GCAN401CAN总线数据存储器用户手册文档格式.docx
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●使用外接电源供电(DC+9~30V);
●供电电流:
20mA,24VDC;
●静电放电抗扰度等级:
接触放电±
2KV,空气放电±
15KV;
●电快速瞬变脉冲群抗扰度等级:
±
1KV;
●浪涌抗扰度等级:
●集成1路标准CAN总线接口,使用OPEN3接线端子;
●CAN总线支持CAN2.0A、CAN2.0B帧格式,符合ISO/DIS11898标准;
●CAN总线通讯波特率在10Kbps~1Mbps之间可通过拨码开关配置;
●CAN总线接口采用电气隔离,隔离模块绝缘电压:
DC1500V;
●最高接收数据流量:
14000fps/秒;
●CAN数据带有时间戳,精度0.1ms;
●工作温度范围:
-40℃~+85℃;
●工作湿度范围:
5%~95%RH无凝露;
●尺寸:
(长)102mm*(宽)63mm*(高)23mm。
1.3典型应用
●高铁控制柜通信实时记录
●地铁电器柜通信实时记录
●汽车数据记录回放
●无人监控CAN总线数据记录
●故障记录分析
2.设备安装
2.1与电源连接
CAN总线数据存储器模块采用外部供电的方式,支持9~30V宽范围供电,因此该模块可适用于绝大部分工业现场及汽车内部,模块电源接线端子定义如表2.1所示。
端口
名称
功能
电源
+
电源正极
PE
接外壳
-
电源负极
表2.1CAN总线数据存储器电源端子接口定义
2.2与CAN总线连接
CAN总线数据存储器模块集成1路CAN通道,由插拔式接线端子引出,可以用于连接1个CAN网络或者CAN接口的设备。
接线端子的引脚定义如表2.2所示。
CAN
H
CAN_HCAN高信号线
G
CAN_GCAN地线
L
CAN_LCAN低信号线
表2.2CAN总线数据存储器模块的CAN总线信号分配
实际使用中,大多数情况仅需将CAN_H与总线CAN_H相连,CAN_L与总线CAN_L相连即可实现通信。
3.设备使用
3.1校正系统时间
CAN总线数据存储器已经集成了系统时钟,真实、准确的系统时钟及文件系统使模块可以按天存储并管理数据,即每天按日期新建文件夹,将当天存储的数据自动的存入对应的文件夹中。
模块会在当天的文件夹中每分钟新建一个文件,将这一分钟收到的数据保存到对应的文件中。
如模块出厂时间不准确则需要用户自行校对系统时间,用户自行校对系统时间需要使用USB线接到图3.2中的USB接口上,使用串口调试助手发送数据,串口波特率:
115200,数据位:
8,停止位:
1,校验位None,指令为:
“NT=XXX”。
举例:
发送“NT=20170329215500”,则会将系统时间修改为2017年3月29日21时55分00秒。
请注意,在收发时要选择ASCII码收发,并选择“发送新行”,不要选择“16进制”收发。
图3.1GCAN-401校正系统时间界面
3.2CAN总线配置
CAN总线数据存储器模块在使用前一般需要用户对CAN总线通信参数进行配置或委托我公司出厂配置。
3.2.1配置CAN总线波特率
CAN总线数据存储器模块可以支持10K~1000K之间一组常用的波特率,可以通过操作设备侧面的拨码开关,对波特率进行配置,拨码开关位置如图3.2所示。
图3.2CAN总线数据存储器模块侧面图
