CAN總線工程師需要關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題

一、定位干擾原因

當(dāng)總線有干擾時(shí)，有經(jīng)驗(yàn)的工程師能夠迅速定位，但是對(duì)于新手來(lái)說(shuō)卻很麻煩，造成總線干擾的原因有很多。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(dǎo)出，現(xiàn)場(chǎng)的干擾不是通過(guò)電磁輻射進(jìn)來(lái)，整車的網(wǎng)絡(luò)也沒(méi)有干擾，基本可以斷定干擾就是電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的CAN通訊沒(méi)隔離好。

圖2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(cuò)誤率，我們可以采取以下措施：

• 采用磁隔離的CTM1051方案設(shè)計(jì)接口收發(fā)電路;

• 用較粗的導(dǎo)線代替細(xì)導(dǎo)線，標(biāo)準(zhǔn)為1.5線纜(延遲為5ns/m);

• 使用鍍金或鍍銀的線纜;

• 增加網(wǎng)橋中繼設(shè)備CANBridge延長(zhǎng)通訊距離。

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

三、信號(hào)地(CAN-GND)

1. 信號(hào)地概念

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

2. 信號(hào)地處理

許多實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)計(jì)者常直接將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的參考地接于本地的大地，作為信號(hào)的返回地，看似正常可靠的做法，卻存在極大的隱患!

信號(hào)地(CAN-GND)正確的接法主要分為兩種：

單屏蔽層線纜：如果線纜是單屏蔽層，信號(hào)地理想接法是使用專門的信號(hào)線將所有節(jié)點(diǎn)信號(hào)地連接，起到參考地的作用。但如果缺少信號(hào)地線，亦可將所有節(jié)點(diǎn)信號(hào)地都連接到屏蔽層，但這樣屏蔽效果亦差強(qiáng)人意。

圖3 帶有屏蔽層雙絞線

圖4 含信號(hào)地線雙絞線連接方式

圖5 信號(hào)地與屏蔽層連接方式

雙屏蔽層線纜：當(dāng)使用雙層屏蔽電纜時(shí)，需要將所有節(jié)點(diǎn)信號(hào)地連接到內(nèi)屏蔽層，若使用非屏蔽線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，請(qǐng)保持信號(hào)地管腳懸空處理。

圖6 雙屏蔽層信號(hào)地處理方式

所有節(jié)點(diǎn)信號(hào)地接到屏蔽層或者雙屏蔽層的內(nèi)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(hào)地線上形成地環(huán)流。

另外，單點(diǎn)接地時(shí)為了加大供電地和信號(hào)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(shè)計(jì)，通過(guò)阻容方式將屏蔽層與外殼隔離。

圖7 未進(jìn)行單點(diǎn)接地處理的報(bào)文受到電磁干擾