Transceivery dla sieci CAN-bus. Dane referencyjne

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Materiały referencyjne

 Komentarze do artykułu

Przemysłowa sieć CAN-bus (Controller Area Network) została stworzona przez Roberta Boscha do użytku w rozproszonych systemach sterowania działających w czasie rzeczywistym z szybkością transferu do 2 Mb/s i początkowo była wykorzystywana wyłącznie w przemyśle motoryzacyjnym. Wysoka odporność na zakłócenia i niezawodność, a także duży wybór komponentów największych producentów (Fujitsu, Maxim, Motorola, NEC, Siemens, Texas Instruments itp.) sprawiły, że CAN stał się zestawem oprogramowania, obwodów i rozwiązań algorytmicznych dla szeroki zakres zastosowań - w technologię CAN. Ważne miejsce w sieci CAN zajmują transceivery (TP), które łączą sterownik CAN z rzeczywistymi przewodami magistrali CAN. Rozważmy oprogramowanie MAXIM, które może zainteresować konsumentów ze względu na tradycyjnie wysoką jakość wszystkich produktów firmy, niski koszt (ok. 2,5 USD) oraz szereg cech technologicznych.

Transceivery MAX3050/3057 (Rysunek 1) były pierwotnie przeznaczone dla przemysłu motoryzacyjnego, gdzie w systemach o wysokim napięciu zasilania wymagane są szybkości transmisji danych do 2 Mb/s oraz ochrona przeciwzwarciowa. PPs charakteryzują się jednobiegunowym zasilaniem +5 V, poborem prądu 56 mA w stanie aktywnym i 3,6 mA w stanie pasywnym.

Przyrządy MAX3050/3057 działają w czterech trybach:

• wysoka wydajność;
• regulowana prędkość;
• zmniejszone zużycie;
• zamknąć.

Tryb jest określony przez sygnał o określonym poziomie na styku RS mikroukładu. Nadajnik przetwarza następnie sygnał jednobiegunowy ze sterownika CAN na sygnał różnicowy dla magistrali CAN (CANH, CANL). Tryb szybki (wyjście KB jest podłączone do wspólnego przewodu) pozwala na osiągnięcie prędkości transferu 2 Mb/s. W tym trybie występuje zwiększony poziom zakłóceń elektromagnetycznych, które można zredukować stosując parę ekranowaną.

Aby zmniejszyć poziom zakłóceń bez użycia skrętki ekranowanej, można skorzystać z trybu regulowanej prędkości. W tym trybie szybkość transmisji (od 40 do 500 kbps) jest określana przez rezystor podłączony między pinem RS a masą. Rezystancję rezystora oblicza się według wzoru:

Aby przejść do trybu niskiego poboru mocy, musisz zastosować wysoki poziom do pinu RS mikroukładu. W takim przypadku nadajniki są wyłączone, a odbiorniki znajdują się w stanie niskiego poboru mocy. W tym trybie możliwe jest zgubienie pierwszej wiadomości przesłanej z dużą prędkością.

Transceiver MAX3057 wyłącza się, gdy sygnał o niskim poziomie jest podawany na pin SHDN. Oprogramowanie MAX3050 implementuje tryb AutoShutdown opracowany przez MAXIM, w którym mikroukład jest wyłączany, jeśli nie ma odbioru lub transmisji przez określony czas. Wartość tego czasu ustalana jest przez zewnętrzny kondensator podłączony do pinu SHDN i określana jest wzorem:

gdzie v_SHDN - Próg SHDN.

Podanie wysokiego poziomu na pin SHDN uruchamia MAX3050.

Odbiornik odczytuje sygnał różnicowy z magistrali (CANH, CANL) i przetwarza go na sygnał unipolarny (RXD) dla kontrolera CAN. Komparator na wejściu odbiornika porównuje różnicę napięć ΔV = (CANH-CANL) z wewnętrznym progiem 0,7 V. Jeśli różnica jest dodatnia, to na pin RXD generowany jest sygnał o niskim poziomie, jeśli ujemny, to wysoki .

W programie MAX3050/MAX3057 dla odbiornika zaimplementowany jest tryb „echa”, tj. przesyłane dane są powtarzane.

