4.CAN总线道路环境监测系统的搭建接线图识读及故障检测

系统搭建接线图识读及故障检测重庆市荣昌区职业教育中心张有杰制作学习目标1.了解基于CAN总线的道路环境监测系统的拓扑结构和功能。2.掌握系统搭建接线图的识读方法。3.学会CAN模块的检测步骤和方法。4.能够分析并解决CAN总线信号传输中的常见问题。一、系统拓扑图识读系统构成：1.核心控制：PC机（上位机）、网关、USB接口CAN调试器2.CAN节点：1个CAN网关节点、2个CAN终端节点3.感知设备：温湿度、光照、空气质量传感器4.连接方式：CAN总线、RS485通信，构建完整监测网络二、系统功能作用系统中，温湿度、光照传感器作为终端节点，负责监测道路环境的温湿度和光照强度；空气质量传感器作为网关节点，负责监测空气质量。这些数据通过CAN总线汇总到网关，网关进行协议转换后，通过无线方式将数据上传至云平台，用户可以在云平台上实时查看监测数据。云平台数据监控界面示意三、系统接线图详解（一）如图所示为道路环境监测系统接线图。每个传感器配一个终端节点，每个终端节点的CANH与总线的CANH相连，CANL与总线的CANL相连。本次实验传输距离较近，使用双绞线进行连接，未使用光纤线和总线耦合器。三、系统接线图详解（续）RS485连接：网关节点的RS485+端与网关的A1相连，RS485-端与网关的B1相连。以太网接口：网关提供两个以太网接口，分别连接调试监控计算机和外网。安装与供电：网关节点和终端节点安装在NewLad板上，由其统一提供电源。RS485接口模块实物图四、数据传输流程1.CAN节点上传各个CAN节点通过CAN总线每隔1.5秒上传一次数据至CAN网关。2.网关数据转发CAN网关收到传感器数据后，通过485网络将其上报至物联网网关。3.云端实时监控物联网网关通过TCP协议将数据上传至云平台，用户可实时查看环境状况。数据传输流程示意图五、CAN模块检测概述CAN模块的检测主要包括三个方面：电源电压检查、线路连接检查和模块本身的检查。通过这三个步骤，可以系统地排查出大部分硬件故障。（一）电源电压检查1.指示灯检查检查Eewlad板供电是否正常，按下电源开关，查看电源指示灯是否亮。2.网关电压检查用万用表检查网关12V电源供电是否正常。3.模块触点检查用万用表检查Eewlad板上每个主控模块安装位置的铜触点的5V电压是否正常。Eewlad板（二）线路连接检查1.CANH/L线路检查：电阻应为0欧姆，阻值偏大说明接线不牢。2.CAN线间电阻检查：标准值60～62欧，异常说明存在短路或模块损坏。3.RS485接头检查：网关A1/B1对应触点间电阻应为0欧姆。4.物理连接确认：检查两根网线水晶头是否插紧、连接完好。（三）模块检查1.直观物理检查采用直观法检查主控模块、网关是否有物理损坏，重点确认铜触点接触是否完好。2.电阻测量检查分别检查三个主控模块的四个铜触点对地电阻，以及CANH与CANL间电阻是否正常，若阻值异常则需更换模块。主控模块背面六、常见问题及解决方法（一）问题1：主控模块指示灯不亮解决方法：首先检查Eewlad板12V供电电源，若输出为0V，检查电源开关或变压器是否损坏。其次检查主控模块与Eewlad板是否安装反或铜触点接触不良。主控模块正面六、常见问题及解决方法（续）问题2：网关指示灯闪烁异常解决方法：检查各模块供电、CANH/CANL接线、RS485接线、模块地址配置及HEX文件烧写是否正确，必要时采用代换法排查。问题3：云平台显示无传感器信息解决方法：检查云平台账号是否过期，检查网关及网线连接，按网关