系统先不要上电,拨码开关的“1、2、3、4”号可以对CAN总线波特率进行配置,其他端子(5、6、8)有特殊定义,默认朝下,请勿随意设置。
拨码开关向下默认为0,具体各状态波特率详见表3.1。
图示
波特率
1000k
800k
500k
250k
125k
100k
50k
20k
10k
表3.1CAN总线数据存储器波特率配置图示
3.2.2配置CAN总线终端电阻
CAN总线数据存储器CAN总线内部已经集成标准120Ω终端电阻,可通过拨码开关选择是否接入。
3.3与CAN总线连接
CAN总线数据存储器接入CAN总线连接方式如2.2中介绍,将CAN_H连CAN_H,CAN_L连CAN_L即可建立通信。
CAN网络采用直线拓扑结构,总线最远的2个终端需要安装120Ω的终端电阻;
如果节点数目大于2,中间节点不需要安装120Ω的终端电阻。
对于分支连接,其长度不应超过3米。
CAN总线的连接见图3.3所示。
图3.3CAN网络的拓扑结构
注意:
CAN电缆可以使用普通双绞线、屏蔽双绞线。
理论最大通信距离主要取决于总线波特率,最大总线长度和波特率关系详见表3.2。
若通讯距离超过1Km,应保证线的截面积大于Φ1.0mm2,具体规格应根据距离而定,常规是随距离的加长而适当加大。
总线长度
1Mbit/s
40m
500kbit/s
110m
250kbit/s
240m
125kbit/s
500m
50kbit/s
1.3km
20kbit/s
3.3km
10kbit/s
6.6km
5kbit/s
13km
表3.2波特率与最大总线长度参照表
3.4CAN总线终端电阻
为了增强CAN通讯的可靠性,消除CAN总线终端信号反射干扰,CAN总线网络最远的两个端点通常要加入终端匹配电阻,如图3.4所示。
终端匹配电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。
例如双绞线的特性阻抗为120Ω,则总线上的两个端点也应集成120Ω终端电阻。
CAN总线数据存储器模块采用82C251收发器,如果网络上其他节点使用不同的收发器,则终端电阻须另外计算。
图3.4CAN总线数据存储器模块与其他CAN节点设备连接
3.5系统状态指示灯
CAN总线数据存储器具有1个SYS指示灯用来指示系统运行状态,1个CAN指示灯用来指示CAN总线数据传输和TF卡状态。
这2个指示灯的具体指示功能见表3.3,这2个指示灯处于各种状态的含义如表3.4所示。
指示灯
颜色
指示状态
SYS
绿
系统运行指示
CAN通信状态指示和TF卡状态
表3.3CAN总线数据存储器指示灯
CAN总线数据存储器上电后,系统运行状态指示灯SYS闪烁,表明设备已经供电,系统初始化成功;
否则,表示系统存在电源故障。
CAN总线数据存储器上电后,CAN总线指示灯常亮,说明此时TF卡状态异常,请检查TF卡是否正确安装;
CAN总线指示灯点亮后随即熄灭,说明此时TF卡状态良好,可以正常存储数据。
当收到CAN数据时,CAN指示灯会伴随着数据存储频率闪烁。
状态
不亮
系统故障
常亮
系统初始化失败
闪烁
系统初始化正常
点亮后熄灭
CAN总线无数据传输
CAN总线有数据传输
点亮后常亮
TF卡状态异常
表3.4CAN总线数据存储器指示灯状态
4.保存说明
请注意:
CAN总线数据存储器仅支持最大容量32G且文件系统为FAT32格式的TF存储卡,如您使用的TF卡不是此格式,需将存储卡重新格式化成FAT32格式,格式化存储卡会将数据全部清除,请谨慎操作!
