¿Qué es el coche Canbus?
El autobús CAN no es algo de lo que escuchas a los fanáticos de los autos de forma regular, pero es una de las partes más importantes de cualquier vehículo moderno. Es una centralita electrónica que mantiene todo en su automóvil funcionando sin problemas.
Combina los comandos de control de diferentes ECU en un mensaje que se puede transmitir sobre dos cables llamados CAN BAJO y ALTO.
¿Qué es un autobús CAN?
CAN significa Controller Area Network y es un protocolo de comunicación utilizado para transmitir datos entre varias unidades de control electrónico (ECU) en un vehículo o maquinaria industrial. Utiliza un par de cables en el cable de par trenzado del vehículo conocido como CAN high y CAN low para transferir información de una ECU a otra. La tecnología de bus CAN fue desarrollada en 1983 por Bosch y se convirtió en un estándar ISO en 1986.
Los vehículos modernos y el equipo pesado tienen numerosos sensores que monitorean todo, desde la temperatura de la cabina hasta las RPM del motor. Estos datos son recopilados y procesados por ECU, pero no son de mucha utilidad a menos que las ECU puedan comunicarse entre sí. De lo contrario, tendría que consultar manualmente cada sensor por turno para averiguar qué iba mal. El bus CAN permite que la ECU primaria vigile todos estos sistemas independientes, lo que reduce los puntos de falla y facilita el diagnóstico de problemas.
Cuando una ECU quiere enviar un mensaje, cambia los niveles de voltaje en las líneas CAN alta y CAN baja para indicar que está lista para recibir datos. Luego, las otras ECU en el sistema esperan para transmitir sus propios mensajes hasta que el bus CAN vuelva a estar en silencio.
Cada ECU en el sistema tiene un ID único que se utiliza para identificarlo en el bus CAN. Una vez que todas las ECU están configuradas con este ID, pueden comenzar a enviar y recibir datos de varias maneras. La forma más común es que una ECU formule y transmita una información a todas las demás ECU del sistema. Los demás ecus comprobarán entonces la información y decidirán si desean aceptarla o no.
Si las otras ECU aceptan la información, sobrescribirán el bit ACK recesivo en el marco de la lata con un bit dominante para reconocerla y les hará saber a todos que se transmitió con éxito. Luego pasarán la información a su próximo destino en la red, y el proceso comienza nuevamente. Cada marco de lata contiene varios bits importantes de información, incluida la identificación de la ECU, la ID del mensaje y una verificación de redundancia cíclica (CRC) para detectar errores en la transmisión de datos. El autobús CAN es muy robusto, pero aún pueden ocurrir errores. Las herramientas de diagnóstico inteligentes pueden ayudarlo a encontrar rápidamente estos problemas y recuperar su automóvil en la carretera.
Descripción general del autobús
El CAN Bus no es algo de lo que escuches a los fanáticos de los autos hablar todos los días, pero es una de las partes más importantes de cualquier vehículo moderno. Esta red es lo que mantiene todos los sistemas de su vehículo conectados y capaces de comunicarse entre sí, asegurando que todo funcione sin problemas.
La lata es un protocolo que proporciona un lenguaje de comunicación común para los microcontroladores dentro de los vehículos. Les permite transmitir información entre sí utilizando dos cables en el vehículo, puede bajo y puede alto. Su uso ha llevado a una reducción significativa en la cantidad de cableado eléctrico necesario, y también ha hecho que sea mucho más fácil para los ingenieros trabajar en componentes individuales.
El protocolo BASIC CAN es un conjunto de reglas que dicta cómo se transmiten los datos a través de la red. Cada mensaje tiene un identificador, un comando y una carga útil, y cada pieza de datos se transmite en bloques. Esto facilita que la ECU individual en un vehículo sepa qué está sucediendo en cualquier momento dado.
Cada marco puede incluir un identificador que indica qué tipo de datos son, así como la dirección del nodo que lo recibirá. El identificador puede tener 11 o 29 bits de longitud, dependiendo de la versión del protocolo utilizado. El identificador de 29 bits a menudo se usa para el sistema J1939 utilizado en vehículos de servicio pesado.
Para garantizar el flujo adecuado de datos, puede utilizar un proceso llamado arbitraje. Este es el proceso por el cual los controladores en el bus acuerdan quién puede enviar un marco particular en un momento dado.
Para evitar una colisión, el campo de arbitraje en los marcos de la lata contiene un conjunto de reglas que determina qué nodos pueden enviar un marco y cuáles deben dejar de enviar cuando otro nodo intenta transmitir. El campo contiene una serie de bits que pueden ser dominantes o recesivos. Los bits dominantes sobrescriben cualquier bits recesivos en el marco que se transmite.
