Převodník sběrnice rozhraní CAN na USB. Návrh PCB

GKMN.468351.006

Zařízení, které se připojuje k počítači kompatibilnímu s IBM PC pomocí rozhraní USB, je určen pro diagnostiku a konfiguraci systémů řízení a sběru dat na bázi sítě CAN-bus. Rozhraní CAN-bus-USBnp, připojené k modernímu vysoce výkonnému počítači s OS Windows, umožňuje vytvářet efektivní softwarová a hardwarová řešení pro konfiguraci a testování sítí CAN. Zařízení je obzvláště pohodlné v mobilní aplikace spolu s přenosnými nositelnými počítači a programem CANwise pro testování sítí CAN v polních a průmyslových podmínkách, včetně diagnostiky vozidel. Zařízení lze použít pro testování a konfiguraci zařízení, které používá protokoly nejvyšší úroveň J1939 a CANopen při práci ve spojení se zaváděcími moduly programu CANwise.

Zařízení je alternativou řadičů CAN ve formátu PCMCI.

Hlavní vlastnosti zařízení:

• 2-kanálový CAN ovladač odpovídající specifikaci CAN 2.0B;
• používá rozhraní, které vyhovuje specifikaci USB 2.0 High Speed;
• primární zpracování rámců sítě CAN provádí vestavěný 32bitový mikrokontrolér ARM;
• Rozhraní CAN-bus (v souladu s CiA DS-102) s galvanickým oddělením 1000 Voltů, ochranou proti přepětí a impulsnímu šumu;
• Výživa od sběrnice USB; spotřeba proudu - ne více než 200 mA;
• rozměry 107*53*28 mm;
• rozsah provozních teplot: 0..+70 C.

Uživatelská příručka

Software:

• Knihovna CHAI obsahuje jednotný ovladač rozhraní CAN, textový monitor CAN;
• univerzální program pro testování a konfiguraci sítě CAN s grafickým uživatelské rozhraní MŮŽETE Bezplatná základní verze je dodávána se zatížitelným modulem monitorování sítě CAN a řadou modulů pro protokoly CANopen a J1939.

Podporovány jsou následující OS: Windows XP/Vista/7.

Rozhraní CAN-bus-USBnp podporuje oficiální test shody CANopen mezinárodní organizace CAN in Automation (CiA).

Cena produktu: 10 200 rublů. včetně DPH

USBUMĚTPlus- adaptér, který převádí signály USB na CAN. Připojuje PC přes USB rozhraní ke sběrnici CAN. Port CAN a USB jsou chráněny před statickou elektřinou a splňují požadavky IEC 61000-4-2 (8KV kontakt / 16KV výboj vzduchu). Od všeho moderní počítače Vzhledem k tomu, že mají několik portů USB, je instalace produktu poměrně jednoduchá. Dokonce i port se zastaralým standardem USB1.1, který pracuje rychlostí až 12 Mb/s, umožňuje pracovat s USB-CAN+.

Sběrnice CAN je široce používána v průmyslových aplikacích, stejně jako pro úkoly monitorování a řízení v automobilech. Adaptér USB-CAN+ lze použít pro sledování datového provozu v takovém zařízení a také pro přenos kontrolní informace. Výkon USB-CAN+ - jeden z nejlepších produktů na trhu. Protože automatické hardwarové řízení toku probíhá na rozhraní mezi CAN kontrolérem a PC, je spolehlivost dat velmi vysoká.

• Konverzní protokol ASCII je užitečný při vývoji a testování jakékoli konfigurace. Uživatelé jednoduše otevřou sériový port prostřednictvím terminálového programu a obdrží kanál pro práci s řadičem CAN. Stejným způsobem mohou přijímat a vysílat rámce CAN.
• Uživatelem naprogramované aplikace načítají dynamickou knihovnu (DLL), která transparentně spravuje převod ASCII. API je podporováno v C/C++, C#, VB.NET, Delphi a LabVIEW.
• V Linuxu lze Socket CAN použít jako alternativu ke knihovně vs_can_api. Zařízení VScom CAN podporují standardní ovladač Serial Line CAN (slcan).
• USB-CAN+ také podporuje CANFestival, Open Source CANopen Framework. CANopen je protokol horní vrstvy založený na CAN, který se používá pro různé aplikace, jako je lékařská zařízení, terénní vozidla, lodní elektronika, železniční aplikace a automatizace budov. CANopen osvobozuje vývojáře od práce s daty specifickými pro CAN. Poskytuje standardizovaným komunikačním objektům data v reálném čase, konfiguraci a data správy sítě.
• CANHacker je nástroj pro analýzu a přenos rámců na sběrnici CAN, který je součástí balení.
• Sada modulů Mapper DLL simuluje provoz zařízení CAN od jiných výrobců. Uživatelé konfigurují svůj systém pro tato zařízení nebo adaptér USB-CAN+ jako náhradu. Tedy stávající software bude používat USB-CAN+ bez změny aplikace nebo její změny.
• USB-CAN Plus je novou verzi USB-CAN adaptér od VScom.