TF卡存满不会自动覆盖之前的文件,1ms保存1帧数据,可存储24天的数据(32GTF卡)。
模块会在当天的文件夹中每分钟新建一个文件,并将这一分钟收到的数据保存到对应的文件中,如图4.1所示。
如果您觉得txt文档过多,可以使用批量合并txt文件的方法,进行数据整合,具体方法参照XX经验。
图4.1文件保存形式
CAN总线数据存储器支持两种保存数据格式:
文本文件(TXT)、二进制文件(DAT),可通过8位拨码开关中的第七个开关切换,如图4.2所示。
图4.2文件保存类型切换开关
开关向上为保存成文本文档格式(TXT),开关向下为保存成二进制文件格式(DAT)。
推荐客户保存成TXT文本文件格式。
TF卡中保存的启动文件波特率含义为二进制拨码开关顺序为4321的十进制数字,具体波特率请参照上方3.2.1或表3.1。
4.1文本文档保存举例
文本文件保存的数据内容如图4.3所示。
图4.3文本文件数据保存格式
当用户选择保存成文本文件格式时,具体数据意义如下所示:
第一列:
帧间隔时间,精度
0.1ms(
6个字符
)
第二列:
帧信息(2个字符,具体意义详见附录B)
第三列:
帧ID(8个字符)
第四列之后:
帧数据
4.2二进制文件保存举例
二进制文件保存的数据内容如图4.4所示。
图4.4二进制文件数据保存格式
当用户选择保存成二进制文件格式时,具体数据意义如下所示:
第一二三字节:
帧间隔时间,精度0.1ms
第四个字节:
帧信息(具体意义详见附录B)
第五六七八字节:
帧ID
第九字节以后:
5.技术规格
连接方式
OPEN3接线端子
TF卡支持
TF卡
容量最高为32G,文件系统必须为FAT32
接口特点
CAN协议
遵循ISO11898标准,支持CAN2.0A/B
CAN波特率
10Kbit/s~1Mbit/s,通过拨码开关配置
电气隔离
1500V,DC-DC
CAN终端电阻
已集成,通过拨码开关选择是否接入
供电电源
供电电压
+9~30VDC
供电电流
20mA,24VDC
环境试验
工作温度
-40℃~+85℃
工作湿度
15%~90%RH,无凝露
EMC测试
EN55024:
2011-09
EN55022:
2011-12
防护等级
IP20
基本信息
外形尺寸
102mm*63mm*23mm
重量
130g
6.常见问题
1.是否一定需要使用120Ω终端匹配电阻?
建议120Ω终端匹配电阻用于吸收端点反射,提供稳定的物理链路。
当进行单节点的自发自收测试时必须连接该120Ω的终端电阻构成回路,否则无法进行自发自收测试。
CAN总线数据存储器模块内部已集成120Ω的终端电阻,可通过拨码开关选择是否接入。
2.CAN总线数据存储器模块支持多大的内存卡?
CAN总线数据存储器支持64G容量以下的TF卡,文件系统必须为FAT32。
3.CAN总线数据存储器模块最高的接收速率是多少?
CAN总线数据存储器模块CAN总线最高支持140000bps的总线数据。
4.为何CAN指示灯不亮?
只有当CAN端有数据传输时CAN指示灯才会亮起,如指示灯不亮很可能是总线并无数据或模块波特率与总线不匹配。
5.CAN总线数据存储器模块的通讯波特率如何设置?
通过模块侧面的拨码开关可以设置一组常用的波特率的值,若要使用其他的波特率,请与广成科技有限公司相关人员联系。
6.USB接口是做什么用的?
对于用户来说,USB接口可用于校正系统时间,详细操作说明见3.1。
附录A:
CAN2.0B协议帧格式
CAN2.0B标准帧
CAN标准帧信息为11个字节,包括两部分:
信息和数据部分。
前3个字节为信息部分。
字节1为帧信息。
第7位(FF)表示帧格式,在标准帧中,FF=0;
第6位(RTR)表示帧的类型,RTR=0表示为数据帧,RTR=1表示为远程帧;
DLC表示该报文为数据帧时实际的数据长度。
字节2、3为报文识别码,11位有效。
字节4~11为数据帧的实际数据,远程帧时无效。
CAN2.0B扩展帧
CAN扩展帧信息为13个字节,包括两部分:
前5个字节为信息部分。
第7位(FF)表示帧格式,在扩展帧中,FF=1;
字节2~5为报文识别码,其高29位有效。
字节6~13为数据帧的实际数据,远程帧时无效。
附录B:
CAN总线帧信息定义
一条CAN帧包含13个字节。
13个字节的内容包括CAN帧信息+帧ID+帧数据。
帧信息,长度1个字节,用于标识CAN帧的一些信息,如类型、长度等。
FF
保留
RTR
B3
B2
B1
B0
BIT7BIT0
FF:
标准帧和扩展帧的标识位,1为扩展帧,0为标准帧。
RTR:
远程帧和数据帧的标识位,1为远程帧,0为数据帧。
保留:
保留值为0,不可写入1。
B3~B0:
数据长度位,即DLC,标识该CAN帧的数据长度。
例:
帧信息
具体含义
08
标准数据帧,DLC=8
88
扩展数据帧,DLC=8
18
标准远程帧,DLC=8
98
扩展远程帧,DLC=8
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- GCAN401CAN 总线 数据 存储器 用户手册
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