关于CAN总线的布线
目录
关于CAN总线的布线... 1
1.干扰场景和抗干扰措施... 1
场景-1:... 1
场景-2:... 2
二、关于信号层接地... 4
信号地(CAN-GND)正确的接法:... 4
三、CAN总线布线形式... 5
1.手牵手式连接... 5
2、“T”型连接... 5
四、接线端子... 6
1、DB_9端子... 6
2、OPEN_5端子... 6
3、M12端子... 7
综上所述... 7
硬件采购... 7
参考资料:... 7
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1.干扰场景和抗干扰措施
场景-1:
地回流与电源干扰、接口干扰
具体表现如下:如图1两个节点的地电位不一致,导致回流电流和共模信号,CAN抗共模干扰能力为-12~7V,如果共模差超过这个差值,就会出错。±36V,烧毁收发器或电路板。
图1 不隔离的地回流
措施:
增加隔离模块 如 CTM1051KAT,增加防浪涌电路
隔离地回流
场景-2:
解决办法:CAN为了提高抗干扰能力,用总线CANH和CANL差分传输,达到效果就是遇到干扰后,可以“同上同下”,最后CANH-CANL的差分值保持不变。如图7所示。
,否则受到的干扰强度就不一样,就会导致差分信号受到干扰。所以CANH和CANL要紧密地绞在一起,,而在强干扰场合,双绞程度要超过55绞/米才能达到较好的抗干扰效果。另外线缆的,CAN_H对CAN_L的,如果采用屏蔽双绞线,CAN_H (或CAN_L) 。
可采用双绞线,机械臂中不存在强电磁干扰,33绞/米 的双绞线可用满足传输过程中的抗干扰需求
措施:
更甚一筹的
带屏蔽层的CAN线,可以良好地抵御电场的干扰,等于整个屏蔽层是一个等势体,避免CAN导线受到干扰。如图9所示,为一个标准的屏蔽双绞线,CANH和CANL通过,如图9所示。需要注意的是。
图 屏蔽双绞线
较好的CAN屏蔽线带有2层屏蔽层,称为双层屏蔽线,其中如图10所示。
图10 双层屏蔽线
使用屏蔽线后,在屏蔽层没有良好接大地前,屏蔽线是不起作用的。所以我们要选择一种接地方式。通常来说,所以要根据实际情况选择合适的接地方式。如图11所示。
图11 屏蔽层接地方法
二、关于信号层接地
:如果线缆是单屏蔽层,信号地理想接法是使用专门的信号线将所有节点信号地连接,起到参考地的作用。但如果缺少信号地线,亦可将所有节点信号地都连接到屏蔽层,但这样屏蔽效果亦差强人意。
图 带有屏蔽层双绞线
图 含信号地线双绞线连接方式
三、CAN总线布线形式
1、“手牵手”式连接
手牵手布线是最基本的一种方式,需要注意的是在布线的时候电阻和电抗分配必须合理,
2、“T”型连接
“T型连接”的布线方式需要注意的是分支的长度,一一般情况分支布线的情况符合图5即可。
四、接线端子
1、
一般工业中最常用的9针D-Sub连接器,分公头和母头,这里值得一提的是引脚6和9在标准中也是定义了功能的,9定义为收发器/光耦合器的正极电源,但在工业领域常常会有所变化,6和9也常用做CAN设备电源电压的输入引脚,但这种技术局限性较大,因为通过引脚运输到的电流非常有限,参考标准CIA 303_1。
2、
Open_5形式的接口定义,如果OPEN_4端子的一般使用1-4pin或2-5pin,如果Open_3端子的一般使用的2-4pin,需根据实际情况选择。
3、M12端子
图3是M12形式的接口定义,在这里可能没有什么特别需要注意的点,还有就是除了5pin的接口还有8pin、9pin、10pin和12pin的接口,具体的定义不在赘述,可参考标准CIA 303_1。
综上所述
CAN总线信号的硬件物理屏蔽可从两部入手,板级的物理隔离层、传输过程中的传输线屏蔽
板级的物理隔离层:采用隔离模块
传输过程中的传输线屏蔽:屏蔽线
两者都要注意屏蔽部分的共地处理,具体见上文
硬件采购
无针对CAN总线的传输线,但是针对485 通讯的传输线淘宝可选
备选项:
1、https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a220m.1000858.1000725.16.18563e8esbtBHP&id=536112566659&skuId=3198996923619&areaId=440300&user_id=2938617239&cat_id=2&is_b=1&rn=b115d15b62274451e72dc0e9e083eeb5
参考资料:
1、https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5ODYxMDI4NA==&mid=2650630373&idx=1&sn=8677a632512dbb49b1baddafe14ffaa3&chksm=bec1dce689b655f0359cc28ed258bd5fe7d98683327330242e8caf28331a4467b9abebf49d34&scene=21&st=3B779DC866779C5629E8F329B53189C3D7C2893F7454A0445BF5E0C00F3B9535EE81509CA048E4A9086B8BE2AA9A66D4DE8FF32D9D5CF4D7C38C189DCF9255399A482DAE7B42A1456550539BCCECD42F5350FA602BC2DDE3C0ABFD2DE114F5BDAAB35EE5C4B52EFDBAB2992C6F842F3121C663EA743445142654EF38B9B60A171AC15A379D11D73A5610F19C841E47DE&vid=1688850704339953&version=2.4.14.2349&platform=win#wechat_redirect 致远电子
2、https://mp.weixin.qq.com/s/dt8_0mG3y1sZvxAq61NONg 为什么CAN总线分支在0.3 米内是最可靠的?
3、标准接口与总线规范:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5ODYxMDI4NA==&mid=2650630512&idx=1&sn=7098548fc1d512853cdefa9311877c6a&chksm=bec1dd7389b65465dba91db851a35e2a9bb2793e4c36ccff60c74541760d0743ab9c3bc6143c&scene=21#wechat_redirect
4、如何处理好CAN的地 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5ODYxMDI4NA==&mid=2650633124&idx=1&sn=355d270f8b9d41b8c068434aeb78e942&chksm=bec1c7a789b64eb1172d91aec19868a752c95f7afad0e49abd0dc97817fe502bfccbd0d12284&scene=21#wechat_redirect