Преобразователь USB-CAN Plus от VSCOM. Дизайн печатной платы

USB- CAN Plus - адаптер, преобразующий сигналы USB в CAN. Он соединяет ПК через USB интерфейс с шиной CAN. CAN порт и USB защищены от статического электричества и соответствуют требованиям стандарта IEC 61000-4-2 (8КВ контактный/ 16КВ воздушный разряды). Так как все современные компьютеры имеют по нескольку USB портов, то инсталлировать изделие достаточно просто. Даже порт с устаревшим стандартом USB1.1, работающий на скорости до 12Mbps, позволяет работать с USB-CAN+.

Шина CAN широко используется в индустриальных приложениях, а также для задач мониторинга и контроля в автомобилях. Адаптер USB-CAN+ может быть применен для мониторинга трафика данных в таком оборудовании, а также для передачи управляющей информации. Производительность USB-CAN+ - одна из лучших на рынке этих изделий. Поскольку осуществляется автоматическое аппаратное управление потоком на интерфейсе между CAN контроллером и ПК, надежность данных очень высока.

Протокол преобразования ASCII полезен при разработке и тестировании любой конфигурации. Пользователи просто открывают последовательный порт через Программу Терминал и получают канал для работы с CAN контроллером. Таким же способом они могут получать и передавать фреймы (кадры) CAN.
Приложения, запрограммированные пользователем, загружают динамическую библиотеку (DLL), которая прозрачно управляет преобразованием ASCII. API поддерживается в C/C++, C#, VB.NET, Delphi и LabVIEW.
В Linux Socket CAN может быть использован, как альтернатива библиотеке vs_can_api. Устройства VScom CAN поддерживают стандартный драйвер Serial Line CAN (slcan).
USB-CAN+ также поддерживает CANFestival, Open Source CANopen Framework. CANopen - это основанный на CAN протокол верхнего уровня, который используется для различных приложений, таких как медицинское оборудование, внедорожники, морская электроника, приложения для железной дороги и автоматизация зданий. CANopen освобождает разработчика от работы с данными, специфичными для CAN. Он обеспечивает стандартизированные объекты связи данными в реальном масштабе времени, данными конфигурации и сетевого управления.
CANHacker - инструмент для анализа и передачи фреймов на шине CAN, входит в комплект поставки.
Набор DLL-модулей Mapper имитирует работу устройств CAN от других производителей. Пользователи настраивают свою систему для этих устройств или адаптер USB-CAN + в качестве замены. Таким образом, существующее программное обеспечение будет использовать USB-CAN+ без замены приложения или его изменения.
USB-CAN Plus это новая версия адаптера USB-CAN от VScom.

Рис. Преобразователь USB-CAN Plus

Отличительные особенности:

подключает ПК к шине CAN через USB;
поддерживает CAN 2.0A и CAN 2.0B;
высокоскоростной CAN до1 MBit/s;
USB и CAN порт защищены от статического электричества;
удаленная поддержка фреймов, только режим прослушивания;
поддержка от Windows 2000 до Server 2012, CE;
поддержка Linux kernel 2.6+;
поддержка C/ C++, C#, VB.NET, Delphi и LabVIEW;
CANopen поддерживается CANFestival;
USB 2.0 FS, питание от USB;
драйвер эмулирует последовательный порт для простого доступа;
библиотека (DLL) для стандартного доступа;
протокол преобразования ASCII через последовательный порт;
поддержка отладки Bosch Busmaster ;
металлический корпус.

Документацию и программное обеспечение можно найти на сайте производителя .

Анонс составил и подготовил
Шрага Александр,
a.

Данный проект предназначен для изготовления простого устройства для мониторинга шины CAN. Я выбрал микропроцессор NUC140LC1CN 32K Cortex-M0 по одной главной причине – он имеет периферийные блоки USB и CAN.