Rýže. USB-CAN Plus převodník

Charakteristické rysy:

• připojuje PC ke sběrnici CAN přes USB;
• podporuje CAN 2.0A a CAN 2.0B;
• vysokorychlostní CAN až 1 MBit/s;
• Port USB a CAN jsou chráněny před statickou elektřinou;
• podpora vzdáleného rámce, pouze režim poslechu;
• podpora od Windows 2000 po Server 2012, CE;
• podpora linuxového jádra 2.6+;
• podpora C/C++, C#, VB.NET, Delphi a LabVIEW;
• CANopen je podporován CANFestival;
• USB 2.0 FS, napájení přes USB;
• Ovladač emuluje sériový port pro snadný přístup;
• knihovna (DLL) pro standardní přístup;
• Konverzní protokol ASCII přes sériový port;
• podpora ladění Bosch Busmaster;
• kovové pouzdro.

Dokumentaci a software naleznete na stránkách výrobce.

Vyhlášení bylo sestaveno a připraveno
Shraga Alexander,
A.

Tento projekt je určen pro výrobu jednoduché zařízení pro monitorování sběrnice CAN. Mikroprocesor NUC140LC1CN 32K Cortex-M0 jsem zvolil z jednoho hlavního důvodu – má periferie USB a CAN.

Charakteristika projektu

• Snadnost vývoje
• Kompatibilní s protokolem LAWICEL CANUSB
• Monitorovací zařízení se zobrazí jako USB FTDI zařízení
• Podporuje 11bitové rámce CAN 2.0A a 29bitové CAN 2.0B
• Dostupnost vnitřní vyrovnávací paměti zpráv FIFO CAN
• Výživa od USB port
• Bootloader uložený v USB paměť paměťové zařízení pro aktualizace firmwaru
• Firmware dostupný ke stažení

Návrh obvodu

Chcete-li povolit periferní jednotku NUC140 Připojení CAN ke sběrnici CAN vyžaduje CAN transceiver. Pro tento účel je nejvhodnější mikroobvod T.J.A.1051 T od NXP. Blok NUC140 může pracovat ze zdroje 5V. Není tedy potřeba používat další stabilizátor napětí 3,3V. To umožňuje výrazně zjednodušit úlohu implementace rozhraní sběrnice CAN. Schéma nabízí tři LED indikátor uvádí:

• D1 – Indikátor stavu připojení USB s hostitelem
• D2 zobrazuje aktivitu sběrnice CAN
• D3 zobrazuje chyby rozhraní CAN

NUC140 nemá vestavěný bootloader a jediný způsob, jak jej naprogramovat, je použít rozhraní ARM Serial Wire Debug (SWD) (konektor J2) a programátor Nuvoton ICP. No, samozřejmě, pokud je bootloader již předprogramován, lze jej aktivovat. K tomuto účelu je nutné použít jumper JP1. Použití propojky JP1 před připojením napájení k rozhraní spustí bootloader.

Nakladač

Flash paměť NUC140LC1 rozdělena na dvě sekce. Jeden z nich je určen ke spouštění uživatelského programového kódu (APROM) o velikosti 32 kB a druhý je určen pro bootloader (LDROM). Velikost LDROM je pouze 4K, což činí vytvoření plně funkčního USB bootloaderu problematické. Použil jsem bootloader pro velkokapacitní paměťové zařízení (MSD), který poskytuje Nuvoton. Nastavení jumperu JP1 spustí provádění bootloaderu. Jako výsledek vyměnitelný disk se zobrazí v souborový systém velikost hostitele je 32 kB. Jednoduše zkopírujte a vložte nebo přetáhněte aktualizaci firmwaru CAN-USB na disk bootloaderu. Odpojit USB kabel, odstraňte propojku a znovu připojte kabel. Aktualizovaný firmware by nyní měl být spuštěn.

