CAN

CAN (от англ. Controller Area Network — локальная сеть контроллеров) —  это стандарт промышленной сети, который, прежде всего, ориентирован на объединение в единую сеть разнообразных исполнительных устройств и датчиков. Сетевой интерфейс CAN предназначен для создания бортовых мультипроцессорных систем реального времени. В сфере электроники проводную систему, по которой передаются данные, называют “шиной”. Режим передачи широковещательный, последовательный, пакетный.

Для доступа к шине создают специализированные микросхемы — драйверы CAN-шины.

Применяемая ранее однопроводная схема подразумевала, что отрицательные выводы всех электропотребителей автомобиля соединяются с «массой», т.е. с кузовом и другими металлическими частями машины. Но когда общая длина проводов, подключаемых к плюсу генератора от потребителей, достигла длины более километра, а их вес приблизился к центнеру, оказалось, что однопроводная схема не такая уж и хороша, как была прежде.

Поэтому компания Bosch в середине 80-х годов разработала стандарт CAN, который на сегодняшний день широко распространён в промышленной автоматизации, автомобильной индустрии, технологиях «умного дома» и многих других сферах деятельности.

С помощью CAN-шины обеспечивается подключение любых устройств, которые могут одновременно передавать или принимать цифровую информацию (дуплексная система).

Как правило, CAN-шина представляет собой 2 тонких провода, заплетенных в косичку. По одному идет сигнал с низким, по другому – с высоким напряжением. Такая реализация шины позволила уменьшить влияние внешних электромагнитных полей, которые возникают при работе двигателя и других систем в машине. По такой шине обеспечивается довольно высокая скорость передачи данных.

Провода CAN-шины обычно оранжевого цвета, иногда имеют разные цветные полосы (CAN-Low — оранжево-коричневая, CAN-High — черная).

Благодаря применению CAN-шины в автомобиле из состава электрической схемы убралось определенное количество проводников, обеспечивающих связь, например, между контроллером системы управления двигателем и диагностическим оборудованием, штатной сигнализацией и т.д.

В автомобиле находятся несколько основных шин: как правило, одна связывает двигатель, КПП, системы безопасности. По другой поступают команды на электростеклоподъемники, климатическую установку, сиденья; третья обслуживает приборную панель. Шины объединять нельзя, так как незначительный сбой на одном участке цепи может привести к поломке всей электроники.

Скорость передачи данных по такой системе может достигать до 1 Мбит/с, в то же время скорость передачи информации между блоками управления (ABS — система безопасности, двигатель — трансмиссия) составляет 500 кбит/с (быстрый канал), а скорость передачи информации системы «Комфорт» (блоками управления в дверях машины, блок управления подушками безопасности и т.д.), информационно-командной системы составляет 100 кбит/с (медленный канал).

При передаче данных какого-либо из блоков управления сигналы усиливаются трансивером (приемо-передатчик) до нужного уровня.

Каждый блок, который подключен к CAN-шине, имеет определенное входное сопротивление, в итоге происходит общая нагрузка шины. Общее сопротивление нагрузки зависит от количества электронных блоков управления и исполнительных механизмов, подключенных к шине. 

Для диагностики неисправности CAN-шины используется специализированная диагностическая аппаратура (анализаторы CAN-шины) осциллографа (в том числе, со встроенным анализатором шины CHN) и цифрового мультиметра.