Introduzione
I requisiti in materia di sicurezza di guida, comfort di guida, emissioni di gas di scarico e risparmio di carburante stanno diventando sempre più severi.
Ciò comporta uno scambio di informazioni più intenso tra le unità di controllo.
È necessaria una soluzione ben progettata per garantire che l'impianto elettrico/elettronica del veicolo rimanga gestibile e non occupi troppo spazio.
Il bus dati CAN è una soluzione del genere, è stato sviluppato appositamente per le automobili ed è utilizzato da Mercedes Benz, quindi da altre marche come BMW, Volkswagen e Audi.
CAN sta per Controller Area Network e significa che le unità di controllo sono collegate in rete e scambiano dati.
Un bus dati CAN può essere paragonato a un omnibus, mentre l'omnibus trasporta un gran numero di persone, il bus dati CAN trasporta un grande volume di informazioni.
Trasferimento dati
Quali sono attualmente le possibili opzioni per il trasferimento dei dati nei veicoli?
Opzione n. 1: ogni informazione viene scambiata su un cavo separato, utilizzato nei protocolli di comunicazione tradizionali.
Opzione n. 2: Tutte le informazioni vengono scambiate tra le centraline lungo un massimo di due fili: il bus dati
CAN Il bus dati CAN: Il bus dati
CAN è un tipo di trasferimento di dati tra le centraline. Collega le singole unità di controllo per formare un sistema integrato.
Più informazioni possiede una centralina sullo stato dell'intero sistema, meglio è in grado di coordinare le singole funzioni.
Alla rete can bus sono collegate principalmente le seguenti centraline:
la centralina motore,
la centralina del cambio automatico e
la centralina ABS/ESP
la centralina centralizzata le centraline
porte
Anche il DLC (Diagnostic link Connector) è collegato a questa rete, per consentire al Diagnostic Scan Tool di entrare nella rete can bus per la diagnosi del controllo unità (ECU)
A volte lo scanner diagnostico non entra direttamente nella rete CAN BUS, ma tramite un gateway CAN BUS .
Vantaggi del bus dati:
- Se il protocollo dati viene esteso per includere informazioni aggiuntive, sono necessarie solo modifiche software.
- Basso tasso di errore grazie alla verifica continua delle informazioni trasmesse dalle unità di controllo e garanzie aggiuntive nei protocolli dei dati.
- Meno sensori e linee di segnale grazie all'uso multiplo di un segnale sensore.
- È possibile il trasferimento di dati ad alta velocità tra le unità di controllo, solitamente il baud rate standard è di 500.000 bit al secondo mentre i protocolli di comunicazione tradizionali (principalmente UART) vanno da 9600 a 10400 KBPS, utilizzati anche per comunicare con lo strumento di scansione diagnostica tramite il DLC.
- Più spazio disponibile grazie a unità di controllo più piccole e spine per unità di controllo più piccole.
- Il bus dati CAN è conforme agli standard internazionali (ad esempio ISO15765) e quindi facilita lo scambio di dati tra diverse marche di unità di controllo.
Il principio del trasferimento dei dati
Il trasferimento dei dati con il bus dati CAN funziona più o meno come una conferenza telefonica.
Un abbonato (unità di controllo) "parla" dei dati nella rete di linea mentre gli altri abbonati "ascoltano" questi dati.
Alcuni iscritti saranno interessati a questi dati e li utilizzeranno. Gli altri abbonati sceglieranno di ignorare questi dati.
I componenti costituiscono un bus dati CAN
Il bus dati CAN comprende un controller, un ricetrasmettitore, due terminali bus dati e due linee bus dati.
Oltre alle linee bus dati, i componenti si trovano nelle unità di controllo. Le funzioni delle centraline sono le stesse di prima.
Hanno i seguenti compiti:
Il controller CAN
Riceve i dati di trasferimento dal microcomputer integrato nell'unità di controllo.
Il controller CAN elabora questi dati e li trasmette al ricetrasmettitore CAN.
Allo stesso modo, il controller CAN riceve i dati dal ricetrasmettitore CAN, li elabora e li
trasmette al microcomputer integrato nell'unità di controllo.
Il ricetrasmettitore CAN
È un trasmettitore e un ricevitore in uno. Converte i dati forniti dal controller CAN in segnali elettrici e li invia tramite le linee bus dati.
Allo stesso modo, riceve i dati e li converte per il controller CAN.
Il terminale bus dati
è un resistore. Impedisce ai dati inviati di essere riflessi alle estremità e di tornare come un'eco.
Ciò danneggerebbe i dati.
Le linee bus dati
sono bidirezionali e trasferiscono i dati.
Sono indicati come CAN High e CAN Low.
Processo di trasferimento dei dati:
Fornitura dei dati: L'unità di controllo fornisce i dati al controller CAN per il trasferimento.
Invio di dati: il ricetrasmettitore CAN riceve i dati dal controller CAN, li converte in segnali elettrici e li invia.
Ricezione dati: tutte le altre centraline collegate in rete con il bus dati CAN diventano ricevitori.
Verifica dei dati: le centraline verificano se necessitano o meno dei dati ricevuti per le loro funzioni.
Accettazione dei dati: se i dati ricevuti sono importanti, vengono accettati ed elaborati. In caso contrario, viene ignorato.
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