikátorem CAN 2.0A 11bitů a CAN 2.0B 29bitů
  • Selekce přijímaných identifikátorů zpráv
  • Prioritní přístup zabezpečující urychlené doručení významných zpráv
  • Diagnostika sběrnice např.: chyba doručení zprávy, chyba CRC, přetečení bufferu
  • Značná úroveň zabezpečení přenosu
  • Vysoká provozní spolehlivost
  • Stále se rozšiřující součástková základna
  • Nízká cena

Nevýhody

  • Omezený počet dat přenášených v rámci jedné zprávy (0 až 8 Byte)
  • Prvotní náročnost nastavení registrů CAN sběrnice

Více o protokolu CAN

Sběrnice CAN s mikroprocesorem AT89C51CC01

Integrování řadiče sběrnice CAN do pouzdra mikroprocesoru snižuje prostorové nároky, cenu aplikace a zvyšuje celkovou spolehlivost výrobku.Velmi vhodnou alternativou pro použití sběrnice CAN se jeví mikroprocesor ATMEL AT89C51CC01, který je výhodné použít pro jednoduché až středně složité aplikace.

Hlavní rysy:

  • Jádro 80C51
  • Paměť RAM 256B, XRAM 1kB, EEPROM 2kB, Flash 32kB prog. přes UART nebo CAN
  • 1xUART, 1xCAN, 8xA/D převodník ( 8 a 10bitů), 2xDPTR, Watchdog, PCA časovač (PWM 8bitů)
  • Napájení 3 až 5,5V
  • Provozní teplota –40 až 85°C
  • Pouzdro VQFP44, PLCC44, CA-BGA64
  • Dostupná cena

Příklad zapojení:

Uvedené zapojení využívá mikroprocesor T89C51CC01UA-RLTIM (pouzdro VQFP44) a obvod PCA82C250 (budič sběrnice CAN). Zvolený krystal 16 MHz umožňuje širokou volbu přenosových rychlostí pro CAN (až 1 Mbit/s) i UART (až 57600 kb/s). Zatěžovací impedanci R1 lze volit propojkou J1. Ochranu CAN obvodů proti přepětí zajišťuje Transil D1. Hodnota RC článku C3 a R3 určuje dobu resetu. Propojka J2 a vývody RxD,TxD a GND umožňují programování mikroprocesoru přímo v zapojení za použití Bootloaderu integrováného v mikroprocesoru a aplikace FLIP, kterou je možné zdarma stáhnout ze stránek www.atmel.com. Jednou z možností uvedení procesoru do stavu programování je uzemnění signálu PSEN propojkou J2 nebo automaticky stavem bitu BLJB vždy při resetu.

Více o protokolu CAN

Ing.Radek Taraba
radek.taraba@ post.cz

DOWNLOAD & Odkazy

Hodnocení článku: