新CAN总线介绍

1、 新三级CAN总线简介哈尔哈尔滨威滨威帝电子有限公司帝电子有限公司CAN的定义与优势介绍 控制器局域网控制器局域网(CAN)为串行通信协议，能有效的支持具有为串行通信协议，能有效的支持具有很高安全等级的分布实时控制很高安全等级的分布实时控制,在汽车电子行业中在汽车电子行业中,使用使用CAN连接发动机控制单元连接发动机控制单元,传感器传感器,防刹车系统等等防刹车系统等等,其传其传输速度可达到输速度可达到1Mbit/S.优点简化车身布线简化车身布线-节约资源节约资源数据共享数据共享-减少数据处理单元，节约资源减少数据处理单元，节约资源硬件方案的软件化实现硬件方案的软件化实现-节约资源节约资源良好的

2、扩充性良好的扩充性-减少重复设计，节约人力资源减少重复设计，节约人力资源以微处理机和半导体功率模块取代以继电器为主体的常规逻辑电路以微处理机和半导体功率模块取代以继电器为主体的常规逻辑电路降降 低功耗低功耗-节能节能安全性高安全性高-降低功耗，减少温升，降低自燃概率降低功耗，减少温升，降低自燃概率高可靠性高可靠性-行车车况的指示，更真实可靠，便于车辆安全行使行车车况的指示，更真实可靠，便于车辆安全行使基于计算机技术的总线节点具有强大的故障诊断能力和自动恢复能基于计算机技术的总线节点具有强大的故障诊断能力和自动恢复能力力数据共享数据共享,节省成本。节省成本。 对对于具有于具有CAN总线接口的电喷

3、发动机，其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、油压、它电器可共享其提供的转速、水温、油压、等等，一方面可省去额外的水温、油压传等等，一方面可省去额外的水温、油压传感器，另一方面可以将这些数据显示在仪感器，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情况，从表上，便于司机检查发动机运行情况，从而便于发动机的保养维护。而便于发动机的保养维护。减少车身布线，进一步节省成本。由于采用总线减少车身布线，进一步节省成本。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。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，其他所布线局部化，车上除掉总线

4、外，其他所有纵贯有纵贯车车身的线都不再需要了，节省了布线成本。此外，身的线都不再需要了，节省了布线成本。此外，数据共享也节省数据共享也节省了部分线了部分线束束. 例如例如车速信号，在没车速信号，在没有安装总有安装总线的情况，车速信线的情况，车速信号号要分别接要分别接到电涡流缓速器、空气悬架、门控制到电涡流缓速器、空气悬架、门控制及电喷发动机及电喷发动机。安装了。安装了总线后只要接到一处，其总线后只要接到一处，其他电器均可通过总线共享。他电器均可通过总线共享。硬件方案的软件化实现，大大地简化了设计，减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。小硬件成本和设计生产成本。

5、例如例如,发动机前点火时必须满足下列条件：发动机前点火时必须满足下列条件： 后仓门关闭后仓门关闭 空档空档 后点火时必须满足下列条件：后点火时必须满足下列条件： 空档空档 钥匙门处于钥匙门处于ON档档 另外还需点火保护装置，以往是靠一系列继电器另外还需点火保护装置，以往是靠一系列继电器来实现这些功能，既不可靠又增大成本。而用软来实现这些功能，既不可靠又增大成本。而用软件实现既可靠又无资金投入。件实现既可靠又无资金投入。扩充性强，产品升级快，节省了新产品开扩充性强，产品升级快，节省了新产品开发设计成本。发设计成本。CAN节点几乎可以在不改动节点几乎可以在不改动原有线束的情况下增加新的组件。原有线

6、束的情况下增加新的组件。配置参数十分方便，可以通过我公司提供配置参数十分方便，可以通过我公司提供的的CAN总线分析软件进行设置。总线分析软件进行设置。 如各种开关输入可以根据厂家需求设置控如各种开关输入可以根据厂家需求设置控制极性制极性(正负控正负控)。CAN总线数据的生成 CAN总线的数据分为模拟信号与数字信号总线的数据分为模拟信号与数字信号 模拟信号是由传感器检测得到模拟信号是由传感器检测得到,并将得到的并将得到的信号进行转换信号进行转换(A/D),变成数字信号变成数字信号,送给送给MCU,由由MCU将生成的将生成的CAN报文发送到总报文发送到总线上线上.模拟信号一般显示在指针表上模拟信号

