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KFZ-Elektronik Teil 1 – Was bedeutet CAN? Teil 2 – Die CAN-Bus-Lösung von E-blocks Teil 3 – Anschauungsmaterial für den CAN-Bus Teil 4 – Der LIN-Bus.

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Präsentation zum Thema: "KFZ-Elektronik Teil 1 – Was bedeutet CAN? Teil 2 – Die CAN-Bus-Lösung von E-blocks Teil 3 – Anschauungsmaterial für den CAN-Bus Teil 4 – Der LIN-Bus."—  Präsentation transkript:

1 KFZ-Elektronik Teil 1 – Was bedeutet CAN? Teil 2 – Die CAN-Bus-Lösung von E-blocks Teil 3 – Anschauungsmaterial für den CAN-Bus Teil 4 – Der LIN-Bus

2 Teil 1 – Was bedeutet CAN?

3 Was bedeutet CAN? Controller Area Network 1Mb/s Datentransferrate Bus mit hoher Zuverlässigkeit Wird zur Steuerung von industriellen und KFZ-Applikationen verwendet CAN ist ein offener Standard mit vielen Varianten

4 Ersatz für das Drahtgeflächt

5 Vorteile von CAN im KFZ-Einsatz Kosteneinsparung bei der Autoentwicklung Gesteigerte Flexibilität und Wiederverwendbarkeit des Designs Kürzere Entwicklungszeiten Drive-by-wire-Funktionen sind einfacher zu realisieren, dadurch weitere Kosteneinsparungen Neue Funktionen lassen sich einfacher in ein Auto integrieren Vereinfacht die Fehlersuche in der Werkstatt

6 Definitionen im CAN-Protokoll Definiert den tatsächlichen Layer Bit für Bit Vermittlung auf dem Bus Nachrichtenstruktur – ID und Daten Fehlerbehandlung Technik der Fehlererkennung

7 Protokolle der höheren Layer (PhL) Startabläufe (i.A.: Sind alle Knoten betriebsbereit?) Addressen einzelner Knoten und bestimmter Meldungen Nachrichten im Datenstrom Fehlerbehandlung auf Systemebene Ein Problem – jede CAN-Bus-Implementierung ist unterschiedlich und individuell

8 Wege für den CAN-Unterricht Möglichkeit 1: Wählen Sie einen Hersteller, z. B. Audi und vermitteln Sie die Möglich- keiten dessen CAN-Systems im Zusam- menspiel mit den Diagnose-Tools des Herstellers, etc. Möglichkeit 2: Behandeln Sie ein allge- meines CAN-System und entwickeln Sie ihre eigenen Mikro-PhLs

9 Eine CAN-Einheit Eine CAN-Einheit /-Knoten besteht aus einem Mikrocon- troller, einem CAN-Controller, Leitungstreiber und I/O-Port Sie kann mit E-blocks nach- gebildet werden Sie lässt sich mit Flowcode steuern E-blocks-Board: CAN-Controller und Leitungstreiber

10 CAN arbeitet differenzial – um das Rauschen zu unterdrücken Die Polarität des Signals hängt davon ab, ob man mit CAN_H oder CAN _L arbeitet Bis zu 1Mbit/s (hier 125kHz) Der CAN-Bus muss terminiert werden Technische Ebene

11 Die Paketstruktur von CAN Es gibt 4 Nachrichten-Typen: Den Daten-Frame, Remote- Frame, Error-Frame, Overload- Frame Wir benutzen den Daten-Frame und den Remote-Frame; die anderen dienen dem Bus- management Die Länge des Datenfeldes ist einstellbar Das Meiste wird vom CAN-Stack auf den E-blocks-Boards überwacht

12 Der vereinfachte CAN-Bus Jedes Bauteil oder jede Bauteilgruppe verfügt über eine CAN- Einheit Zum Beispiel der Gruppenthermistor, die Instrumentenan- zeige, die Fußbremse und die Beleuchtungs- gruppen, jede besitzt eine CAN-Einheit Diese Einheiten senden und empfan- gen Nachrichten über den CAN-Bus

