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Siehe auch: LIN (Local Interconnect Network), D2B (Digital Data Bus) und MOST (Media Oriented Systems Transport).
Eine lesenswerte grundlegende Einführung (Busse im G ;) ) hat auch Klaus Hold auf seiner website www.gwagen.de (Registrierung erforderlich). Alles über CAN-Bus-Systeme: Versuch einer Zusammenfassung: Der Einstieg in das CAN-Thema ist nicht leicht, aber dank Internet findet man letztlich doch einige grundlegende Informationen (siehe 4.: Literatur und Bücher). Wer sich schon mal mit Mikrocontroller und Einplatinencomputer beschäftigt hat, ist im Vorteil. Die alten 8-Bit-CPU's und ihre schnelleren Nachfolger sind aus den "Computern in die Autos gewandert" ;) 1. Grundlagen zu den CAN-Bus-Systemen Controller Area Network (als Abkürzung CAN), so heißt das Bussystem, das ab 1983 von Bosch entwickelt wurde und 1991 als CAN-Spezifikation 2.0 veröffentlicht wurde. Sie enthält aber nur die physikalische Ebene, die Codierung des Bit-Transfers und die Übermittlung von Botschaften und die Fehlerbehandlung. Oft sind mehrere Geräte wie Navigation (Comand 2.0), CD-Wechsler und Telefon im Auto verbaut und werden im Tachodisplay angezeigt und können über Lenkradtasten bedient werden. Oder die Daten der ABS-Sensoren müssen an einen Motor-Zentralrechner übermittelt werden, um bei Schlupf das Drehmoment zu reduzieren. Auch in Kaffeemaschinen und in Aufzügen findet man die CAN-Bus-Technologie ebenso wie in Textilmaschinen. Die herkömmliche Kupfer-Kabelbaumtechnik ist da bald am Ende, es kommt zu riesigen Kabelbäumen. Elektromagnetische Störungen/Einstrahlungen kommen hinzu. So war die Zeit reif für neuere Netzwerksysteme. Viel besser sind da Knotensysteme, die über eine einfache Ringleitung alle miteinander und mit dem Zentralrechner verbunden sind. So filtern dann intelligente Sensoren (Knoten) Störungen heraus, digitalisieren die Daten und leiten sie an alle, die diese Daten brauchen. Diese Knotenpunkte liegen wie die Haltestellen einer Buslinie an der Leitung = Bustechnologie. CANopen:
Da die von Bosch definierten Protokolle nur die grundlegenden Dinge beschreiben, wurden bald ergänzende Protokolle eingeführt, so im europäischen Raum das CANopen und im amerikanischen Bereich das DeviceNet. |
| 2. Hardware - physikalische
Einzelheiten: Die ersten CAN-Controller waren Stand-alone-Bausteine ohne eigene Intelligenz, so von Intel (82526) und Phillips (PCA82C200). Für die immer komplexer werdenden Steuerungsaufgaben wurden in 8-, 16- und 32-Bit-Mikrocontrollern eigene CAN-Module integriert, so gibt es z.B. von Motorola den 32-Bit-MC68376, wobei das CAN-Modul nach dem FullCAN-Prinzip arbeitet. Der Mikrocontroller steuert den CAN-Controller, über eine V24-Anbindung (TxD, RxD) gelangen die Daten an den CAN-Transciever, der direkt die CAN_L- und CAN_H-Leitung ansteuert. |
| Eine Busterminierung mit
120 Ohm an beiden Enden vermeidet Reflexionen und ermöglicht
überhaupt erst einen Stromfluß im Kabel. Als Stecker
wird in der Industrie und bei vielen Testgeräten ein 9 poliger
D-Stecker (bzw. Buchse, wie beim PC) verwendet, der von der CiA
vorgeschlagen wurde (CIA = Can in Automation, eine Gruppe
von Herstellern, siehe www.can-cia.de ). Die Hersteller halten
sich aber nicht daran, so hat Mercedes eigene Stecker
verwendet. Pin-Belegung: Pin 2: CAN L, Pin 3: CAN GND, Pin 7: CAN H |
2a. Hardware - Das
CAN232-Interface:
Vom Elektronikladen (siehe www.elektronikladen.de) gibt es das CAN232-Interface. Es verbindet über eine serielle Schnittstelle den PC mit dem CAN-Bus. Entwickelt wurde es von einer schwedischen Firma www.lawicel.com, die auch weitere Einplatinencomputerlösungen anbietet (Vertrieb über Fa. Microntrol www.microcontrol.net). Für das CAN232 gibt es eine eigene website www.can232.com. Ein begeisterter Anwender des CAN232 hat für seinen Toyota Prius einiges an C-Software entwickelt und im Internet dokumentiert, seine Anleitungen findet man hier. |
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Anschlussschema:
Für das CAN232 wird neben einem normalen V24-Kabel (1:1 Verbindung) ein Adapterkabel für die OBD-2-Steckdose benötigt, das man sich selber anfertigen kann. Ein Kabel oder den OBD-2-Stecker mit Kontakten gibt es bei www.obd-2.de im Shop. Das Kabel sollte für die CAN-Leitungen ein "Twisted Pair"-Kabel sein, dies wird aber in der Praxis nicht befolgt. Pin 4 und 5 sind etwas länger und kontaktieren zuerst, um statische Aufladungen abzuleiten. |
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| Verbindung CAN232 <-> OBD-2-Steckdose: |
| OBD-2-Stecker | Pin5: Ground | Pin16: +12V DC | Pin14: CANLow | Pin6: CANHigh |
|---|---|---|---|---|
| CAN232-Stecker: | Pin3: GND | Pin9: +12V | Pin2: CANLow | Pin7: CANHigh |
| CAN232-Buchse | Pin2: TxD | Pin3: RxD | Pin5: Ground | . |
| 4.
Verwendete Literatur: 1. CAN-Info von Jürgen Veith, 2. CAN-Info von Michael Randt, 3. CAN Specification V 2.0 von Bosch, 4. Keyword Protocol 2000 v. DC, 5. Firmeninfos von IXXA, Port, Microcontrol u.a., 6. Internetseite: mercedestechstore |
4. Bücher
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| a) von Prof. Dr.-Ing. K.
Etschberger (Hrsg.) (siehe
http://www.ixxat.de/literature_de,930,147.html) und weiteren Autoren. Das Buch ist für Einsteiger nicht geeignet, erst zum Schluß wird die Realisierung von CAN-Netzknoten ein Thema. Insgesamt ist es ein Nachschlagewerk und bei www.amazon.de zu bekommen |
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| b) von W. Lawrenz (Dozent an der
FH Wolfenbüttel) und weiteren Autoren, (siehe www.elektronikladen.de). Es enthält eine CD-ROM. |
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