中职教育二年级下学期电子与信息《 CAN总线通信协议及应用案列分析》教学课件

CAN总线通信协议及应用案列分析什么CAN总线？CAN总线示意图智慧交通道路交通管理公共交通管理高速公路管理.出行信息服务一.智慧交通的典型运用电子收费客货运输道路交通管理公共交通管理高速公路管理.出行信息服务一.智慧交通的典型运用电子收费客货运输道路交通管理公共交通管理高速公路管理.出行信息服务一.智慧交通的典型运用电子收费客货运输道路交通管理公共交通管理高速公路管理出行信息服务一.智慧交通的典型运用电子收费客货运输道路交通管理公共交通管理高速公路管理.出行信息服务一.智慧交通的典型运用电子收费客货运输道路交通管理公共交通管理高速公路管理.出行信息服务一.智慧交通的典型运用电子收费客货运输化学危险品运输车辆GPS监控长途客运站的联网售票系统出租汽车安防监控中心什么CAN总线？CAN总线示意图CAN总线发展CAN总线中国运用

国内CAN技术在汽车电子控制系统、电梯控制系统、安全监控系统、医疗仪器、纺织机械、船舶运输等方面广泛运用。二.CAN总线特点1.高可靠；2.高性能；3.功能完善；4.成本较低。三.CAN总线优点●数据传输距离远(最远10Km);●数据传输速率高(最高数据传输速率1Mbp/s)●具备优秀的仲裁机制;●使用筛选器实现多地址的数据帧传递;●借助遥控帧实现远程数据请求;●具备错误检测与处理功能;●具备数据自动重发功能;●故障节点可自动脱离总线且不影响总线上其他节点的正常工作。●多主控制;四.CAN总线标准1.遵循ISO11898标准的高速CAN总线网络(500Kbps)。应用在车动力与传动系统，它是闭环网络，总线最大长度为40米，要求两端各有一个120Ω的电阻。CAN有两个标准：2.遵循ISO11519标准的低速CAN总线网络(125Kbps)，低速CAN总线网络被应用在汽车车身它，的两根总线是独立的，不形成闭环，要求每根总线上各串联一个2.2KΩ的电阻，终端电阻用来做阻抗匹配，以减少回波反射。五.CAN总线收发器1.专用通信口CAN,U51，4脚不是普通的IO端口，而是CAN总线专用的控制器端口，SN65H是一个CAN总线发收器，可以将单片机内部的CAN控制器发来的数据转换成两条线H和L上的电平状态。2.CPU内部集成了一个标准的CAN总线控制器，控制器通过CAN_TX发送数据到转发器的TXD口，CAN总线接收的数据通过RXD口，发送给单片机内部的CAN总线控制器。六.CAN总线报文电平

●总电平

CAN总线的两条信号线CAN_H和CAN_L相减。

●隐性电平，逻辑1，0伏。

●显性电平，

逻辑0，2伏。

●显性电平具有优先权，单元电路一个显性电平，总线为显性电平。

●隐性电平具有包容权，所有单元为隐性电平，总线为隐性电平。七.CAN总线通信帧类型序号帧类型帧用途1数据帧用于发送单元向接收单元传送数据。2遥控帧用于接收单元向具有相同ID的发送单元请求数据。3错误帧用于当检测出错误时向其他单元通知错误。4过载帧用于接收单元通知发送单元其尚未做好接收准备。5帧间隔用于将数据帧及遥控帧与前面的帧分离开。七.CAN总线通信帧类型数据帧的构成七.CAN总线通信帧类型遥控帧的构成七.CAN总线通信帧类型错误帧的构成八.总结1.CAN总线的收发器，TX是发送，RX是接收,2.H比L高的时候信号电平为逻辑零，H与L一样高信号电平为逻辑1，3.报文种类有数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧和帧间隔五种。案例分析通信协议系统工作流程九、基于CAN总线的道路环境监测系统本案例要求搭建一个基于

CAN总线的道路环境监测系统，系统构成如下：

lPC机一台（作为上位机）；

l网关一个；

lCAN节点三个（一个

CAN网关节点、两个

CAN终端节点）；

l温湿度传感器1个；

l光照传感器一个l空气质量感器一个；

lUSB接口

CAN调试器一个案例分析通信协议系统工作流程九、基于CAN总线的道路环境监测系统（1）.数据帧

案例分析通信协议系统工作流程九、基于CAN总线的道路环境监测系统（2）.通过RS585上传网关的数据帧

网关节点需要通过

RS-485网络将采集到的传感器数据上报至网关。根据本案例需求，制订如表所示的数据帧格式。各字段说明如下：

l帧起始符：固定为

0xDD；

地址域：为发送节点的地址，低位在前，高位在后；如地址为

0x1234，则

DstAddr0=0x34，DstAddr1=0x12；

l命令码域：0x01代表上报

CAN网络的数据，0x02代表上报

RS-485网络的数据；

l数据长度域：固定为

0x09；

l传感器类型：1温湿度传感器，2光照传感器，3空气质量传感器，4其他；

l数据域：占

2个字节，高

8位和低

8位。如：对应温湿度传感器，高

8位为温度

值，低

8位为湿度值。则温度

24℃对应0x18，湿度64%对应0x40；l校验码域：采用和校验方式，计算从“帧起始符”到“数据域”之间所有数据的累加和，并将该累加和与0xFF按位与而保留低8位，将此值作为CS的值。案例分析通信协议系统工作流程九、基于CAN总线的道路环境监测系统1.道路环监测系统网络中的CAN节点（温湿度、光照传感器）通过CAN总线每隔1.5秒上传一次数据至CAN网关，同时，2.网关节点（空气质量传感器）也每隔1.5秒也将自身采集的空气质量数据上报给网关，3.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。4.物联网网关收到传感数据后，将通过TCP协议上传至云平台，我们在云平台上可实时查看道路环境状况。十.总结1.CAN总线的收发器，TX是发送，RX是接收,2.H比L