Programování rozhraní CAN-USB a NuTiny-SDK-140

Pro programování procesoru NUC140 Budete potřebovat programátor Nu-Link od Nuvoton a softwarovou aplikaci Nuvoton ICP. Ale rozhodl jsem se místo toho použít demo desku NUC140(NuTiny-SDK-140), dostupné od . Má dvě části, část s čipem NUC140 a samotný programátor Nu-Link. Deska je rovnoměrně perforovaná, aby bylo možné část Nu-Link oddělit. Ve skutečnosti můžete vyrobit toto zařízení exkluzivně na demo desce NuTiny-SDK-140 s přidáním pouze dalšího čipu CAN transceiveru.

Po připojení k Nu-Link je programování NUC140 snadné. Klíčovým problémem je zvolit bootování z LDROM místo APROM (v nastavení Config), aby byla zajištěna funkčnost USB bootloaderu.

Software

Rozhraní CAN-USB je kompatibilní s protokolem LAWICEL CANUSB a bude fungovat s aplikacemi určenými pro tento protokol. Testoval jsem dvě aplikace s rozhraním CAN-USB:

CANHacker V2.00.02

Toto je bezplatná aplikace CANHacker. K této aplikaci jsem nenašel uživatelskou příručku. Jeho použití je však poměrně jednoduché a intuitivní.

CAN Monitor Pro V2.2

Tato aplikace je vyvinuta wgsoft.de. Upozorňujeme, že tyto stránky pro vývojáře jsou primárně v němčině.

Návrh PCB

Seznam radioprvků

Něco málo jsem již zmínil a možná si myslíte, že nyní začnu mluvit o jiném průmyslovém standardu CAN, ale není tomu tak, budu mluvit o tom, jak přenášet data mezi a CAN rozhraními.

Co jsem četl na internetu:Fyzické médium pro přenos dat rozhraní CAN, vlastnosti transceiverů, uspořádání konektorů, vlastnosti kabelů, topologie sítě nejsou zahrnuty do specifikace BOSCH CAN v.2.0 A/B. Fyzická vrstva je předmětem různých mezinárodních, národních, průmyslových a dokonce i interních specifikací.

Nepůjdeme hlouběji, řeknu toto: „Většina vývojářů používá hotové implementace této sběrnice ve formě dávno vynalezených mikroobvodů,“ ale my jako uživatelé těchto dvou standardů máme problémy s připojením. Podívejme se na nejběžnější situaci, kdy existuje sběrnice, je k ní připojeno několik zařízení a najednou potřebujeme připojit další, ale ukázalo se, že má jiný typ rozhraní - CAN. Přestože převodník rozhraní má takový konektor a schopnost pracovat se dvěma rozhraními najednou, v této situaci je nutné vytáhnout přídavný kroucený pár na nové zařízení, což není racionální. Co dělat? Sestavujeme nové schéma zapojení.

Pojďme se podívat a užít si života...
Chápete, že toto schéma je platné pouze pro konverzi fyzické úrovně signálů. Přítomnost nebo nepřítomnost ECHO v paketech bude konfigurována interním jumperem v převodníku a zaškrtávacím políčkem ECHO v .


U některých převodníků rozhraní nejsou pull-up rezistory instalovány. Jediné, co zbývá, je odpor mezi A a B.

Produkt skladem! Ceny 2019

Podmínky pro objednání a dodání adaptérů pro komunikaci s měřiči Mercury
(žádosti e-mailem [e-mail chráněný] nebo telefonicky 8-909-283-34-16)

1) Cena 5000 rublů. Koupit. Miniaturní USPD pro seznamy dotazování měřičů Merkur přes kterékoli z připojených rozhraní USB-RS485/CAN/IRDA/optoport. Může nezávisle dotazovat 10 třífázových merkurových měřičů nebo vytvořit end-to-end tunel pro dotazování skrz sebe externí programy neomezený seznam čítačů.

2) Ethernet-RS485 (VR-008.1) Cena 3300 rublů. Koupit. Hotovo hardwarové zařízení přenos dat mezi lokální síť Ethernet a kabelové rozhraní RS485. Široce se používá k automatizaci odečtů z měřicích přístrojů, včetně elektroměrů Mercury. Pracuje se všemi typy protokolů TCP/IP v serverovém i klientském režimu. Lze jej připojit k internetu pro vzdálený monitoring objektů měření ASKUE.