Характеристики проекта

Простота разработки
Совместимость с протоколом LAWICEL CANUSB
Мониторинговое устройство отображается как USB FTDI устройство
Поддержка 11-битных CAN 2.0A и 29-битных CAN 2.0B кадров
Наличие внутреннего буфера сообщений FIFO CAN
Питание от USB порта
Загрузчик, хранимый в памяти USB запоминающего устройства, для обновлений микропрограммы
Микропрограмма, которая доступна для загрузки

Схемное решение

Для разрешения периферийному блоку NUC 140 CAN соединяться с шиной CAN необходимо наличие приемопередатчика CAN. Для этой цели наиболее пригодна микросхема TJA 1051 T от компании NXP. Блок NUC 140 может работать от источника питания напряжением 5В. Поэтому нет необходимости для применения дополнительного стабилизатора напряжение на 3.3В. Это позволяет значительно упростить задачу реализации интерфейса шины CAN. В схеме предусмотрено три светодиодных индикатора состояния:

D1 – индикатор состояния USB соединения с хостом
D2 отображает активность шины CAN
D3 отображает ошибки интерфейса CAN

NUC140 не имеет встроенного загрузчика и единственным способом его запрограммировать - использовать интерфейс ARM Serial Wire Debug (SWD) (J2 коннектор) и программатор Nuvoton ICP. Ну и естественно, если загрузчик уже заранее запрограммирован, то его можно активировать. Для этой цели необходимо использовать джампер JP1. Использование джампера JP1 перед подачей питания на интерфейс приведет к запуску загрузчика.

Загрузчик

Флэш-память NUC140 LC1 разделена на две секции. Одна из них предназначена для выполнения кода пользовательской программы (APROM) размером 32K, а другая для загрузчика (LDROM). Размер LDROM только 4K, что делает проблематичным создание полностью функционального USB загрузчика. Я использовал загрузчик, размещенный на запоминающемся устройстве (MSD), предоставленный Nuvoton. Установка джампера JP1 запускает выполнение загрузчика. В результате съемный диск будет отображаться в файловой системе хоста размером 32 кБ. Просто скопируйте и вставьте или перетащите и опустите обновление микропрограммы CAN-USB на диск загрузчика. Отсоедините USB кабель, снимите джампер и подсоедините кабель снова. Теперь должна выполняться обновленная микропрограмма.

Программирование интерфейса CAN-USB и NuTiny-SDK-140

Для программирования процессора NUC140 потребуется программатор Nu-Link от Nuvoton и программное приложение Nuvoton ICP . Но вместо него я решил использовать демонстрационную плату NUC140 (NuTiny-SDK-140), доступную от . Она имеет две части, часть с микросхемой NUC140 и собственно программатор Nu-Link. Плата равномерно перфорирована, что позволяет отсоединить часть Nu-Link. На самом деле вы может изготовить данное устройство исключительно на демонстрационной плате NuTiny-SDK-140, добавив только дополнительную микросхему приемопередатчика CAN.

При подсоединении Nu-Link процесс программирования NUC140 становится несложным. Ключевым вопросом является выбор загрузки из LDROM вместо APROM (в Config настройках) для обеспечения функционирования USB загрузчика.

Программное обеспечение

Интерфейс CAN-USB совместим с протоколом LAWICEL CANUSB и будет работать с приложениями, предназначенными для данного протокола. Я протестировал два приложения с интерфейсом CAN-USB:

CANHacker V2.00.02

Это бесплатное приложение CANHacker . Я не смог найти руководство пользователя для этого приложения. Однако оно достаточно простое и интуитивное при использовании.

CAN Monitor Pro V2.2

Данное приложение разработано wgsoft.de . Заметьте, что данный сайт разработчика в основном на немецком языке.

Дизайн печатной платы

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Мой блокнот
IC1	Микросхема	NUC140LC1CN	1	В блокнот
IC2	Микросхема	TJA1051T	1	В блокнот
D1	Светодиод	Зеленый	1	В блокнот
D2	Светодиод	Желтый	1	В блокнот
D3	Светодиод	Красный	1	В блокнот
С1, С6	Конденсатор	10 мкФ	2	В блокнот
С2, С3, С7, С8	Конденсатор	0.1 мкФ	4	В блокнот
С4, С5	Конденсатор	20 пФ	2	В блокнот
R1, R2	Резистор	100 Ом	2	В блокнот
R3	Резистор	10 кОм	1	В блокнот
R4-R6	Резистор	330 Ом	3	В блокнот
Х1	Кварцевый резонатор	12 МГц	1

Преобразователь интерфейсов CAN широко используют в промышленной автоматике. Модули предназначены для конвертации RS-232, USB, TCP/RTU в CAN. Многие модели поддерживают преобразование CAN в SC и многомодовое оптоволокно. Конвертеры выпускают в различном исполнении - пластиковых или металлических корпусах.