7、一般显示在指针表上,如气压如气压1,气压气压2等等. 数字信号相对简单数字信号相对简单,可直接由可直接由MCU接收接收,然然后将报文发到后将报文发到CAN总线上总线上,如发动机诊断如发动机诊断,刹车片磨损等等刹车片磨损等等,一般显示在仪表上一般显示在仪表上.1.组成 CANCAN主站模块（主站模块（ZM2711ZM2711） CANCAN从站模块（从站模块（CM2711CM2711）数量根据车辆而定。）数量根据车辆而定。 CANCAN总线仪表（总线仪表（ZB2711ZB2711） CANCAN总线开关（总线开关（KGM2711KGM2711）数量根据车辆而定）数量根据车辆而定一、总线仪表特点1

8、信息更丰富传统仪表受引线及表盘面积限制，所能显示的信息非常有限，而现代客车随着电子化程度日益提高，需要监测的电器状态及车辆运行数据越来越多，因而传统仪表已不能满足这种发展趋势，彩色液晶仪表就应运而生。 首先，彩色液晶仪表采用了最先进的32位嵌入式系统开发平台，使得数据处理速度更快，显示内容更丰富。它可以显示并处理复杂的图形界面，甚至可以处理动态视频流，使得仪表可以实现一个掌上电脑的功能。它兼具了传统仪表、总线式仪表的优点，并且增加了丰富的显示界面。 其次，彩色液晶仪表显示数据来自总线，CAN总线只需2根线而已，所以引线一点也不成问题。而几乎所有汽车电器均可以挂到汽车总线上，因而数据来源非常丰富

9、多彩。 再次，由于总线上传输的是数字化的数据，所以用数字化的手段来显示这些数据更有效，步进电机驱动的指针表及TFT真彩色液晶屏就成为彩色液晶仪表的必不可少的组成部分。TFT真彩色液晶屏的引入为大量汽车电器的状态显示提供了一个极好的平台。液晶屏可以翻屏显示，理论上可以显示无穷的数据，并且可以实现倒车后视、多媒体视频显示等功能。 目前，传统仪表最多仅可以显示60个左右的数据，汽车电器工程师不得不在上百个数据中斟酌显示其中的一部分，很多重要电器状态得不到监视。这样不利于车辆的安全行使及保养维护。而ZB2711可以显示100多个数据，第5部分为ZB2711显示的数据汇总，实际上未来的新数据可以随时添上

10、去，而不牵涉到硬件的改动。 再者，总线仪表不但能显示车辆数据，还能对挂在总线上的模块自动登记从而监测其运行状态；比如，如果车上接了总线记录仪，一旦记录仪出现故障或通信中断，则在仪表上显示提示信息“记录仪掉线”。2数据更准确由于彩色液晶仪表采用数字化方法进行数据传输及显示，传统仪表无一例外采用模拟传输且大部分采用模拟驱动显示。而数字信号不同于模拟信号，有完备的纠错方法，不会产生附加误差，所以彩色液晶仪表显示更准确。 3可靠性更高可靠性体现在两个方面：一是数据可靠，二是仪表本身故障率低。彩色液晶仪表的数据可靠性自不必说，因其数字化处理方法。传统仪表数据来自线束，线之间由于电容耦合效应，信号相互串扰

11、非常严重。根据电路理论，相互平行的线，线径越长，其电容耦合效应越强, 相互串扰也就越强，因而表上指示的数据可靠性较差。 彩色液晶仪表显示数据来自总线，仅跟总线打交道，而汽车总线专为汽车这一恶劣工作环境设计，坚固而可靠。传统仪表通过多达50多根信号线与外界连接，很多信号横贯车辆前后，信号接头众多，接头或破损处的碰火或接地都有可能损伤仪表本身。 4接线最简洁 彩色液晶仪表只有2根总线（CANH，CANL）、1根火线（+24）、1根地线（GND）和1根唤醒线（WAKEUP）。 5通用性更好 彩色液晶仪表不像传统仪表需要设定那么多参数，彩色液晶仪表遵循的是总线协议，只要协议相同，便能做到互换。同一厂家