3) USB-IRDA (model VR-001) Cena 1950 rublů. Koupit. Převodník rozhraní pro elektroměry Mercury-230, 231, CE-102 obsahující rozhraní IRDA. Pro připojení k elektroměru není nutné otevírat svorkovnici.

4) USB-RS485/CAN (model VR-002) Cena 1950 rublů. Koupit. Univerzální převodník drátových rozhraní RS485/CAN. Může napájet rozhraní elektroměru. Vhodné pro Mercury-200, 203.2T, 206, 230, 233, 234, 236 obsahující RS485/CAN. Připojení vyžaduje otevření svorkovnice. Je možné napojit dálnice s metry.

5) USB-RS485 (model VR-004) Cena 850 rublů. Koupit. Vhodné pro elektroměry Mercury, které nepotřebují napájet komunikační rozhraní. Má pouze výstupní svorky D+ a D-. Lze použít s Mercury-203.2T, 206, 230, 233, 234, 236, obsahující RS485. Pro připojení je nutné otevřít svorkovnici.

6) Optický port USB (model VR-005) Cena 1950 rublů. Koupit. Vhodné pro elektroměry Mercury-201.8TLO, 203.2T, 206, 233, 234, 236, obsahující optický port. Připojení nevyžaduje otevření svorkovnice.

8) JTT-A (RS485/CAN) (433 MHz rádiový modem, 100 mW) Cena 4000 rublů. Koupit. Miniaturní rádiové modemy s transparentním komunikačním kanálem, které umožňují pracovat s elektroměry v režimu rádiového extenderu. Mají schopnost připojení k průmyslovým rozhraním RS485/CAN a umožňují vytvářet skupinové nebo jednotlivé jednotky měření elektřiny na těžko dostupných místech.

9) 3G modem (Hilink) Cena 2000 rublů. Koupit. Modem má specializovaný firmware Hilink, funguje se všemi SIM kartami, má pokročilé nastavení (vestavěný firewall, SMS, USSD, zobrazuje servisní informace o úrovních signálu a mnoho dalšího). Umožňuje poskytnout uzlům automatizace VR-007 internet a vytvořit možnost dotazování elektroměrů prostřednictvím sítí 3G.

10) Automatizační jednotka - WiFi router (model VR-007.3) Cena 4200 rublů. Koupit. Prvek chytré domácnosti, který umožňuje automatizované dotazování třífázového měřiče Merkur prostřednictvím libovolného z připojených rozhraní USB-RS485/CAN/IRDA/optoport. Má vlastní přizpůsobitelné webové rozhraní, databázi a dokáže minutu po minutě provádět průzkum okamžitých hodnot proudů, napětí, výkonů a vytvářet energetické grafy podle měsíce a dne. Má schopnost vysílat webovou kameru a meteostanice přes sebe, je to prvek chytré domácnosti schopný přenášet data o spotřebě; e-mailem uživatel a prodej. Může odesílat data na server Narodmon.ru a hlásit kritické situace.

Převodník rozhraní CAN je široce používán v průmyslové automatizaci. Moduly jsou určeny pro převod RS-232, USB, TCP/RTU na CAN. Mnoho modelů podporuje konverzi CAN na SC a multimódové vlákno. Převodníky se vyrábí v různých provedeních - plastové nebo kovové pouzdra.

Převodníky rozhraní se od sebe liší:

• velikosti,
• možnost designu,
• počet portů a podporovaných rozhraní,
• přítomnost galvanické izolace,
• rychlost a další parametry přenosu dat.

Náš katalog představuje širokou škálu převodníků rozhraní CAN na optické vlákno a USB převodníky, RS-232 na CAN. Výrobky jsou schopny bezporuchově fungovat v podmínkách vysoké vlhkosti a širokého rozsahu teplot. Produkty předních výrobních společností splňují standardy kvality a bezpečnosti, jsou kompatibilní s ostatními zařízeními a snadno se používají.

Nabízíme ke koupi převodníky ICP DAS, MOXA, Titan (VSCom) na příznivé ceny. Náklady a další charakteristiky položek jsou uvedeny na produktových stránkách. Detailní informace Manažer poskytne informace o podmínkách nákupu převodníků po telefonu.