汽车CAN总线

CAN总线

汽车CAN总线技术特点及应用趋势

随着汽车制造技术中不断应用高新技术，CAN总线这个名词逐渐被人们所熟知，CAN总线是对汽车中标准的串行传输系统的一种简缩习惯的叫法。CAN的英文全称是：Controller Area Network，既控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴，是现场总线的新一代局域通讯网络，又称为控制器局域网现场总线（CAN）。

现代汽车中所使用的电子控制系统和通讯系统越来越多，如发动机电控系统、防抱死系统（ABS）、自动巡航系统（ACC）和车载多媒体系统，这些系统之间，系统和汽车显示仪表之间，系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换，如此巨大的数据交换量，如仍然采用传统数据交换的方法，用导线进行点对点连接的传输方式将是复杂的工程，据统计，如果一个中级轿车需要线束插头300个以上，插针总数1800～2200个，线束总长超过1.5～2.0km，装配复杂而且故障率很高。CAN总线能够以较低的成本、高级的时实处理能力在强电磁干扰环境下高安全工作。

因此，用CAN总线系统的分系统取而代之就成为必然的选择。

CAN总线是串行协议

所有参加CAN总线的分系统都可以通过其控制单元上的CAN总线接口进行数据的发送和接收，他设计了高效率的仲裁机制来解决传输冲突问题，具有高优先级的系统总能优先得到总线的使用权。

CAN同时采用了其他防范措施，能够准确判断出错的节点并关闭，有效保证了总线的可靠性，比如：总线对不同数据的传输速度是不一样的，对发动机电控系统和ABS等实时控制用数据实施高速传输，对车身调节系统（如空调）的数据实施低速传输，其他如多媒体系统则和诊断系统为中速传输，速率在两者之间，这样的区分提高了总线的传输效率和安全。

CAN总线的基本特点：

＊CAN协议废除了传统的站地址编码，采用数据通信数据块进行编程，可以多主方式工作。

＊CAN采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，有效避免了总线冲突。

＊CAN采用短帧结构，每一帧的有效字节为8个（CAN技术规范2.0A），数据传输时间短，受干扰的概率低，重新发送的时间短。

＊CAN的每帧数据都有CRC效验及其他检错措施，保证了数据传输的高可靠性，适于在高干扰环境中使用。

＊适用于现场设备与仪表之间或者与其上位设备间的通信网络，可以统一组态，相互操作，控制功能分散到最底层。

＊CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其它操作不受影响。

＊CAN可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播集中方式传送和接受数据

＊CAN总线直接通讯距离最远可达10km/5Kbps,通讯速率最高可达1Mbps/40m。

＊采用不归零码（NRZ-Non-Return-to-Zero）编码/解码方式，并采用位填充（插入）技术。

CAN在汽车中的应用

CAN网络最初是BOSCH公司为欧洲汽车市场所开发的,只用于汽车内部测量和执行部件间的数据通讯,逐渐的发展完善技术和功能,1993年ISO正式颁布了道路交通运输工具一数字信息交换一高速通讯控制器局域网(CAN)国际标准(ISO11898)。

CAN网络在汽车中的应用

使用CAN总线可以给整车厂带来的好处：

1．简化线束、简化设计、降低成本、整车减重；

2．提高整车安全性，降低维修成本，将传统的功率导线变为信号导线；

3．带有快速诊断故障功能，使生产安装及售后维修更加便利；

4．实现复杂的控制功能，提供几乎无限次的软件升级功能；

5．便于形成统一的开放的电气平台，适应各种车型，各种配置的变化，缩短产品周期，使个性化设计更为便捷；

6．数据共享，为设计人员提供第一手运行参数，为整车的改进提供数据。

使用CAN总线可以给车主带来的好处：

1．放心驾驶，可视性强，可以定制想要的数据图，融个性化与安全性于一体。

2．更智能化、人性化，如有中文加图形显示、定期维护提示等到功能。

3．顺应环保趋势，将成为整车电气的标准。

4．维修更加方便快捷。

5．功能可伸缩性强，可以支持电气配置DIY。

现在，汽车制造业发达的国家基本都在汽车制造工程中应用CAN总线。CAN总线作为汽车制造装配的高级核心技术，国外汽车制造商与研发机构对我国是采取的是封锁政策，即使在中国合资的国外引进品牌，也是列入国产化部件外，国外CAN总线进口到中国价格相当昂贵，在高新技术上制约着我国汽车制造业的发展。

由于CAN总线的高速通讯率、高安全性、连接方便、多主站、通讯协议简单和高性能价格比等突出优点，将在广泛的领域，特别是汽车制造业中得到普遍的应用。

我国一些科研机构与生产厂家也在研发CAN总线，我们航天发射技术及特种车事业部凭借航天科技雄厚的科技力量所研制的针对客车、卡车、小汽车的CAN总线解决方案，完全符合国际（ISO11898）标准。

商务车CAN总线系统

客车、货车、特种车总线系统产品说明

客车、货车、特种车总线系统产品采用现场总线—-CAN将各个控制模块组成一个总线系统。各个控制模块的数据都在这条CAN总线上传输，每个模块有选择地接收与自身有关的数据，解决了传统的点对点的连线方式所带来的复杂、混乱的弱点，增强了系统的稳定性，降低了系统成本。

本系统为嵌入式系统，不需要安装任何软件，系统安装好上电后，即

可开始运行。

通常不需要对系统进行操作，必要的信息自动显示在仪表板的液晶显示屏上。若用户需设置时间，日期或查看故障记录，可通过操作仪表板上的三个按键完成，简单方便。

产品的组成

控制模块：

数字化仪表模块，一个

前部控制模块，一个

中部1控制模块，一个

中部2控制模块，一个

顶部控制模块，一个

产品功能

1、对车门、车灯、各种电池阀设备的控制功能

2、总线系统故障的检测、显示功能

3、当前时间和日期的显示、设置、存储功能

4、车辆行驶总里程数的测量、显示、存储功能

5、车辆行驶速度的测量、显示功能

6、发动机报警信息的测量、显示、存储功能

7、电池电压的测量、显示功能

8、发动机转速的测量、显示功能

9、机油压力的测量、显示功能

10、水位的测量、显示功能

11、燃油量的测量、显示功能

12、气压1和气压2的测量、显示功能

13、以图标的形式显示各种信号状态功能

14、蜂鸣器报警功能

15、车内和车外温度的测量、显示功能

主要参数

＊数字华组合仪表

工作电压：＋16～＋32V

＊开关量输入通道

输入电平：－14～40V

输入检测门限：＜3.25V为低，＞4.75V为高

＊仪表电机驱动通道：

输出驱动：兼容受MMT认可的步进电机

＊ CAN总线主模块

工作电压：＋16～＋32V

CAN总线协议： SAE J19056

数据速率（波特率）： 250 Kbps

总线静电保护（ESB）： ±2500V

LIN总线协议： LIN 2.0

数据速率（波特率）： 11520 bps，可升至 20 Kbps

总线静电保护（ESB）： ±4000 V

＊ LIN总线控制模块

工作电压：＋16～＋32V

开关量输入通道：

输入电平：－14～40V

输入检测门限：＜3.25V为低，＞4.75V为高

开关量输出通道：

输出高电平： ≥VPWP（电池电压） -1V

最大负载电流： 8A/12A/33A（不同的档位有不同的配置）

我们开发的汽车CAN总线系统，依托航天先进技术，可针对不同汽车的技术要求，设计完整的配置方案，对于各种车型具有广泛的适用性。另外，还可根据客户要求进行多角度的合作，充分满足您的个性要求。