13 CAN-Nachrichten Jede Nachricht hat einen ID- und einen Datenbereich – Größe bis zu 8 Byte CAN-Einheiten sind programmiert, um Nachrichten mit einer festen ID zu versenden und/oder Nachrichten mit einer festen ID zu empfangen IDData

14 Ein Beispiel für die Nachrichtenübermittung IDDaten Die Einheit der Instrumentenanzeige fragt: Kann mir jemand etwas über die Blocktemperatur sagen? Die Einheit des Blocks liest die Nachricht und veranlasst die Meldung: Die Blocktemperatur beträgt 76° Celsius. Die Einheit der Instrumentenanzeige liest die Meldung über die Blocktemperatur und zeigt sie in der Konsole an. In der Praxis ist der Vorgang komplexer.

15 Einzelheiten über den CAN-Bus Das Protokoll wurde entwickelt, um die Systemsicherheit zu erhöhen Es gibt keine Hierarchie Der CAN-Bus dient der Steuerung und nicht der Übertragung von großen Datenmengen Auf der Ausgangsebene ist das Protokoll sehr einfach, die Details sind allerdings komplex

16 Teil 2 – die CAN-Bus-Lösung mit E-blocks

17 Hardware – Knoten 1 und 2

18 Hardware – Knoten 3 und 4

19 CAN-Diagnosegerät

20 Anmerkungen für Lehrer 50 Seiten Anmerkungen für Lehrer sollen helfen, Sie mit dem System vertraut zu machen und Ihnen zu zeigen, wie es in einer Klasse einge- setzt werden kann

21 CAN-Software Flowcode High-Level-Software mit Flussdiagrammen Wird den unterschied- lichen Anforderungen der Anwender gerecht Macht CAN-Abläufe verständlich Kann vom KFZ-Techniker aufwärts benutzt werden Die grundlegenden Einstellungen

22 CAN-Software Flowcode Die Sende-EinstellungenDie Empfangs-Einstellungen

23 Flowcode Erfahrene Anwender können die Ebenen- einstellungen verän- dern und so Zugriff auf weitere Funk- tionen erhalten

24 CAN für Auszubildende im KFZ-Bereich Die Schüler/Auszubildenden verstehen die Eigenschaften einer CAN-Einheit Sie verstehen, dass die Program- mierung der Einheiten verändert werden kann und Hard- sowie Softwarefehler auftreten Die Schüler können grundlegende CAN-Systeme aufbauen – mit bereits geschriebenen Programmen Die Schüler können einfache CAN- Systeme konstruieren

25 Über KFZ-Technik hinaus Die Grundlagen von CAN werden verstanden Die Soft- und Hardware wird benutzt, um einen voll funktionsfähigen CAN- Bus zu konstruieren und dies in unterschiedlich komplexen Ebenen Die grundlegende Paketstruktur wird erkannt und verstanden Die Programmierung erfolgt mit Flowcode oder C

26 Teil 3 – Eine Demonstration des CAN-Systems Node 1 – ID100, data 85.

27 Teil 4 – Der LIN-Bus Node 1 – ID100, data 85.

28 LIN status report Wir haben mit LIN gerade begonnen Wir wissen, was wir wollen und wie wir es erreichen können – wir sind allerdings noch nicht fertig Eine Übersicht von dem, was wir bisher erreicht haben:

29 LIN-Bus Bus mit 3 Leitungen: GND, +12V und LIN Niedrigere Datentrans- ferrate, geringere Zuverlässigkeit Spart 0,50 pro Knoten im Vergleich zu CAN Eine Erweiterung der CAN-Lösung wird auch LIN abdecken

30 LIN-Bus-Ergänzung Ergänzt die CAN- Lösung um 3 programmierbare LIN-Knoten High-Level-Makros für Flowcode – zurzeit noch nicht verfügbar


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