同德电子CAN总线产品介绍

1、CAN总线及同德电子CAN总线产品介绍一、CAN总线知识简介1、CAN总线的概念？CAN总线是英文(controller area network)的缩写，即控制器局域网络， CAN最早是德国BOSCH公司为解决现代汽车中的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种数据通信协议，按照ISO有关标准、CAN的拓朴结构为总线式，因此也称CAN总线。CAN总线是一种串行多主站控制器局域网总线，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串性通讯网络。2、CAN总线产品的组成CAN总线产品是一个系统，这个系统由若干个控制单元组成，其中各个控制单元按照CAN通讯协议和技术要求进行通讯，进行数据传送，传送数据的介质

2、为两根双绞线或者同轴电缆或者光纤，控制单元主要由硬件电路和软件程序两部分组成，硬件方面由带有CAN接口单片机、CAN收发器等模块组成，软件程序分为CAN通讯程序、控制程序、驱动程序、数据采集程序等组成，其核心技术是电路设计和协议、软件程序的编写。3、CAN总线的特点l CAN为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活，可方便地构成多机备份系统。l CAN网络上的节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级的数据最多可在134us内得到传输。l  CAN采用非破坏性总线性仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先

3、级较低的节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪情况（以太网则可能）。l CAN只需通过帧滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接受数据，无需专门的“调度”。l  CAN采用NRZ编码，直接通信距离最远可达10km（速率5kbps）；通信速率最高可达1Mbps(此时通信距离最长为40m)。l  CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个；标示符可达2032种（CAN2.0A）,而扩展标准(CAN2.0B)的标示符几乎不受限制。l 采用短帧结构

4、，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果。l CAN的每帧信息都有CRC效验及其他检错措施，保证数据出错率极低。l CAN的通信介质可为双铰线、同轴电缆或光纤，选择灵活。l CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。4、CAN总线技术的优点l 硬件方案的软件化实现，大大地简化了设计，减小硬件成本和设计生产成本。同时，由于CAN总线基于控制器、编程设计，便于复杂功能的实现。l 使用小型控制单元及小型控制单元插孔可节省空间。 使传感器信号线减至最少，控制单元可做到高速数据传输。l CAN总线符合国际标准，因此可应用不同型号控制单元间的数据传

5、输。根据CAN总线数据共享的这一特点， 可以减少数据的重复采集、处理，节省了成本。比如，对于具有 CAN 总线接口的电喷发动机，其它电器可共享其提供的转速、水温、机油压力、机油温度、油量瞬时流速等等，一方面可省去额外的水温、油压、油温传感器，另一方面可以将这些数据显示在仪表上，便于司机检查发动机运行工况，从而便于发动机的保养维护。l 取消汽车传统的控制线束和控制配电盘，以CAN总线部分或全部替代车辆线束，从而减少导线的数量和重量，进一步节省了成本 。由于采用总线技术，模块之间的信号传递仅需要两条信号线。布线局部化，车上除掉总线外，其他所有横贯车身的线都不再需要了，节省了布线成本。另外，数据共享

6、也节省了线路，以车速信号打比方，在没有总线的情况，车速信号要接到电涡流缓速器、空气悬架、门控制及电喷发动机。有了总线后只要接到一处，其他电器通过总线共享。l 具有错误诊断能力和自动恢复能力，节省了生产维护成本。CAN总线对各电器设备实施短路保护，能及时切断相应故障线路，当故障消除时，系统自动恢复供电，不会出现由于电气线路短路而烧毁电器设备或引起线束起火现象。对于总线内部错误，总线系统可以通过自身软件进行自动恢复。而安装传统线束的车辆，一旦出现故障，第一，往往是依赖人工，第二，需要对复杂线束挨根测量检查，第三，需要对相关电器依次测定，整个过程非常费工费力。l 控制单元对所传输的信息进行实时检测，