12、的仪表互换性自不必说，不同厂家的仪表只要遵循主流协议如J1939，互换也很容易。 外观图 电压表电压表水温表水温表燃油表燃油表TFTTFT彩色液晶彩色液晶屏屏信号片信号片转速表转速表油压表油压表车速表车速表仪表背光仪表背光- -（长按）（长按）切换后视（短按）切换后视（短按）Right/Right/（长按仪表背光（长按仪表背光+ +）Left/Left/Down/Down/Up/Up/主菜单选择主菜单选择ZB277彩色液晶仪表外形如图1所示，主要包括6块指针式仪表、25个由发光二极管（LED）点亮的图标、一块TFT彩色液晶显示屏和6个按键。1指针式仪表转速表、车速表、电压表、机油压力表、水温表

13、和燃油表。 2图标仪表的信号指示包括报警（如水温报警，水位报警等）、操作（如左转向，右转向等）及状态（ABS工作指示，缓速器工作指示），图标含义请参见第5部分：ZB277仪表显示信号与数据。ZB277在设计上将重要信号都由LED点亮的图标直接指示，其余信号的图标在液晶屏上显示。 例如：当气压、气压、油压、水温等信号有一个告警图标亮时STOP也亮，提醒司机立即停车。当油量为满箱时，油量图标不指示，油量不足时油量图标亮起。当水位告警、车速过高、转速过高及油压报警等信号发生时，蜂鸣器会发出“嘀、嘀”的声响。 3液晶显示屏液晶显示屏 显示时钟信息。 显示里程和转速信息。 显示车内外温度及发动机仓温度等

14、。 显示前控、后控、中控、顶控等模块温度。 (5)显示油耗信息。 (6)显示轮胎压力指示信息。 (7)显示报警（如水位报警、机油滤报警等）、操作（巡航、危险信号等）及状态（刹车片磨损、制动灯故障等）。 (8)显示摄像监视信息。4 4按键操作按键操作仪表板从左至右六个操作键分别为：Menu、Up、Down、Left、Right和Video键（参见图1 ZB2711外形图）。基本功能如下：MenuMenu： 短按：显示仪表主菜单； Up/ Up/ ：短按：向上选择； 长按：液晶背光+； Down/ Down/ ：短按：向下选择； 长按：液晶背光-； Left/ Left/ ：短按：向左选择； Ri

15、ght/ Right/ ：短按：向右选择；长按：仪表背光+；VideoVideo：短按：切后视； 长按：仪表背光-；上电后，可供用户选择两种仪表主界面，即仪表中心区域可为车厂图标或车型。 显示分别如图2和图3所示： 图图2 2 开机界面选择一开机界面选择一车厂图标车厂图标气压气压2 2总累计里程总累计里程短里程短里程时间时间气压气压1 1图图3 3开机界面选择二开机界面选择二 主界面客车主界面客车用户可通过如下操作来设置：首先按下MenuMenu键进入仪表主菜单（如图4），然后通过UpUp、DownDown、LeftLeft、RightRight键使光标移动到“主界面切换”这一选项，再次按下M

16、enuMenu键进入这一菜单，通过UpUp和DownDown键选择你喜欢的一种主界面，最后再按MenuMenu键确认并退出。 当有操作量和报警量信号发生时，仪表自动转入报警显示页面，显示结果如图5所示。最上一栏为仪表操作状态指示信号，当一屏不能显示此刻所有操作量时，其右端会出现向右可翻的白色箭头，表示后面还有操作量。此时先通过UpUp和DownDown键将光标移动到白色箭头处，此时白色箭头变为绿色箭头，表示当前可翻屏。再按下RightRight（或LeftLeft）键可查看更多操作量指示。液晶屏的中间栏为车内具体位置的报警指示（参见：图5），最下面一栏是对报警信号的文字解释。当车内同一位置出现

17、多个报警（当前屏幕显示不完）或当前屏幕显示不全所有的报警文字说明时，用户可按RightRight（或LeftLeft）键翻屏查看更多信息（具体按键操作与查看操作量相同）。 主菜单主菜单图图4 4 仪表的主菜单选择仪表的主菜单选择 报警提示报警提示操作量操作量报警文字说明报警文字说明图图5 5 操作量和报警量显示界面操作量和报警量显示界面用户在任意界面按下MenuMenu键都可显示中间屏的菜单栏，然后通过UpUp、DownDown、LeftLeft和RightRight四个方向键选择你想要察看的相关信息，再次按下MenuMenu键确认进入相应画面。当用户在主菜单中选择进入“查看里程和转速信息”子

