Fundamentos CAN Bus

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I/VK-35 Data: 01/02Página 1/18

Treinamento Técnico de Pós-Vendas

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CAN-Bus (Controller Area Network)

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Primeira possibilidade:

Cada informação é trocada através de um condutor próprio.

A transmissão de dados

Unidade de comando para câmbio automático J217

Unidade de comando para Motronic J220

Rotação do motor

Consumo de combustível

Posição da borboleta

Intervenção no controle do motor

Engate para cima-p/baixo

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Unidade de comando para Motronic J220

Rotação do motor

Consumo de combustível

Disposição da borboleta

Intervenção no controle do motor

Engate para cima-p/baixo

Segunda possibilidade:

Todas as informações são trocadas através de no máximo dois condutores, o CAN-Databus, entre as unidades de comando.

A transmissão de dados

Unidade de comando para câmbio automático J217

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O CAN-Bus de dados

é um modo de transmissão de dados entre unidades de comando. Ele conecta as unidades de comando individuais a um sistema global. Quanto mais informações uma unidade de comando tem sobre as condições do sistema global, tanto melhor ele pode ajustar as diferentes funções que o integram.

Três sistemas Bus de dados

A) Sistema de transferência de grupos (BUS) de dados composto por três subsistemas

B) Limitação do volume de dados a ser transmitidos no sistema, devido às características específicas (velocidade) de cada subsistema

C) Limitação dos efeitos no sistema em caso de interrupção de um dos subsistemas

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Vantagens dos Data-Buses

· Havendo necessidade de ampliar o protocolo de dados com informações suplementares, são necessárias apenas modificações no software.

· Uma reduzida cota de falhas por constante checagem das informações transmitidas pelos dispositivos de comando e por proteção adicional nos protocolos de dados.

· Menos cabeamento de sensores e sinais pela múltipla utilização de um sinal de sensor.

· É possível uma transmissão muito rápida de dados entre as unidades de comando.

· Ganho de espaço por unidades de comando menores e conectores menores dos mesmos.

· O CAN-Databus é normalizado mundialmente.

Por isso, unidades de comando de diferentes fabricantes também podem efetuar a troca de dados.

Unid. de comando 1 Unid. de comando 2

Unid. de comando 3Unid. de comando 4

Conexão CAN-Bus

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Finalização Transf. Dados


Cabeamento Transf. Dados

Unidade de comando para câmbio automático J217 com Controlador-CAN e Transceptor-CAN

Unidade de comando para Motronic J220 com Controlador CAN e Transceptor-CAN

O CAN-Databus é composto de um Controlador

um Transceptor

duas finalizações Transf. de dados

dois cabos CAN-Bus.

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Finalização Transf. DadosCabeamento Transf. Dados

Unid.de comando p/ câmbio automático J217 com Controlador- CAN e Transceptor- CAN

Unidade de comando para Motronic J220 com Controlador- CAN e Transceptor- CAN

O Controlador CAN

recebe os dados que devem ser transmitidos de microcontroladores na unidade de comando. Ele processa os dados e os transfere para o Transceptor CAN.

Ele recebe igualmente os dados do Transceptor CAN, processa-os do mesmo modo e os transfere para os microcontroladores na unidade de comando.

O Transceptor CAN

é um Emissor (Transmissor) e Receptor (Receptor). Ele converte os dados do Controlador CAN em sinais elétricos e os transmite pelos cabos Databus

Igualmente ele recebe os dados e os converte para o Controlador CAN.

Os cabos de Transferência de Dados

são bidirecionais e servem para a transmissão dos dados.

São identificados por CAN-High e CAN-Low

A finalização Transferência de Dados

é um resistor. Ele impede que os dados transmitidos retornem como eco das extremidades e adulterem os dados.

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Seqüência de uma transmissão de dados

1. Preparar dados

Os dados são preparados para o Controlador-CAN da unidade de comando para o emissor.

4. Verificação de dados

As unidades de comando conferem se os dados recebidos são necessários ou não para suas funções.

5. Aceitar dados

Sendo os dados importantes, eles são aceitos e processados, do contrário são desprezados.

2. Transmitir dados

O Transceptor-CAN recebe os dados do Controlador-CAN, converte-os em sinais elétricos e os transmite.

3. Receber dados

Todas as outras unidades de comando, que estão conectados em rede com o CAN-Databus tornam-se receptores.

Cabeamento Transferência de Dados

Unid.comando 1 Unid.comando 2 Unid.comando 3 Unid.comando 4

Aceitar dados

Aceitar dados

Preparar dados

Verificardados

Receber dados

Verificar dados

Verificardados

Receber dados

Receber dados

Transmitir dados

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campo Origem (1 Bit)

campo Status (11 Bit)1 Bit = sem uso

campo Dados (máx. 64 Bit)campo Confirmação (2 Bit)

campo Fim (7 Bit)campo Segurança (16 Bit)campo Controle (6 Bit)

O campo Origem (Start of Frame) marca o início do protocolo de dados

No campo Status (Arbitration Field) é determinada a prioridade do protocolo de dados

No campo Controle (Control Field) consta a quantidade de informações que se encontra no campo Dados

O campo Dados (Data Field) transfere as informações

O campo Segurança (CRC Field) serve para o reconhecimento de falhas na transmissão

No campo Confirmação (ACK Field) os receptores confirmam o correto recebimento dos dados

Com o campo Fim (End of Frame) o protocolo de dados é encerrado

O protocolo de dados

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Formação de um protocolo de dados

Cada Bit sempre pode ter apenas uma condição ou valor „0“ ou „1“.