Zakres sygnału wspólnego dla linii CANH i CANL wynosi od ~7 do +12 V. W przypadku zwarcia lub przerwy w obwodzie CANH-CANL, a także gdy wejściowe napięcie wspólne jest mniejsze niż 0,5 V, na styku RXD generowany jest sygnał wysokiego poziomu. Jeśli napięcie wejściowe jest większe niż 0,9 V, RXD jest niskie.

Chipy MAX3050/3057 mają dwa rodzaje ochrony. Pierwszym typem jest zabezpieczenie termiczne, które wyłącza chip i ustawia linie CANH i CANL w trzeci stan, jeśli temperatura kryształu przekroczy +160°C. Jest to możliwe na przykład przy zwarciu na magistrali. Histereza wynosi 20°C, tj. przełączenie odwrotne nastąpi, gdy temperatura spadnie do +140°C. Drugim rodzajem zabezpieczenia jest ograniczenie prądowe stopnia wyjściowego w przypadku zwarcia.

Bardziej uproszczoną wersją układu MAX3050 jest MAX3053, który nie ma trybu niskiego poboru mocy. W przeciwnym razie jest to kompletny analog MAX3050.

MAXIM produkuje również mikroukłady MAX3054/3055/3056 (ich schemat blokowy pokazano na ryc. 2) przeznaczone do stosowania w układach samochodowych (w tym z napięciem sieci pokładowej 42 V). Ich główną cechą jest przejście do trybu transmisji jednoprzewodowej w przypadku różnych awarii. Niezawodność mikroukładów zależy od ochrony termicznej i prądowej. Zabezpieczenie termiczne podobne do MAX3050 (histereza -15°C). Zabezpieczenie prądowe zabezpiecza wyjście przetwornika w przypadku zwarcia na magistrali. Dodatkowo linie CANH i CANL są zabezpieczone przed szumami impulsowymi typowymi dla elektroniki samochodowej.

Transceivery MAX3054/3055/3056 działają w trzech trybach, z których przejście do każdego z nich (a także wyjścia) jest ustawiane poprzez podanie sygnałów sterujących na piny STB i EN. Pin INH służy do wyłączania zewnętrznego regulatora mocy.

Każdy z mikroukładów tej rodziny jest zaprojektowany dla określonej szybkości przesyłania danych: MAX3054 - 250 kb / s, MAX55 - 125 kb / s, MAX3056 - 40 kb / s. Wysoką odporność na zakłócenia zapewniają filtry na wejściu odbiorników, a wbudowany obwód zmiennej prędkości w mikroukładach MAX3055 i MAX3056 eliminuje potrzebę stosowania kabla ekranowanego.

Działanie odbiornika i nadajnika w trybie normalnym jest podobne do działania MAX3050/3057. Odnotowujemy tylko ich różnice.

Aby działać z akumulatora samochodowego (w tym 42-woltowego), mikroukład ma wyjście WATT, przez które jest dostarczane zasilanie (do +80 V).

Aby zmniejszyć zużycie w trybie czuwania, mikroukłady MAX3054-MAX3056 realizują funkcję sterowania zewnętrznym źródłem zasilania. Przy wejściu w tryb czuwania, wyjście INH zmienia się z niskiego na wysoki w trzech przypadkach: przy zimnym starcie, przy narastającym lub opadającym sygnale na kołku WAKE oraz jeżeli czas trwania sygnału dominującego jest większy niż 38 µs przy niskim poziomie na piny EN i STB. Po włączeniu zasilania pin INH przechodzi w stan wysoki i ustawiana jest wewnętrzna flaga włączenia. Wartość tej flagi można odczytać w stanie czuwania na pinie ERR (STB = 1, EN = 0) i zresetować po wejściu w normalny tryb pracy.

Aby uzyskać informacje o stanie mikroukładów, zapewniają one wyjście ERR. Sygnał na tym styku jest ustawiany na „0” przy włączaniu zasilania, wyjściu z trybu czuwania oraz w przypadku awarii. W innych przypadkach pin ERR jest wysoki.

