GCAN-401-CAN总线数据存储器用户手册

GCAN-401CAN总线数据存储器用户手册文档版本：V3.11（2017/3/15）2沈阳广成科技有限公司CAN总线数据存储器—GCAN-401修订历史版本日期原因V1.002015/12/10创建文档V2.012016/3/22修正设备工作参数V3.012016/8/4添加部分参数V3.112017/3/15添加部分参数3沈阳广成科技有限公司CAN总线数据存储器—GCAN-401目录1.功能简介...................................................................................................................41.1功能概述.........................................................................................................41.2性能特点.........................................................................................................41.3典型应用.........................................................................................................42.设备安装...................................................................................................................52.1与电源连接.....................................................................................................52.2与CAN总线连接..........................................................................................53.设备使用...................................................................................................................63.1校正系统时间.................................................................................................63.2CAN总线配置................................................................................................73.3与CAN总线连接..........................................................................................83.4CAN总线终端电阻........................................................................................93.5系统状态指示灯.............................................................................................94.保存说明.................................................................................................................114.1文本文档保存举例.......................................................................................114.2二进制文件保存举例...................................................................................125.技术规格.................................................................................................................136.常见问题.................................................................................................................14附录A：CAN2.0B协议帧格式.................................................................................15附录B：CAN总线帧信息定义................................................................................174沈阳广成科技有限公司CAN总线数据存储器—GCAN-4011.功能简介1.1功能概述沈阳广成科技有限公司GCAN-401CAN总线数据存储器模块是我公司推出的专门用于存储CAN总线数据的模块。该模块集成1路标准CAN总线接口，通过将模块接到CAN总线上，可以实现CAN总线数据的实时存储。