Преобразователи интерфейсов отличаются между собой:

размерами,
вариантом дизайна,
количеством портов и поддерживаемых интерфейсов,
наличием гальванической изоляции,
скоростью и другими параметрами передачи данных.

В нашем каталоге представлен богатый ассортимент преобразователей интерфейса CAN в оптоволокно и конвертеров USB, RS-232 в CAN. Изделия способны работать без сбоев в условиях высокой влажности при широком диапазоне температур. Продукция ведущих компаний-изготовителей отвечает стандартам качества и безопасности, отличается совместимостью с другими устройствами и простотой в использовании.

Предлагаем купить преобразователи от ICP DAS, MOXA, Titan (VSCom) по выгодным ценам. Стоимость и дополнительные характеристики позиций представлены на страницах с товарами. Подробную информацию об условиях приобретения конвертеров менеджер предоставит по телефону.

ГКМН.468351.006

Устройство, подключаемое к IBM РС совместимому компьютеру через USB интерфейс, предназначено для диагностики и настройки систем управления и сбора данных на основе сети CAN-bus. CAN-bus-USBnp интерфейс, подключенный к современному высокопроизводительному компьютеру, работающему под управлением ОС Windows, позволяет создавать эффективные программно-аппаратные решения для настройки и тестирования CAN-сетей. Устройство особенно удобно в мобильных приложениях совместно с портативными носимыми компьютерами и программой CANwise для тестирования CAN сетей в полевых и промышленных условиях, в том числе для диагностики автотранспортных средств. Устройство может применяться для тестирования и настройки оборудования, в котором используются протоколы верхнего уровня J1939 и CANopen при работе совместно с подгружаемыми модулями программы CANwise .

Устройство является альтернативой CAN контроллерам в формате PCMCI.

Основные характеристики устройства:

2-x канальный CAN-контроллера соответствующий спецификации CAN 2.0B;
использует интерфейс, соответствующий спецификации USB 2.0 High Speed;
первичная обработка кадров CAN-сети выполняется встроенным 32-х разрядным микроконтроллером ARM;
CAN-bus интерфейс (в соответствии с CiA DS-102) с гальванической развязкой 1000 Вольт, защитой от перенапряжений и импульсных помех;
Питание от шины USB; потребляемый ток - не более 200 мА;
габариты 107*53*28 мм;
диапазон рабочих температур: 0..+70 С.

Руководство пользователя User Guide

Программное обеспечение:

библиотека CHAI включает в себя унифицированный драйвер CAN-интерфейсов, текстовый CAN-монитор;
универсальная программа тестирования и конфигурирования сети CAN с графическим пользовательским интерфейсом CANwise . В бесплатной базовой версии поставляется с подгружаемым модулем монитора CAN сети и рядом модулей для протоколов CANopen и J1939.

Поддерживаются следующие операционные системы: Windows XP/Vista/7.

Интерфейс CAN-bus-USBnp поддерживает официальный Тест Соответствия CANopen (CANopen Conformance Test) международной организации CAN in Automation (CiA).

Cтоимость изделия: 10 200 руб. c учетом НДС

Я уже немного упоминал и возможно вы подумали, что я теперь начну рассказывать еще об одном промышленном стандарте CAN, но это не так, я буду рассказывать о том как сделать передачу данных между и CAN интерфейсами.

То что я прочитал в интернете: Физическая среда передачи данных CAN-интерфейса, характеристики приемопередатчиков, разводка разъемов, свойства кабелей, топология сети не оговариваются CAN спецификацией BOSCH v.2.0 A/B. Физический уровень является предметом различных интернациональных, национальных, промышленных и даже внутрифирменных спецификаций.

Далее углубляться не будем, скажу так: "Большинство разработчиков используют готовые реализации этой шины, в виде давно придуманных микросхем", а мы как пользователи этих двух стандартов имеем проблемы подключения. Рассмотрим самую обычную ситуацию, когда есть шина , к ней подключено несколько приборов и вдруг нам надо подключить еще один, но у него оказывается другой вид интерфейса - CAN. Хотя преобразователь интерфейсов имеет такой разъем и возможность работы сразу с двумя интерфейсами, но в этой ситуации надо тянуть дополнительную витую пару до нового прибора, что не рационально. Что же делать? Собираем новую схему соединения.

