CAN總線(xiàn)工程師常見(jiàn)問(wèn)題及解答

一、定位干擾原因

當總線(xiàn)有干擾時(shí)，有經(jīng)驗的工程師能夠迅速定位，但是對于新手來(lái)說(shuō)卻很麻煩。造成總線(xiàn)干擾的原因有很多，比如通過(guò)電磁輻射耦合到通訊電纜中、屏蔽線(xiàn)接地沒(méi)處理好、隔離了通訊沒(méi)有隔離電源等。通過(guò)下圖我們可以推導出，現場(chǎng)的干擾不是通過(guò)電磁輻射進(jìn)來(lái)，整車(chē)的網(wǎng)絡(luò )也沒(méi)有干擾，基本可以斷定干擾就是電機驅動(dòng)器的CAN通訊沒(méi)隔離好。

圖1 定位干擾原因

二、消除延時(shí)誤差的方法

為了減小延時(shí)，增加通訊距離和降低通訊錯誤率，我們可以采取以下措施：

采用磁隔離的CTM1051方案設計接口收發(fā)電路；

用較粗的導線(xiàn)代替細導線(xiàn)，標準為1.5線(xiàn)纜（延遲為5ns/m）；

使用鍍金或鍍銀的線(xiàn)纜；

增加網(wǎng)橋中繼設備CANBridge延長(cháng)通訊距離；

采用光纖傳輸，如致遠電子的CANHUB-AF1S1，同等波特率可延長(cháng)1倍通訊距離。

三、信號地（CAN-GND）

1、信號地概念

信號地也稱(chēng)為隔離地，為使電子設備工作時(shí)有一個(gè)統一的參考電位，避免有害電磁場(chǎng)的干擾，使設備穩定可靠的工作，設備中的信號電路統一參考地，即CAN-GND。

2、信號地處理

許多實(shí)際應用中，設計者常直接將每個(gè)節點(diǎn)的參考地接于本地的大地，作為信號的返回地，看似正?？煽康淖龇?，卻存在極大的隱患！

信號地（CAN-GND）正確的接法主要分為兩種：

單屏蔽層線(xiàn)纜：如果線(xiàn)纜是單屏蔽層，信號地理想接法是使用專(zhuān)門(mén)的信號線(xiàn)將所有節點(diǎn)信號地連接，起到參考地的作用。但如果缺少信號地線(xiàn)，亦可將所有節點(diǎn)信號地都連接到屏蔽層，但這樣屏蔽效果亦差強人意。

圖2 帶有屏蔽層雙絞線(xiàn)

圖3 含信號地線(xiàn)雙絞線(xiàn)連接方式

圖4 信號地與屏蔽層連接方式

雙屏蔽層線(xiàn)纜：當使用雙層屏蔽電纜時(shí)，需要將所有節點(diǎn)信號地連接到內屏蔽層，若使用非屏蔽線(xiàn)進(jìn)行數據傳輸時(shí)，請保持信號地管腳懸空處理。

圖5 雙屏蔽層信號地處理方式

所有節點(diǎn)信號地接到屏蔽層或者雙屏蔽層的內層后，屏蔽層處理方式注意為單點(diǎn)接地，不可多點(diǎn)接地，否則會(huì )在信號地線(xiàn)上形成地環(huán)流。

另外，單點(diǎn)接地時(shí)為了加大供電地和信號地之間的隔離電阻，阻止共地阻抗電路耦合產(chǎn)生的電磁干擾，注意采用隔離浮地設計，通過(guò)阻容方式將屏蔽層與外殼隔離。

圖6 未進(jìn)行單點(diǎn)接地處理的報文受到電磁干擾