18、菜单时，液晶屏显示结果如图6所示。在此页面下用户可查看当前的累计总里程、累积短里程A和B、发动机累计总转数、发动机短累计时间和发动机累计时间。对于累计短里程A和B与发动机短累计时间，用户还可以对他们进行清零设置。当需要对某一项清零时，用户先用UpUp和DownDown键把光标移动到该项之后的“清零”位置处，然后再长按LeftLeft键即可清零。如果无须清零，按下MenuMenu键可退出此页面。 当用户在主菜单中选择进入“车内外及发动机仓温度”子菜单时，液晶屏显示结果如图7所示。在此页面下用户可以看到它们各自的温度值，要退出此页面可按MenuMenu键。当用户在主菜单中选择进入“日期时间调整”子

19、菜单时，液晶屏显示结果如图8所示。用户通过LeftLeft和RightRight键选择你想调整的位置，确定后该位置数据会闪烁，表示其当前处于可调状态，然后按UpUp和DownDown键进行调整即可。设置完时间保存并退出可长按MenuMenu（主菜单选择）键，若要取消调时可短按MenuMenu键。当用户在主菜单中选择进入“蜂鸣报警设置”子菜单时，液晶屏显示结果如图9所示。用户可通过按UpUp和DownDown键选择蜂鸣报警器的开和关，设置完毕可按MenuMenu键确认并退出此界面。 图图6 6 查看里程和转速信息：查看里程和转速信息：图图7 7 车内外及发动机仓温度车内外及发动机仓温度 图图8

20、8 日期时间设置日期时间设置图图9 9 蜂鸣报警设置蜂鸣报警设置当用户在主菜单中选择进入“模块温度”子菜单时，液晶屏显示结果如图10所示。用户可通过液晶屏查看前控、后控、中控等各模块温度。如果某模块出现掉线等故障，相应地那一项字体显示会变为红色（如图10的“后灯模块：掉线” ）。查看完毕按MenuMenu键可退出此页面。当用户在主菜单中选择进入“油耗信息”子菜单时，液晶屏显示结果如图11所示。在此页面下用户可查看当前的百公里油耗、瞬时油耗、单程油耗、累计油耗和剩余油量。对于单程油耗，用户还可以对他们进行清零设置，长按LeftLeft键即可清零。如果无须清零，按下MenuMenu键可退出此页面。

21、 图图10 10 各模块温度各模块温度当用户在主菜单中选择进入“轮胎压力指示”子菜单时，液晶屏显示结果如图12所示。用户可通过按UpUp和DownDown键来选择想要查看的轮胎。当选中某一轮胎时，相应的轮胎显示变为绿色，且在液晶屏上显示相应的胎压和温度。如果有某一轮胎欠压，则相应地轮胎显示会变为红色，且发出嘟嘟的蜂鸣声。要退出此页面可按MenuMenu键。 图图11 11 油耗信息油耗信息图图12 12 轮胎压力指示轮胎压力指示如果用户在某一子菜单页面长时间不操作，仪表会从子菜单页面中逐级返回到主菜单（如图4）。若此时用户已查看完所有信息想要回到主界面时，可在主菜单中选择“返回主界面”，再按下

22、MenuMenu键确认即可。 本仪表共有3路连接AV输出的摄像头，可按VideoVideo键在这3路视频信号之间进行切换。此外长按RightRight键仪表背光亮度增加，长按VideoVideo键仪表背光亮度变暗。同理，长按UpUp或DownDown键调节液晶屏背光的亮和暗。 5 5摄像头连接摄像头连接摄像头接口2摄像头接口1仪表维护接口其他摄像头接口摄像头接口3电源、总线接口图图13 13 摄像头接口摄像头接口CANHCANL火线（+24）地线（GND）唤醒线（WAKEUP）线速颜色对应如下：3路AV输出的摄像头接口，用来监控倒车、中门和后门等实时状况，这些图像在仪表显示屏中显示，用按键 控制切换。视频接线使用75欧姆的屏蔽同轴电缆。电源、总线接口，用来为仪表提供电源及CAN总线数据的接口，具体线序参见第4部分“ZB277组合仪表接口定义”部分。 3. 3. 技术参数技术参数1.通信协议：J1939 2.供电范围：20V-32V 3.功耗：最大15瓦（