| oktober 2022 |
Auto’s uit de jaren ’90 maken vaak gebruik van een K-leiding. Sindsdien zijn de voertuigen steeds luxueuzer, veiliger en schoner geworden. Het comfort werd belangrijker (stoelverwarming, airco, elektrisch verstelbare buitenspiegels, ...), maar ook veiligheid werd verder uitgebreid (ABS, bandenspanningcontrole, airbags, ,verlichtingscontrole). Dit alles vergde meer datatransport via kabels. Bij oudere voertuigen zijn aparte kabels in een kabelboom verwerkt. Maar aangezien de benodigde kabelbomen onmogelijk dik zouden worden, gaat tegenwoordig het datatransport via de CAN-bus.
CAN-bus bestaat uit twee aparte termen: ‘CAN’ is de afkorting van Controller Area Network en een ‘bus’ is een dunne kabel, waarlangs digitale signalen kunnen worden verstuurd In technische termen is het Controller Area Network(CAN) een standaard voor een seriele databus waarmee elektronische sturingseenheden aan elkaar gekoppeld worden. In mensentaal betekent dit dat een CAN-bussysteem een intern netwerk is dat voertuigonderdelen en -units via berichtenverkeer met elkaar laat communiceren.
De CAN-bus verzorgt dus de data-overdracht van signalen en bestuurt via dataverkeer het stroomgebruik in het voertuig. Daartoe dienen twee in elkaar gedraaide kabels, die aan de uiteinden door een stop met elkaar zijn verbonden. Omdat gebruik wordt gemaakt van dataverkeer, wordt de voorrang tussen de deelsystemen die op de CAN-bus zijn aangesloten (bijvoorbeeld motormanagement, temperatuurregelsystemen, ABS en ESP) via een protocol geregeld. Dankzij CAN-bus wordt de gehele elektronische besturing van alle elektra naar bijvoorbeeld een portier geregeld via twee dunne draden in plaats van een complete kabelboom.
CAN-bus gebruikt dus enkel twee speciale draden voor communicatie. De draden worden CAN-high en CAN-low genoemd. Wanneer de CAN-bus in de ruststand staat, voeren beide lijnen 2,5V. Wanneer databits worden verzonden, gaat de CAN-hoge lijn naar 3,75 V en de CAN-laag naar 1,25 V, waardoor een verschil van 2,5 V tussen de lijnen wordt gegenereerd.
De snelheid ligt tussen de 10kb/s en de 125kb/s (afhankelijk van het systeem). Enkele toepassingen zijn o.a. de dataverbinding tussen diverse regeleenheden en de aansturing van het dashboard.
1. CAN-driveline: communicatie tussen meest kritisch modules (motorcontrol unit, ABS..).
2. CAN-comfort: De minder kritische modules (deurvergrendeling, ramen) worden via deze bus gekoppeld.
3. CAN-infotainment: De navigatie en audio apparatuur wordt aangestuurd via deze bus.
Het CAN-bus systeem werkt volgens het broadcast principe. Een zender zet een bericht op de CAN-bus. Elke node op diezelfde bus ontvangt het bericht, maar de zender heeft in dat bericht aangegeven voor welke nodes het bericht bestemd is. De nodes waarvoor het bericht bestemd is, herkennen het, de rest negeert het.
Een CAN-netwerk kan worden geconfigureerd om te werken met twee verschillende berichtformaten, frames genoemd: Het standaard- of basisframeformaat en het uitgebreide frameformaat
Het enige verschil tussen de twee formaten is dat het "CAN-basisframe" een lengte van 11 bits ondersteunt voor de identifier, en het "CAN extended frame" ondersteunt een lengte van 29 bits voor de identifier, bestaande uit de 11-bits identifier ("base identifier") en een 18-bits extensie ("identifier extension
CAN heeft vier frametypes:
• Dataframe: een frame dat knooppuntgegevens bevat voor verzending
• Extern frame: een frame dat de verzending van een specifieke identifier vraagt
• Foutframe: een frame verzonden door een knooppunt dat een fout detecteert
• Frame overbelasten: een frame om een vertraging te injecteren tussen gegevens of een frame op afstand
Geïntegreerde CAN-bus communicatie biedt een aantal voordelen aan industriële pc-gebruikers, waaronder:
1. Prioriteitsprotocol – Er worden normaliter meerdere berichten tegelijk van en naar alle verbonden apparaten, sensoren en actuators verstuurd. Dankzij de regels die CAN hanteert bij het beoordelen van berichten wordt het bericht met de hoogste prioriteit altijd als eerste verstuurd.
2. Flexibiliteit – Vanwege de gepaarde structuur met één 2-aderige kabel biedt CAN bus verhoogde installatie- en onderhoudsflexibiliteit. CAN-systemen bevatten niet alleen aanzienlijk minder kabels, waardoor ze gemakkelijker te installeren zijn, maar het toevoegen van nieuwe componenten aan een systeem vereist veel minder moeite. Daarnaast worden de complicaties bij het diagnosticeren en aanpakken van signaalproblemen aanzienlijk verminderd.
3. Betrouwbaarheid – Dankzij de twisted-pair kabels en LVDS (Low-voltage Differential Signaling) is CAN-communicatie veel minder gevoelig voor elektromagnetische interferentie dan andere protocollen. CAN-communicatie vereist ook minder kabels en connectoren, waardoor het aantal zwakke plekken aanzienlijk wordt verlaagd.
4. Kosten – De lagere hardwarekosten en minimale signaalverwerkingsvereisten maken CAN tot een ideale oplossing voor embedded toepassingen die communicatie met meerdere processors vereisen waarvoor een beperkt budget beschikbaar is.
Heb je nog vragen na het lezen van deze blog, of wil je meer weten over wat werkt voor jouw specifieke bedrijfssiutatie? Contacteer ons dan direct via telefoon 03 289 55 35 of klik hier voor meer informatie.
Ben je na het lezen van deze blog nieuwsgierig geworden naar welke tracking en digitale oplossingen All-Connects aanbiedt? Stel ons je vraag en we beantwoorden je zo snel mogelijk.