Odrzucenia i co z nimi zrobić

Obwód wykrywania awarii jest w pełni włączony w normalnym trybie pracy. Po wykryciu awarii przełącza się w odpowiedni stan, jak pokazano w tabeli. 1. Typowe napięcie progowe wynosi -3,2 V (Vcc = 5 V), aby zapewnić prawidłowy odbiór danych z marginalną odpornością w trybie normalnym lub w przypadku awarii 1, 2, 5 i 9.

Tabela 1

Tryby niskiego zużycia energii

Transceivery MAX3054-MAX3056 mogą pracować w jednym z trzech trybów niskiego poboru mocy, które wybiera się poprzez podanie sygnałów na piny STB i EN (tabela 2).

Tabela 2

Tryb czuwania (uśpienia) to tryb o minimalnym zużyciu energii. W tym trybie następuje wyłączenie zewnętrznego stabilizatora napięcia poprzez przełączenie wyjścia INH w stan trzeci, wyjście CANL jest spolaryzowane ze źródła zasilania poprzez wyjście RTL. Po włączeniu zasilania na stykach RXD i ERR generowane jest przerwanie w celu uruchomienia systemu.

Tryb czuwania może być używany, gdy potrzebny jest zewnętrzny regulator napięcia, aby utrzymać stan aktywny przy niskim zużyciu (podobny do trybu czuwania, ale wyjście INH jest ustawione na wysoki).

Tryb gotowości z włączeniem - gdy mikroukład przełącza się z trybu gotowości do trybu gotowości z włączeniem, wyjście INH jest ustawione na wysoki poziom, a ze stanu gotowości - na niski poziom.

Funkcje aplikacji w sieci

MAX3054/3055/3056 może pracować w sieci z maksymalnie 32 urządzeniami nadawczo-odbiorczymi na tej samej magistrali. Te wyłączniki są zaprojektowane do pracy z łącznie 100 omowymi rezystorami zakończeniowymi (dla każdej z linii CANH i CANL). Wartość rezystorów terminujących RTL i RTH zmienia się w zależności od wielkości danego systemu. Ale jeśli nie masz ochoty wykonywać obliczeń, możesz umieścić te same rezystory, ważne jest, aby ich całkowita rezystancja nie przekraczała 100 omów.

Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Materiały referencyjne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum żółw nurek 08.07.2004 Żółw skórzasty ustanowił rekord głębokości nurkowania dla gada. Ten największy ze wszystkich gatunków żółwi może przekraczać dwa metry długości, największy znaleziony okaz ważył 916 kilogramów. Zamieszkuje wszystkie oceany z wyjątkiem Arktyki. Gatunek jest wymieniony w Czerwonej Księdze. Angielscy zoolodzy z University of Wales, po umieszczeniu głębokościomierzy-rejestratorów na muszlach kilku osobników, odkryli, że jeden z eksperymentalnych żółwi nurkował w Atlantyku, z dala od wybrzeża, na głębokość 640 metrów. Niepublikowane dane sugerują, że żółwie tego gatunku są zdolne do nurkowania na kilometr. Żółwie skórzaste żywią się meduzą i innym galaretowatym planktonem, a ponieważ to pożywienie zawiera około 98 procent wody, muszą ciężko pracować, aby znaleźć pożywienie. Poprzedni rekord, zarejestrowany blisko wybrzeża, wynosił 475 metrów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Wpływ urbanizacji na owady

▪ Elektroniczny trener siły woli

▪ Nowe urządzenia Bluetooth firmy PHILIPS SEMICONDUCTOR

▪ Czekolada na kaszel

▪ System wykrywania senności kierowcy Fujitsu

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część serwisu Transport osobisty: lądowy, wodny, powietrzny. Wybór artykułu

▪ artykuł Wypadek nieunikniony na morzu. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jaka część oryginalnej Kamasutry była poświęcona praktykom seksualnym? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Urządzenia na elementach logicznych. Radio - dla początkujących

▪ artykuł Dotykowy sterownik oświetlenia na mikrokontrolerze z pilotem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ Skoncentruj się na artykule z zaznaczonymi datami. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024