KAmod CAN-TXRX (PL)

Opis

KAmod CAN-TXRX jest transceiverem magistrali CAN z układem MCP2542FD. Pozwala wysyłać oraz odczytywać dane z magistrali CAN działającej w najnowszych standardach CAN 2.0 oraz CAN FD oraz zawiera szereg zabezpieczeń chroniących przed uszkodzeniem. Moduł nie jest kontrolerem magistrali CAN - odpowiednie ramki danych, zgodne ze standardem CAN, musi otrzymać z układu sterującego – np. mikrokontrolera. Komunikacja z modułem odbywa się poprzez interfejs szeregowy z sygnałami C-RX oraz C-TX. Poziom napięcia interfejsu szeregowego można ustawić w zakresie 1,7...5 V. Wartości 5 V oraz 3 V można łatwo wybrać za pomocą zworek na płytce, natomiast inną, niestandardową wartość napięcia należy doprowadzić do styku VIO. Moduł transceivera jest wyposażony w diody sygnalizujące poprawne zasilanie oraz komunikację.

Podstawowe parametry

• Transceiver magistrali CAN, kompatybilny z CAN 2.0 oraz CAN FD
• Bazuje na układzie MCP2542FD
• Komunikacja poprzez interfejs szeregowy z sygnałami RX oraz TX
• Poziom napięcia interfejsu szeregowego można ustawić w zakresie 1,7...5 V
• Dodatkowe wejście VIO określające poziom napięcia interfejsu szeregowego
• Prędkość komunikacji (bit rate): 14,4 kbps...8 Mbps
• Zasilanie 5 V, 100 mA
• Dołączany rezystor terminujący 120 Ω
• Diody LED sygnalizujące poprawne zasilanie oraz komunikację
• Linie magistrali CAN dołączane poprzez złącze Phoenix MC 3,81 mm
• Wymiary płytki 61x20 mm, wysokość ok. 12 mm

Wyposażenie standardowe

Kod	Opis
KAmod CAN-TXRX	Zmontowany i uruchomiony moduł

Schemat elektryczny

Złącze sterujące

Złącze	Funkcja
J1 Szpilki goldpin 1x6, 2,54 mm	Wyprowadzone sygnały sterujące C-RX, C-TX Wejście VIO określające poziom napięcia interfejsu szeregowego

Złącze sterujące zawiera szeregowe wejście danych oraz szeregowe wyjście. Poziom napięcia tych sygnałów może mieć dowolną wartość z zakresu 1,7...5 V, co umożliwia bezpieczną współpracę z wieloma systemami, takimi jak Arduino, Raspberry, SMT32 czy SomLabs.
KAmod CAN-TXRX nie jest kontrolerem magistrali CAN i nie formuje odpowiednich ramek danych zgodnych ze standardem CAN. Dane w odpowiednim formacie muszą trafić na wejście szeregowe modułu z układu sterującego – np. mikrokontrolera ze zintegrowanym kontrolerem CAN.
Funkcje poszczególnych szpilek są następujące:

• szpilka nr 1 - masa sygnałów sterujących/zasilania;
• szpilka nr 2 - C-RX, wyjście szeregowe danych odczytanych z magistrali CAN;
• szpilka nr 3 - C-TX wejście szeregowe danych, które trafią na magistralę CAN;
• szpilka nr 4 – VIO, wejście zasilania określające poziom napięcia na liniach C-RX i C-TX. Dopuszczalny zakres to 1,7...5 V;
• szpilka nr 5 - masa sygnałów sterujących/zasilania;
• szpilka nr 6 - główne wejście zasilania o napięciu 5 V.

