Johdatus oskilloskoopin CAN-kehystyyppeihin
Autojen elektroniikkalaitteiden määrän lisääntyessä on sekä luotettavaa että taloudellista käyttää sarjaväyliä monikanavaisen tiedonsiirron aikaansaamiseksi ja autoelektroniikkaverkon muodostamiseksi.
Alkuperäisissä perinteisissä autopiireissä voimansiirtomoduulin ja korimoduulin väliset kytkennät olivat point-to-point -liitäntöjä, mikä teki piireistä yhä monimutkaisempia. Piirien lisääntyminen johtaisi myös ajoneuvojen vikojen lisääntymiseen.
Myöhemmin CAN-väylää käytettiin yhä laajemmin autoissa. Ns. multipleksilähetys viittaa menetelmään, jossa sekoitetaan tai risteytetään usean tyyppistä tietoa tietoliikennekanavan kautta tietokoneen lähiverkossa. Multipleksointiominaisuuksilla varustetun verkon avulla useat tietokoneet voivat käyttää sitä samanaikaisesti.
CAN:n (monikanavasiirtoteknologian) soveltaminen autoissa voi yksinkertaistaa johdotusta, alentaa kustannuksia, tehdä kommunikaatiosta elektronisten ohjausyksiköiden välillä yksinkertaisempaa ja nopeampaa, vähentää anturien määrää ja toteuttaa tietoresurssien jakamista.
Multipleksoituja tietoliikenneverkkoja käytetään monimoduulisissa käyttöjärjestelmissä. Moduulit on liitetty toisiinsa tavallisilla kierretyillä pareilla ja ne käyttävät datalinkkiliitäntää diagnostisena liitäntänä. Tietoa vaihdetaan samalla tavalla kuin puhelinlinjalla, jolloin moduulit kommunikoivat viestien ja yrityskohtaisten standardiprotokollien avulla. Tietosisältö sisältää ohjaus-, tila- tai diagnostiikkatietoja ja toimintaparametreja. Kierretyllä parikaapelilla on se etu, että se tarjoaa redundanssin varmuuskopion, eli kun yksi linja katkeaa, toinen linja voi varmistaa järjestelmän toiminnan. Lisäksi kierretyt parit vähentävät monikanavaisen viestintäverkon ulkoisia elektronisia häiriöitä ja vähentävät myös itse monikanavaisen viestintäverkon synnyttämiä elektronisia häiriöitä.
Katsotaanpa, kuinka oskilloskooppia käytetään auton CAN-väylän signaalin mittaamiseen. Etsi ensin auton OBD-liitäntä.
Katsotaanpa käyttöliittymän nastamääritelmiä:
4. Rungon maadoitus 5. Signaalin maadoitus 6. CAN korkea (ISO 15765-4)
14.CAN alhainen (ISO15765-4) 16.Akun jännite
3.CAN korkea (valmiustila) 11.CAN matala (valmiustila)
Liitä oskilloskoopin kanavat 1 ja 2 BNC-banaanikaapeliin, liitä musta banaanikaapeli alligaattoripidikkeeseen ja liitä nasta 4 maahan. Yhdistä kanava yksi OBD:n PIN6:een (CAN_H), kanava kaksi OBD:n PIN14:ään (CAN_L), avaa oskilloskoopin dekoodausvalikko ja määritä CAN-väylä. Säädä väylän kynnystaso saadaksesi dekoodattua dataa, aseta liipaisutila purkamaan liipaisu ja stabiloi datakehyksen ID-aaltomuoto. Säädä pystyvaihdetta ja aikapohjaa signaalin tarkkailemiseksi.
Yllä oleva on CAN-BUSin normaali aaltomuoto. CAN-H:n ja CAN-L:n aaltomuodot ovat samat, mutta niiden polariteetti on vastakkainen.
Kun CAN-BUS-järjestelmä on lepotilassa, elektroninen ohjausyksikkö ECU syöttää akkujännitteen CAN-H- ja CAN-L-linjoihin EN- ja STB-liittimien kautta. Tällä hetkellä CAN-H-jännite on lähellä 12V ja CAN-L-jännite lähellä 0V.
Jos CAN-H-linja on oikosuljettu maahan, CAN-L on normaali lähetyssignaalin aaltomuoto ja CAN-H-signaalin jännite on 0V.
Kun CAN-L-linja on oikosuljettu maahan, CAN-H on normaali lähetyssignaalin aaltomuoto ja CAN-L-signaalin jännite on 0V.
Kun CAN-H- ja CAN-L-linjat on molemmat oikosuljettu maahan, molemmat signaalit ovat 0V jännitteellä.
Kun CAN-H- ja CAN-L-linjat on oikosuljettu toisiinsa, niiden signaalijännitteillä on sama polariteetti ja aaltomuodot ovat yleensä yhdenmukaisia.
Kun CAN-H-linja on oikosulussa virtalähteeseen, sen jännite on aina 12V ja CAN-L-linjan aaltomuoto on normaali.
Kun CAN-L-linja on oikosulussa virtalähteeseen, sen jännite on aina 12V ja CAN-H-linjan aaltomuoto on normaali.
Kun sekä CAN-L että CAN-H ovat oikosulussa virtalähteeseen, molempien jännite on akun jännite.
Kun CAN-H-linja on irrotettu, CAN-H-linjan aaltomuoto on edelleen normaali, kun taas CAN-L-linja on aina 0-potentiaalissa.
Kun CAN-L-linja irrotetaan, CAN-L-linjan jännite on korkealla potentiaalilla ja pysyy 5 V:na, kun taas CAN-H-linjan aaltomuoto on edelleen normaali.
CAN-kehystyypit:
Datakehys: Datakehys, jota käytetään 0-8tavun tiedon siirtämiseen.
Etäkehys: Etäkehys, jota käytetään vaatimaan muita solmuja lähettämään datakehyksiä samalla tunnuksella.
Error Frame: Virhekehys, mikä tahansa väylän solmu voi lähettää virhekehyksen, jos se löytää virheen.
Ylikuormituskehys: Ylikuormituskehys, joka luodaan datakehysten tai etäkehysten välillä, kun väylän kuormitus on liian korkea.