Проверяем и радуемся жизни...
Сами понимаете, что эта схема справедлива только для преобразования физического уровня сигналов. Наличие или отсутствие ЭХА в пакетах будет конфигурироваться внутренним джампером в преобразователе и галочкой ECHO в .

Для некоторых преобразователей интерфейса резисторы подтяжки не ставятся. Единственно оставляют резистор между А и В.

Товар в наличии! Цены 2019 г.

Условия заказа и доставки адаптеров для связи со счетчиками Меркурий
(запросы на электронку [email protected] или по телефону 8-909-283-34-16 )

1) Стоимость 5000 рублей. Купить. Миниатюрное УСПД для опроса списков счетчиков Меркурий по любому из подключенных интерфесов USB-RS485/CAN/IRDA/оптопорт. Может самостоятельно опрашивать 10 трехфазных счетчиков Меркурий, либо создавать через себя сквозной тунель для опроса внешними программами неограниченного списка счетчиков.

2) Ethernet-RS485 (VR-008.1) Стоимость 3300 рублей. Купить. Законченное аппаратное устройство передачи данных между локальной сетью Ethernet и проводным интерфейсом RS485. Широко используется для автоматизации снятия показаний с измерительных приборов учета, в том числе электросчетчиков Меркурий. Работает со всеми видами протоколов TCP/IP в режимах сервера и клиента. Может выводиться в сеть интернет для удаленного мониторинга объектов учета АСКУЭ.

3) USB-IRDA (модель VR-001) Стоимость 1950 рублей. Купить. Преобразователь интерфейсов для электросчетчиков Меркурий-230, 231, СЕ-102, содержащих IRDA интерфейсы. Для подключения к электросчетчику не требует вскрытия клеммной коробки.

4) USB-RS485/CAN (модель VR-002) Стоимость 1950 рублей. Купить. Универсальный преобразователь проводных интерфейсов RS485/CAN. Может подавать питание на интерфейс электросчетчика. Подходит для Меркурий-200, 203.2Т, 206, 230, 233, 234, 236 содержащие RS485/CAN. Для подключения требуется вскрытие клеммной коробки. Есть возможность подключать магистрали со счетчиками.

5) USB-RS485 (модель VR-004) Стоимость 850 рублей. Купить. Подходит для электросчетчиков Меркурий которым не нужно запитывать интерфейс связи. Имеет на выходе только клеммы D+ и D-. Можно использовать с Меркурий-203.2Т, 206, 230, 233, 234, 236, содержащие RS485. Требуется вскрытие клеммной коробки для подключения.

6) USB-оптопорт (модель VR-005) Стоимость 1950 рублей. Купить. Подходит для электросчетчиков Меркурий-201.8TLO, 203.2T, 206, 233, 234, 236, содержащих оптопорт. Для подключения не требуется вскрытие клеммной коробки.

8) JTT-A (RS485/CAN) (радиомодем 433 МГц, 100 мВт) Стоимость 4000 рублей. Купить. Миниатюрные радиомодемы с прозрачным каналом связи, позволяющие работать с электросчетчиками в режиме радиоудлинителей. Имеют возможность подключения к промышленным интерфейсам RS485/CAN и позволяют создавать групповые или одиночные узлы учета электроэнергии в труднодоступных местах.

9) 3G модем (Hilink) Стоимость 2000 рублей. Купить. Модем со специализированной прошивкой Hilink, работает со всеми SIM-картами, имеет расширенные настройки (встроенный брандмауер, SMS, USSD, индицирует служебную информацию об уровне сигналов и многое другое). Позволяет обеспечить интернетом узлы автоматики VR-007 и создавать возможность опроса электросчетчиков через 3G сети.

10) Узел автоматики - WiFi роутер (модель VR-007.3) Стоимость 4200 рублей. Купить. Элемент умного дома, позволяющий через любой из подключенных интерфесов USB-RS485/CAN/IRDA/оптопорт вести автоматизированный опрос трехфазного счетчика Меркурий. Обладает собственным адаптируемым Web интерфейсом, базой данных, может вести ежеминутный опрос мгновенных значений токов, напряжений, мощностей, строить графики энергий по месяцам и суткам. Обладает возможностью транслировать через себя вебкамеру и погодные станции, является элементом умного дома способного передавать данных о потреблении на электронную почту пользователя и в сбыт. Может выводить данные на сервер Narodmon.ru и сообщать о критических ситуациях.