Wybór poziomu napięcia interfejsu szeregowego

Złącze	Funkcja
J2 - VIO SEL Szpilki goldpin 2x3, 2,54 mm	Wybór poziomu napięcia na liniach interfejsu szeregowego C-RX, C-TX

Złącze VIO SEL pozwala wybrać 1 z 3 wartości poziomu napięcia na liniach interfejsu szeregowego:

• pozycja nr 1 oznaczona „5 V” - zwarcie szpilek 1-2 oznacza, że szeregowy interfejs sterujący jest dostosowany do napięcia 5 V, czyli napięcia zasilania;
• pozycja nr 2 oznaczona „3V3” - zwarcie szpilek 3-4 oznacza, że szeregowy interfejs sterujący jest dostosowany do napięcia 3,3 V, które jest dostarczane ze zintegrowanego na płytce stabilizatora napięcia;
• pozycja nr 3 oznaczona „EXT” - zwarcie szpilek 5-6 oznacza, że szeregowy interfejs sterujący jest dostosowany do napięcia doprowadzonego do styku VIO złącza sterującego J1.

1)

2)

3)

Złącze magistrali CAN

Złącze	Funkcja
J3 - CAN Phoenix MC3,81 mm	Złącze magistrali CAN

Złącze magistrali CAN zawiera 3 styki: CANL, CANH oraz GND. Ich rozmieszczenie jest dobrze opisane na płytce modułu. Każdy styk należy dołączyć do magistrali CAN zgodnie z oznaczeniem. Sygnał GND powinien być dołączony do wspólnej masy zasilania urządzeń połączonych magistralą CAN.

Przebiegi napięć na magistrali CAN pokazuje poniższy rysunek:

Dołączenie rezystora terminującego

Złącze	Funkcja
J4 Szpilki goldpin 1x3, 2,54 mm	Dołączenie rezystora terminującego 120 Ω

Urządzenia w magistrali CAN, jak sama nazwa wskazuje, są połączone w topologii magistrali. Jest to jedna szyna, bez rozgałęzień, w której można wskazać dwa końce. Każdy koniec magistrali powinien być wyposażony w terminator magistrali – w przypadku magistrali CAN jest to rezystor o wartości 120 Ω. Na płytce modułu znajduje się odpowiedni rezystor, który można dołączyć poprzez odpowiednie ustawienie zworki J4:

• zwarcie szpilek 1-2, tak, jak na poniższym rysunku, oznacza, że rezystor terminujący 120 Ω jest dołączony pomiędzy liniami CANL i CANH;
• zwarcie szpilek 2-3, lub usunięcie zworki powoduje odłączenie rezystora terminującego.

Zasilanie

Złącze	Funkcja
J1 Szpilki goldpin 1x6, 2,54 mm	Wejście zasilania

KAmod CAN-TXRX wymaga zasilania napięciem stałym o wartości z zakresu 4,5...5,5 V. Zasilanie należy dołączyć do szpilek 5 i 6 złącza sterującego J1:

• szpilka nr 5 - masa sygnałów sterujących/zasilania;
• szpilka nr 6 - główne wejście zasilania o napięciu 5 V.

Sygnalizacja

Diody LED	Funkcja
RX TX VIO	RX – sygnalizacja odczytu danych z magistrali CAN TX – sygnalizacja nadawania danych na magidtralę VIO – sygnalizacja napięcia interfejsu szeregowego

Diody LED RX i TX sygnalizują stan aktywny – czyli niski stan logiczny (stan dominujący na magistrali CAN), odpowiednio na wyjściu i wejściu szeregowym – C-RX i C-TX. W przypadku przesyłania danych na magistralę, będą migały obie diody – TX oraz RX, ponieważ dane są jednocześnie odczytywane przez transceiver.
Przy napięciu VIO niższym niż 2,5 V diody sygnalizacyjne VIO, RX, TX mogą świecić bardzo słabym światłem, lub mogą nie świecić wcale. Pomimo tego moduł będzie działał prawidło.

Wymiary

Wymiary modułu transceivera KAmod CAN-TXRX to 61x20 mm, i wysokość ok. 12 mm.

Linki

• Karta katalogowa układu MCP2542FD
• Artykuł na portalu MIKROKONTROLER.pl "Interfejs komunikacyjny CAN: podstawy"