Si un nodo detecta que se ha enviado un bit dominante antes que él, dejará de enviar su propia trama y esperará a que pasen 8 bits recesivos. Si no detecta un bit recesivo dentro de los ocho, entonces comenzará a transmitir nuevamente. Esta es una parte esencial de la comunicación del bus CAN porque evita que dos nodos transmitan al mismo tiempo y creen un error de comunicación.
Cableado de bus CAN
CAN es una red de datos digitales extremadamente robusta que puede operar a niveles de ruido bajos con pequeños paquetes de datos y ciclos de transmisión cortos. Estos beneficios lo convierten en una excelente opción para la industria automotriz, especialmente en sistemas donde múltiples componentes deben comunicarse entre sí, como un módulo de control del motor (ECU) y el clúster de instrumentos para el tacómetro.
Cada cable de bus CAN está construido con dos trazas eléctricas que se retuercen para reducir el ruido y la interferencia. Una de estas trazas se designa como CAN High y la otra CAN Low. Los cables están terminados con una resistencia de terminación de 120 ohmios en cada extremo. La especificación CAN define los bits dominantes y recesivos en cada línea CAN, siendo el bit dominante un 0 lógico y el bit recesivo un 1 lógico. Cuando una ECU quiere enviar datos a otra ECU, registrará un mensaje en la red CAN con un bit dominante. Una vez que la otra ECU recibe este marco CAN, registrará los datos en el destino correcto.
Para solucionar problemas, puede conectarse a un bus CAN en varios puntos del automóvil. La mayoría de las veces querrás hacerlo desde un lugar de fácil acceso. A menudo, esto significa aprovechar el puerto OBD2 de un vehículo. Las líneas CAN generalmente se identifican por su color en la parte posterior del puerto OBD2 y esto lo ayudará a identificar con qué está trabajando.
El primer paso para solucionar problemas de una red de lata es comprender la estructura de un mensaje de lata. Para hacer esto, deberá registrar unos segundos de datos de lata sin procesar y observar lo que el ECU está enviando a través de la red. Luego podrá vincular un marco de lata específico con la información que contiene.
El sistema CAN no funcionará si las señales de lata están fuera de sincronización, es por eso que es importante usar la tasa de baudios correctas cuando trabaja en el automóvil. Usar la tasa de baudios incorrecta puede causar fallas e incluso hacer que el automóvil se porte mal.
Pruebas de bus de bus
El sistema CAN es utilizado por cada parte de su vehículo que requiere electricidad y comentarios informativos, como sus luces, aire acondicionado, airbags, cerraduras de puertas, sistemas de asistencia de mantenimiento de carril, etc. Su automóvil depende increíblemente de esta red de comunicación, como es. Trenes, aviones, maquinaria compleja y equipos de construcción. Desafortunadamente, los errores a veces son propensos a ocurrir, afortunadamente, las herramientas de diagnóstico inteligentes hacen que sean fáciles de identificar.
Una trama CAN contiene varios bits, incluido el número de identificación del mensaje (ID), el bit de solicitud de transmisión remota y el campo de arbitraje. El número de identificación determina qué nodos pueden transmitir al mismo tiempo. El nodo con el número de ID más bajo tiene prioridad. Un nodo que ve que otro nodo ha transmitido un 0 lógico durante su transmisión dejará de transmitir, evitando así una colisión.
Cuando un nodo necesita transmitir un marco, primero verifica el campo de arbitraje para garantizar que el bus no esté actualmente en uso. Si es así, inicia un proceso de arbitraje enviando el bit de solicitud de transmisión remota. Si el bus no está en uso, el nodo puede enviar sus datos. El siguiente bit es el código de longitud de datos, que indica cuántos bytes de datos hay en el marco. Los datos en sí son seguidos por una verificación de redundancia cíclica de 16 bits (CRC).
Una vez que se escriben los datos, el nodo puede enviar el marco CAN a cualquier otro nodo en el mismo bus o en cualquier otra red. El otro nodo puede leer los datos del marco de Can y decodificarlos.
Además de las funciones de comunicación básicas, CAN proporciona un conjunto de protocolos estandarizados que especifican aún más cómo se comunican los datos entre los nodos CAN. Estos protocolos de capa superior incluyen dirigir, transportar bloques de datos mayores a un mensaje y datos de aplicación.
Algunos de estos protocolos de capa superior también incluyen datos que se transmiten sobre el bus de lata por el OEM como una opción, como el estado del cinturón de seguridad. Estos PID no son una característica estándar en la mayoría de los vehículos OBD2, pero las herramientas del mercado de accesorios pueden agregar ellos. Si está buscando grabar los datos de CAN desde su automóvil u otro activo, consulte la amplia variedad de opciones ofrecidas por Tenna.