7、检测到故障后存储故障码。同时对各电器设备在线监测、故障诊断，并通过仪表对故障指示，驾驶员一目了然。l 形成汽车电气平台技术，扩充性强，产品升级快，便于车辆改型和多种车辆共用一个汽车电子平台，降低汽车的研发和生产成本。CAN总线几乎可以在不改动原有线束的情况下增加新的组件。如果数据扩展需要增加新的信息，只需升级软件即可。（便于用户随时加装设备）l 简化了汽车的生产工艺，汽车的检修、保养更加方便，所需的时间减少。（接入CAN总线巡检设备，可自动完成整车检查）l CAN 总线专为汽车量身订做，数据稳定可靠，具有线间干扰小、抗干扰能力强的特点，可靠性有保障。由于CAN总线系统采用的是模块化管理，各模块

8、按其功能分散地摆放在车内，简化了布线并缩短了线束的长度，从而降低了耦合电流的产生，减小了线间干扰。同时在软件上，CAN总线采用短帧传输，这样使总线数据报文在传输过程中有较强的抗干扰能力。l 该系统的各类操作开关同电子控制器的工作电流为毫安级，这有利于延长各类操作开关的使用寿命。5、国内外CAN总线应用现状随着CAN总线技术在汽车行业的进一步普及，在现代轿车的设计中，CAN已经成为必须采用的装置。奔驰、宝马、大众、沃尔沃、雷诺等企业的汽车都采用了CAN作为控制器联网的手段，目前欧美车系大都采用了CAN总线技术。据报道，中国首辆CAN网络系统混合动力轿车已在奇瑞公司试装成功，并进行了初步试运行。另

9、外，在国内已经采用CAN总线技术的车型有上汽的帕萨特、POLO、途安、一汽宝来、南汽派里奥、长安雨燕、福特嘉年华等。相比于轿车行业，客车行业在CAN总线的应用方面前景更为广阔，由于国内轿车的CAN总线技术大都采用国外技术，所以国内的总线生产厂家眼下很难打破坚冰，而国家交通部关于营运客车等级划分标准法规的出台，为CAN总线技术在国内客车行业的应用提供了契机，目前国内所有的高端客车生产企业都已经或正在试装CAN总线产品，如厦门金龙、苏州金龙、郑州宇通、桂林大宇、聊城中通、安凯客车、扬州亚星等。但总的来说，目前CAN总线技术在我国汽车工业中的应用尚处于试验和起步阶段，绝大部分的汽车还没有采用汽车总线

10、设计。国内在技术、设计和应用上进行网络总线的“深造”势在必行。二、同德电子公司CAN总线产品现状 同德电子公司经过三年多时间的研发，已经成功开发出基于CAN总线技术的总线式汽车仪表监控系统和总线式汽车车身电气控制系统，其中总线式车身电气控制系统获得国家两项专利，并通过上海市机动车检测中心的功能检测，目前已经安装在公司的一台办公车上使用，运营一年多来，各项性能指标良好。1、CAN总线技术在汽车车身电气控制系统中的应用现在根据客车行业的需求，已经成功开发出客车车身CAN总线智能化配电系统，并和上海亿合汽车配件有限公司合作在上海某企业的公交客车上试装车，该产品简单介绍如下：l 产品名称：CAN总线式

11、汽车车身智能控制系统l 产品概述：CAN总线式汽车车身智能控制系统是基于CAN总线技术而开发的，是BCM中的一部分，目的是为提高汽车操作舒适性、安全性、可靠性及维修方便性，并重点解决汽车电气线路短路烧车的问题，目前该产品应用于客车上，经过适当优化修改，完全可以应用在轿车、卡车上。 l 产品框图如下：l 产品优点：、该产品取代了原车电器盒、保险丝盒、继电器，减少了线束数量；、该产品实现短路、断路报警功能，可以对故障诊断，并在仪表上通过相应指示灯显示出来；、该产品可以实现短路保护，以避免烧车；、满足国家汽车电器标准及其他强制性标准；、通过三个控制器，实现对整车电气系统的控制及智能化供电；、故障可以

