为什么要用光纤CAN转换器_基于光纤转CAN模块的CAN总线通信改造

发表于 2018-05-07 17:09:35 收藏 已收藏
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为什么要用光纤CAN转换器_基于光纤转CAN模块的CAN总线通信改造

发表于 2018-05-07 17:09:35

  CAN总线通信是目前汽车电子和工业现场的主流通信,CAN总线凭其稳定性、时效性、抗干扰性、传输距离远及低成本等特点,占领总线巅峰,但是随着越来越多的电子产品的诞生,再加上工业现场等干扰,即使是CAN总线,在通讯上也会受到部分干扰,所以改造CAN总线迫在眉睫。本文首先介绍了什么是光纤及can总线,其次介绍了为什么要用光纤CAN转换器,最后阐述了基于光纤转CAN模块的CAN总线通信改造步骤详解。

  光纤介绍

  光纤,是新时代的产物,它作为人们网络通信的纽带,起源于上世纪50年代,发展至今,很多领域都开始采用光纤技术作为通信的媒介。它可分为:单模光纤、多模光纤。

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  光纤作为数据传输的载体,它的优势有很多。例如:频带宽、损耗低、重量轻、抗干扰能力强、保真度高及工作性能可靠等多种突出的优点。

  光纤的结构,一般呈双层或多层的同心圆柱体形状,其主要由纤芯、包层、涂覆层三层构成。

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  光纤的传输,利用的是全反射原理,当光线入射到光纤的纤芯中,在纤芯与包层的交界面处不断发生全反射,如此逐渐向前传输。这就是它传输数据的原理。

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  CAN总线介绍

  CAN总线属于工业级通信的现场总线,它采用双绞线的传输形式,是近几年在国内发展起来的现场总线。它广泛应用于:工业现场生产、汽车电子行业、自动化仪器仪表、大型医疗器械、消防安防监控设备、数控机床等工业控制领域。

  CAN总线有很多优点,例如:稳定可靠、实时、抗干扰能力强、传输距离远、节约成本、提高工作效率等。

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  为什么要用光纤CAN转换器

  光纤CAN转换器是一种将光纤与CAN总线连接起来的“网关”,相当于二者之间的“翻译官”。由于光纤与CAN总线是两种不同的线缆,在传输数据时存在“沟通障碍”,所以工业上要想实现他们之间顺利的传达消息,就必须要光纤CAN转换器的参与。

  在远距离传输数据时,为了延长传输的距离,我们可以利用光纤CAN转换器(成对使用!!!),采取光纤线缆传输的方式,先在发送端使用一个光纤CAN转换器,将CAN总线信号转换成光纤信号,再在终端使用另一个光纤CAN转换器,将光纤信号还原解析成CAN总线信号,传送给接收设备。这样一来,不仅可以轻松延长CAN总线通信距离、有效的消除长距离通信干扰,而且还可以防止CAN总线受到电磁干扰、地环干扰、雷击等对总线和设备造成的损坏。

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  基于光纤转CAN模块的CAN总线通信改造

  光纤转CAN模块也叫CAN转光纤,是把CAN总线信号转换成光信号进行传输,光信号特点就是传输速度特别快,大大降低了受到干扰的可能性,将光纤转CAN模块接到CAN总线上,即使在干扰特别严重的情况下也能保证CAN总线正常数据传输,更重要的是,光信号还有一个特点就是传输距离特别的长,所以将其接到CAN总线上,还能大幅度增加CAN总线的通讯距离,让CAN总线数据传输更加无障碍。

  光纤转CAN模块同时也有一个小瑕疵,在将CAN总线信号转成光信号后,在接收端需要在将光信号转回CAN信号,所以光纤转CAN模块需要成对使用。接下来看看要如何转换:

  1、CAN 总线配置:CAN光纤转换器在使用前一般需要用户对CAN总线通信参数进行配置。

  2、配置 CAN 总线波特率1:CAN光纤转换器可以支持 10K~1000K 之间一组常用的波特率, 可以通过操作设备中的拨码开关, 对波特率进行配置。

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  3、配置 CAN 总线波特率2:系统先不要上电, 用螺丝刀打开设备外壳,找到设备中如上图所示的拨码开关, 拨码开关的“ 1、 2、 3、 4”号可以对CAN1波特率进行配置,“ 5、 6、 7、 8”号可以对CAN2波特率进行配置。

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  4、配置 CAN 总线终端电阻:光纤转can模块两条CAN通道内部均已经集成标准120Ω 终端电阻,可通过两条CAN总线接线端子之间的拨码开关选择是否接入。

  5、与光纤连接:CAN光纤转换器的光纤接口类型可选择SC、 ST两种接口, 传输方式可选择单模、多模两种, 用户在实际使用时只需要选择对应的光纤线即可即插即用。

  6、CAN光纤转换器与CAN连接:CAN光纤转换器接入CAN总线连接方式:将CAN_H连CAN_H,CAN_L连CAN_L即可建立通信。CAN-bus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-bus 总线的连接见图3.1所示。

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  7、CAN光纤转换器的系统状态指示灯:

  光纤转can模块具有1个POWER指示灯用来指示系统供电情况, 1个SYS指示灯用来指示设备的运行状态,1个Fiber指示灯,用来指示光纤数据传输,2个CAN指示灯用来指示CAN总线数据传输。这5个指示灯的具体指示功能见表3.3,这5个指示灯处于各种状态的含义如表3.4所示。

  光纤转can模块上电后,系统供电灯POWER及初始化状态指示灯SYS点亮,表明设备已经供电,系统正在初始化;否则,表示系统存在电源故障或发生有严重的错误。光纤与CAN均连接正常后,当有数据在CAN与光纤之间传输时,相应的Fiber、 CAN指示灯会闪烁。

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