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Sistema "CAN Bus"
16
UIDE, ING. AUTOMOTRIZ
SISTEMA "CAN Bus"
17 de octubre de 2020
S. Campaña, P. Carrasco, N. Merizalde V, M. Zambrano.
ORIGEN
A
CAN fue disenada para el area automotriz por lo tanto la plataforma del protocolo es resultado de las necesidades existentes en el área.
El primer modelo de producción en montarlo fue el Mercedes-Benz Clase E de 1992.
1986: Bosch desarrolló el protocolo CAN como solución
1991: Bosch publicó CAN 2.0 (CAN 2.0A: 11 bits, 2.0B: 29 bits)
1993: CAN se adopta como estándar internacional (ISO 11898)
2003: ISO 11898 se convierte en una serie estándar
una red de baja velocidad tolerante de fallos (menor o igual a 125 kbit/s), bajo el estándar ISO 11519-2/ISO 11898-3, dedicada a la comunicación de los dispositivos electrónicos internos de un automóvil como son control de puertas, techo corredizo, luces y asientos.
Origen e Historia
Historia:
Problema
Demasiado cableado en información.
Solución
HISTORIA
Transmisión de mensajes mediante optimización.
2012: Bosch lanzó CAN FD 1.0 (velocidad de datos flexible)
Mejora la eficiencia energética de los vehículos
2015: Se estandariza el protocolo CAN FD (ISO 11898-1)
2016: La capa CAN física para velocidades de datos de hasta 5 Mbit/s estandarizada en ISO 11898-2
Una red de alta velocidad (de 1-5 Mbit/s), bajo el estándar ISO 11898-2, destinada para controlar el motor e interconectar las unidades de control electrónico (ECU)
Resultados
Solución a la gestión de la comunicación entre múltiples CPUs.
¿Qué es el CAN BUS?
B
El sistema CAN bus (Controller Area Network) es un protocolo de comunicación mediante el cual distintos dispositivos de un coche pueden intercambiar información entre sí. Para ello, no es necesario un ordenador matriz (host), pues cada subsistema electrónico del coche tiene su propia ECU (unidad de control electrónico)
Funciona-miento
FUNCIONAMIENTO
El bus CAN utiliza dos cables para la comunicación. Los cables se llaman CAN alto y CAN bajo. El controlador CAN está conectado a todos los componentes de la red a través de estos dos cables.
FUNCIONAMIENTO
Cuando el bus CAN está en modo inactivo, ambas líneas transportan 2.5V. Cuando se transmiten datos, la línea alta CAN pasa a 3.75V y la baja CAN baja a 1.25V, generando un diferencial de 2.5V entre las líneas. Dado que la comunicación se basa en un diferencial de voltaje entre las dos líneas de bus, el bus CAN NO es sensible a picos inductivos, campos eléctricos u otros ruidos.
Ventajas
VENTAJAS DEL CAN BUS
La mayor ventaja del CAN BUS es que el cable de datos funciona como un gran canal en el que transita la información proveniente de todos los dispositivos dentro del coche. Así, este sistema reemplaza a los modelos tradicionales de comunicación que utilizaban gran cantidad de cables, haciendo que los componentes del coche fuesen más complicados de configurar, de diagnosticar y de reparar.
De esta manera, gracias al sistema CAN BUS el coche resulta más ligero y económico y la comunicación entre sus sensores es más directa y rápida.
Posibles
Problemas
Posibles problemas para fallas en la red CAN BUS :
Los niveles de voltaje pico a pico no son correctos.
• La señal no está presente en ambos cables CAN.
El estándar ISO 11898 enumera varios modos de falla del cable del bus CAN:
- CAN_H interrumpido
- CAN_L interrumpido
- CAN_H en cortocircuito al voltaje de la batería
- CAN_L en cortocircuito a tierra
- CAN_H en cortocircuito a tierra
- CAN_L en cortocircuito al voltaje de la batería
- CAN_L en corto a cable CAN_H
- CAN_H y CAN_L interrumpidos en la misma ubicación
- Pérdida de conexión a la red de terminación.
USO
C
El uso principal del sistema CAN BUS es el de comunicar distintos módulos del vehículo entre sí, sin necesidad de un ordenador matriz (host), ya que, cada dispositivo posee su propia ECU.
Uso y Especifica-ciones
CARACTERÍSTICAS
Una de las principales características de este sistema es que su canal de comunicación es bidireccional, además es una red multiplexada.
Existe un solo cable que recorre el vehículo al que se van conectando los diferentes aparatos electrónicos que necesiten comunicarse.
En caso de que uno nodo sea eliminado no afecta el funcionamiento de otro.
ESPECIFICACIONES
Conecta los sistemas y sensores individuales como una alternativa a los cables múltiples convencionales.
Los mensajes más importantes se transmiten por orden de prioridad.
La información se comparte en código binario y se comparte en diferentes partes.
https://www.youtube.com/watch?v=t2ikdby9Eig
VIDEO I
VIDEO II
https://www.youtube.com/watch?v=XJVwwrGkvhI
ACTUALIDAD
En el presente existen diferentes tipos de sistemas los cuales me permiten diferentes interfaces CAN para diferentes plataformas.
D
Actualidad
Ejemplos:
EJEMPLOS
- CAN de baja velocidad, elementos no complejos.
- CAN de alta velocidad, alta precision de datos, 8 bytes- 1Mbps.
- CAN FD (CAN con velocidad de datos flexible), 64 bytes- 8Mbps.
Marcas:
MARCAS
- National Instruments.
- Windows, Microsoft Corporation.
- BOSCH.
- Dewesoft, etc.
Tecnología:
- El CAN actúa como un concentrador centralizado que permite que todas las ECU del vehículo se comuniquen sin requerir el cableado de punto a punto.
TECNOLOGÍA
IMPORTANCIA
E
Importancia
La CAN proporciona a los sistemas del vehículo una ubicación principal para la recopilación de datos, lo que hace que las pruebas de diagnóstico, la carretera y el motor sean simples y fáciles.
Preguntas:
Empresa que desarrollo el protocolo CAN:
BOSCH.
#1
#3
PRE-GUNTAS
#2
Significado de siglas CAN: Control Area Network o en español Area de Control de Red (protocolo de comunicaciones.)
Otra forma de decir "CAN BUS": Análisis de la señal en un sistema de Redes con Multiplexado Automotriz.
Bibliografía:
- https://www.ingenieriaymecanicaautomotriz.com/que-es-el-can-bus-y-como-funciona/
- https://blog.reparacion-vehiculos.es/can-bus-ventajas-fallas-en-el-sistema
- https://petrolheadgarage.com/cursos-automocion/caracteristicas-de-un-sistema-can-bus/
- https://helloauto.com/glosario/can-bus
- https://www.motorpasion.com/coches-hibridos-alternativos/can-bus-como-gestionar-toda-la-electronica-del-automovil
- https://resources.pcb.cadence.com/blog/2022-can-bus-history-at-a-glance
- https://autosoporte.com/identificacion-de-redes-multiplexadas-can-en-un-automovil/
- https://www.logicbus.com.mx/blog/la-ciencia-detras-del-can-bus-y-por-que-es-importante-monitorear/#:~:text=La%20CAN%20proporciona%20a%20los,motor%20sean%20simples%20y%20f%C3%A1ciles.
- https://www.autoavance.co/blog-tecnico-automotriz/22-sistema-de-redes-y-multiplexado/
- https://dewesoft.com/es/daq/que-es-el-bus-can#variations-can-bus
- https://www.ni.com/es-cr/innovations/white-papers/06/controller-area-network--can--overview.html