Condição com valor „1“

Interruptor fechado

Lâmpada acende


Interruptor aberto

Lâmpada não acende


lógico „high“


lógico „low“

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Transmissão de informações por BitsExplicação:

Se o 1. Bit for enviado com 0 Volt e o 2. igualmente com 0 Volt, assim a informação na tabela diz „Levantador do vidro encontra-se em movimento“ ou „Temperatura do líquido de arrefecimento importa em 10°C“.

Variante possível 2. Bit 1. Bit GráficoInformação dacondição do

levantador-vidro

Informação datemperatura dolíquid. arrefec.

Um 0 Volt 0 Volt em movimento 10°C

Dois 0 Volt 5 Volt em repouso 20°C

Três 5 Volt 0 Volt na área decaptação

30°C

Quatro 5 Volt 5 Volt em reconhec. debloqueio em cima

40°C

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Transmissão de informações por Bits

A tabela abaixo mostra como o número de informações aumenta com cada Bit adicional.

Quanto mais Bits são alinhados, tanto mais informações podem ser transmitidas.Com cada Bit adicional duplica-se o número das informações possíveis.

Variantes-Bitcom 1 Bit

Informaçãopossível

Variantes-Bitcom 2 Bits


Variantes-Bitcom 3 Bits


0 Volt 10°C 0 Volt, 0 Volt 10°C 0 Volt, 0 Volt, 0 Volt 10°C

5 Volt 20°C 0 Volt, 5 Volt 20°C 0 Volt, 0 Volt, 5 Volt 20°C

5 Volt, 0 Volt 30°C 0 Volt, 5 Volt, 0 Volt 30°C

5 Volt, 5 Volt 40°C 0 Volt, 5 Volt, 5 Volt 40°C

5 Volt, 0 Volt, 0 Volt 50°C




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Lógica negativa

Na especificação do CAN-Bus foi determinada a lógica negativa

Sinal dominante

Interruptor fechado

Lâmpada não acende

Sinal recessivo

Interruptor aberto

Lâmpada acende

Condição com valor

Transceptor fechado

Tensão sobre cabos de dados

aprox. 2 V resp. 3 V no Bus-Conforto

aprox. 1,5 resp. 3,5 V no Bus-Acionamento

Condição com valor

Transceptor aberto

Tensão sobre cabos de dados

aprox. 0 V resp. 5 V no Bus-Conforto

aprox. 2,5 V no Bus-Acionamento

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Dominância-0

No Sistema CAN-Databus sempre estão conectados vários dispositivos de controle.

Somente quando todos os dispositivos de comando transmitirem um „1“-Bit a informação no Bus lógico é „1“.

Se pelo menos um dispositivo de comando transmitir um Bit-„0“, então o sinal no condutor Bus lógico é „0“.

A informação „0“ de um dispositivo de comando sobrescreve a informação „1“ dos outros dispositivos de comando.

O Bit-„0“ é dominante

O Bit-„1“ é recessivo

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A alocação CAN-Transferência de Dados

Se várias unidades de comando quiserem transmitir ao mesmo tempo seu protocolo de dados, deve ser determinado quem está em primeiro lugar na fila. O protocolo de dados com a maior prioridade é transmitido primeiro.

Todas as três unidades de controle iniciam simultaneamente a transmissão de seus protocolos de dados.

Simultaneamente eles comparam Bit por Bit sobre a conexão Databus.

Se uma unidade de comando envia um Bit de valor menor e reconhece um Bit de valor maior, ele pára de transmitir e transforma-se num receptor.

Prioridade Protocolo de dados Campo Status

1 Mensagem -Freio 001 1010 0000

2 Mensagem -Motor 010 1000 0000

3 Mensagem-Câmbio 100 0100 0000

Mensagem da unidade de comando ABS/EDS

Mensagem da unidade de comando para Motronic

Mensagem da unidade de comando para câmbio

automático

Cabeamento Transf. Dados

Menor valor

Maior valor

Unidade de comando para Motronic perde

Unidade de comando para câmbio automático perde

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Fontes de interferência no veículo são os componentes que geram ondas eletromagnéticas no seu funcionamento.

Fontes de interferências

Para evitar a influência de interferências nos cabos de dados, dois cabos Databus são torcidos um com o outro.

Nos dois cabos a mudança da tensão tem a mesma grandeza, contudo contrária.

Conseqüentemente a soma das tensões, que irradia para fora, é sempre constante nos dois cabos .

A diferença das duas tensões (= conteúdo lógico) é independente das tensões que irradiam de fora para dentro, sempre igual em grandeza.

Nível inferior

Nível superior

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Separar os cabos torcidos no local danificado e efetuar o conserto com o cabo de reparo da Maleta-VAS 1978.Durante a execução do reparo, deve-se observar que as voltas da torção sejam soltas o mínimo possível e que as extremidades dos cabos sejam posicionadas afastadas uma da outra (mín.100mm), para evitar possíveis interferências.

Conceito de reparo do cabo CAN

Soltar torção no máx. 50mm

Date post:	28-Dec-2015
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