模块通过搭载TF存储卡（FAT32）的方式，将总线上的数据实时存储到TF存储卡中，实现离线脱机实时存储。存储结束后用户只需将TF卡带回，通过专用的软件将存储的数据还原成真实的总线数据即可，便于用户分析。模块适用于需要CAN总线历史数据采集、故障前后报文分析等系统。可广泛应用于汽车、轨道车辆、工业控制等大数据量且不易排查故障的系统中，便于数据回放。1.2性能特点高速的32位工业级处理器；使用外接电源供电(DC+9~30V)；供电电流：20mA，24VDC；静电放电抗扰度等级：接触放电±2KV，空气放电±15KV；电快速瞬变脉冲群抗扰度等级：±1KV；浪涌抗扰度等级：±1KV；集成1路标准CAN总线接口，使用OPEN3接线端子；CAN总线支持CAN2.0A、CAN2.0B帧格式，符合ISO/DIS11898标准；CAN总线通讯波特率在10Kbps~1Mbps之间可通过拨码开关配置；CAN总线接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压：DC1500V；最高接收数据流量：14000fps/秒；CAN数据带有时间戳，精度0.1ms；工作温度范围：-40℃~+85℃；工作湿度范围：5%~95%RH无凝露；尺寸：(长)102mm*(宽)63mm*(高)23mm。1.3典型应用高铁控制柜通信实时记录地铁电器柜通信实时记录汽车数据记录回放无人监控CAN总线数据记录故障记录分析5沈阳广成科技有限公司CAN总线数据存储器—GCAN-4012.设备安装2.1与电源连接CAN总线数据存储器模块采用外部供电的方式，支持9~30V宽范围供电，因此该模块可适用于绝大部分工业现场及汽车内部，模块电源接线端子定义如表2.1所示。端口名称功能电源+电源正极PE接外壳-电源负极表2.1CAN总线数据存储器电源端子接口定义2.2与CAN总线连接CAN总线数据存储器模块集成1路CAN通道，由插拔式接线端子引出，可以用于连接1个CAN网络或者CAN接口的设备。接线端子的引脚定义如表2.2所示。端口名称功能CANHCAN_HCAN高信号线GCAN_GCAN地线LCAN_LCAN低信号线表2.2CAN总线数据存储器模块的CAN总线信号分配实际使用中，大多数情况仅需将CAN_H与总线CAN_H相连，CAN_L与总线CAN_L相连即可实现通信。6沈阳广成科技有限公司CAN总线数据存储器—GCAN-4013.设备使用3.1校正系统时间CAN总线数据存储器已经集成了系统时钟，真实、准确的系统时钟及文件系统使模块可以按天存储并管理数据，即每天按日期新建文件夹，将当天存储的数据自动的存入对应的文件夹中。模块会在当天的文件夹中每分钟新建一个文件，将这一分钟收到的数据保存到对应的文件中。如模块出厂时间不准确则需要用户自行校对系统时间，用户自行校对系统时间需要使用USB线接到图3.2中的USB接口上，使用串口调试助手发送数据，串口波特率：115200，数据位：8，停止位：1，校验位None，指令为：“NT=XXX”。举例：发送“NT=20170329215500”，则会将系统时间修改为2017年3月29日21时55分00秒。请注意，在收发时要选择ASCII码收发，并选择“发送新行”，不要选择“16进制”收发。图3.1GCAN-401校正系统时间界面7沈阳广成科技有限公司CAN总线数据存储器—GCAN-4013.2CAN总线配置CAN总线数据存储器模块在使用前一般需要用户对CAN总线通信参数进行配置或委托我公司出厂配置。3.2.1配置CAN总线波特率CAN总线数据存储器模块可以支持10K~1000K之间一组常用的波特率，可以通过操作设备侧面的拨码开关，对波特率进行配置，拨码开关位置如图3.2所示。图3.2CAN总线数据存储器模块侧面图系统先不要上电，拨码开关的“1、2、3、4”号可以对CAN总线波特率进行配置，其他端子（5、6、8）有特殊定义，默认朝下，请勿随意设置。拨码开关向下默认为0，具体各状态波特率详见表3.1。图示波特率1000k800k500k250k8沈阳广成科技有限公司CAN总线数据存储器—GCAN-401125k100k50k20k10k表3.1CAN总线数据存储器波特率配置图示3.2.2配置CAN总线终端电阻CAN总线数据存储器CAN总线内部已经集成标准120Ω终端电阻，可通过拨码开关选择是否接入。3.3与CAN总线连接CAN总线数据存储器接入CAN总线连接方式如2.2中介绍，将CAN_H连CAN_H，CAN_L连CAN_L即可建立通信。CAN网络采用直线拓扑结构，总线最远的2个终端需要安装120Ω的终端电阻；如果节点数目大于2，中间节点不需要安装120Ω的终端电阻。对于分支连接，其长度不应超过3米。CAN总线的连接见图3.3所示。图3.3CAN网络的拓扑结构注意：CAN电缆可以使用普通双绞线、屏蔽双绞线。理论最大通信距离主要取决于总线波特率，最大总线长度和波特率关系详见表3.2。若通讯距离超过1Km，应保证线的截面积大于Φ1.0mm2，具体规格应根据距离而定，常规是随距离的加长而适当加大。9沈阳广成科技有限公司CAN总线数据存储器—GCAN-401波特率总线长度1Mbit/s40m500kbit/s110m250kbit/s240m125kbit/s500m50kbit/s1.3km20kbit/s3.3km10kbit/s6.6km5kbit/s13km表3.2波特率与最大总线长度参照表3.4CAN总线终端电阻为了增强CAN通讯的可靠性，消除CAN总线终端信号反射干扰，CAN总线网络最远的两个端点通常要加入终端匹配电阻，如图3.4所示。终端匹配电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。例如双绞线的特性阻抗为120Ω，则总线上的两个端点也应集成120Ω终端电阻。CAN总线数据存储器模块采用82C251收发器，如果网络上其他节点使用不同的收发器，则终端电阻须另外计算。