12、通过专用诊断仪器进行诊断，便于检修维护；、价格与传统配电系统相近，性能比传统配电系统优异；、可以与其它CAN总线设备接口；、可以减少整车质量，和传统线束相比可以减少3050的质量；、不改动原车电气设备、不删减车辆原有功能；、可以实现反向保护；l 产品控制功能、车前模块：2只前转向灯、2只前示宽灯、2只远光灯、2只近光灯、2只前雾灯、2只侧转向灯、4只上示廓灯、驾驶员工作灯、风扇、4只厢灯、前路牌、侧路牌、后路牌、监视器、车内电视、前门开、前门关、后门开、后门关、电喇叭、报站器、投币机、刷卡机、雨刮、洗涤、前暖风机、换气扇、前踏步灯；、车后模块：2只后转向灯、2只后示宽灯、4只制动灯、1只高位制

13、动灯、2只倒车灯、牌照灯、后暖风机、后踏步灯；、主模块：相关仪表指示灯、开关信号输入、故障指示。、附加功能：智能化，实现灯丝断线报警、线路短路保护、短路故障自恢复、故障提醒等。 l 产品主要性能参数、工作温度范围：-2085；、耐压：30V；、电压：24V，单线负极搭铁；、开关响应时间：小于50毫秒；、开关电流：小于15毫安；、防水等级：IPX3；2、CAN总线技术在汽车仪表监控系统中的应用总线式汽车仪表监控系统和国内知名的客车仪表生产厂家张家港乐达电器有限公司合作，技术开发工作已接近尾声，考虑到春节等因素的影响，预计2006年4月份可以试装车,该产品简单介绍如下：l 产品名称：CAN总线式智

14、能化汽车仪表l 产品概述：CAN总线式智能化汽车仪表是基于CAN总线技术而开发的，目的是为了提高汽车操作安全性、舒适性、可靠性及维修方便性，提高我国汽车仪表产品的技术设计能力和生产制造水平，并重点解决与采用SAE J1939通讯协议的电控发动机(排放标准为欧III标准)及其它采用SAE J1939通讯协议的设备接口问题，能够读取带有CAN接口发动机ECU及其他设备ECU中的有关参数。l 产品框图：l 产品优点、美观大方，显示内容（符号、数字、图案）可根据用户的需要灵活设计。、数字化显示汽车动态参数，准确无误。、液晶被动式显示更适合于人眼视觉的要求，不刺眼，特别是长途驾车不易引起眼睛的疲劳。、液

15、晶显示屏的工作电压低，微功耗。、显示内容丰富，显示屏可作为综合信息显示屏，显示发动机、ABS、车身电器等运行状态。、诊断智能故障信息可通过CAN接口的诊断仪直接诊断，简化并提高了维修效率；、智能化中文显示；、可以与其它CAN总线、LIN总线设备接口；l 产品原理及功能、车速里程表 由发动机ECU通过高速CAN总线提供给CAN总线多功能表，可同时在液晶显示器和车速里程表上显示。、发动机转速表 由发动机ECU通过高速CAN总线提供给CAN总线多功能表，可同时在液晶显示器和发动机转速表上显示。3 、水温表 由发动机ECU通过高速CAN总线提供给CAN总线多功能表，可同时在液晶显示器和水温表上显示。4

16、 、燃油量由燃油传感器提供给CAN总线多功能表，可同时在液晶显示器和燃油表上显示。、机油压力表 由发动机ECU通过高速CAN总线提供给CAN总线多功能表，可同时在液晶显示器和机油压力表上显示。、电压表 测量系统电压，提供给CAN总线多功能表，可同时在液晶显示器和电压表上显示。7 、气压表1、气压表2 由气压传感器提供给CAN总线多功能表，可同时在液晶显示器和气压表上显示。、液晶显示器 液晶显示器能够显示CAN总线多功能表中所有的信息，可以实现滚动显示、驾驶操作信息显示等。、带有CAN接口或LIN接口的设备故障分析和记录（可选） 、带有CAN接口或LIN接口的设备控制（可选） 、带有CAN接口或LIN接口的设备故障报警/故障定位（可选） l 产品主要性能参数、工作温度范围：-2085；、耐压：30V；、电压：24V，单线负极搭铁；三、同德电子可承担的CAN总线产品开发任务C