今天，我们来谈谈汽车CAN网络的诊断。如今，为了减少线束和实现更多的功能，汽车的各个模块之间使用网络来实现信息的传输和共享。汽车网络有多种形式。目前比较常见的一种网络叫CAN网络，全称是控制器局域网，中文意思是控制器局域网。汽车研发工程师和我们的维护技术人员从不同的方向解决CAN网络问题。他们更多的是从信息层面解决问题。比如借助工具，他可以抓取CAN网络的信息，加载他们的核心密码本，让传输的信息被工程师解读。我们的维护技术人员从物理层面解决问题，判断网络之间是否有信号传输，线路是否畅通，从而解决CAN网络问题。今天给大家介绍一下如何用万用表判断CAN网络故障。万用表从两个方面测量CAN网络障碍，一个是电压测量，一个是电阻测量。首先，我们介绍电压测量。CAN网络信息的传输是通过两条双绞线实现的，一条叫CAN-high，一条叫CAN-low。信息在两根导线上传输，用万用表可以测出平均电压。通常，CAN高电平约为27伏，CAN低电平约为23伏。如果不在这个范围内，说明线路有问题，可能是电源短接，可能是对地短接，也可能是相互短接，但是无法测出开路。从图中我们可以看到各个模块通过CAN网络连接，备用模块会定时发送数据。如果同时发送多条消息，就会出现数据级优先级的问题。一般来说，每个备用模块都会通过CAN网络传输数据，线束上会有信号传输。当线路断线时，停电两端仍然会测到相同的平均电压，所以很难通过电压检测出线路断线的问题。这时就需要第二种测量方法：电阻测量。在同一个CAN网络下，为了防止信息在传输过程中回流，对传输的信号造成干扰，在线束末端安装了终端电阻，根据车型不同，每个电阻约为120欧姆。这两个电阻是并联的，用万用表测量应该是60欧姆左右。这是一个网络结构图。两侧的模块具有终端电阻，其他模块连接到网络，并且诊断接口也连接到网络。正常情况下，从诊断接口测得的这两根导线的电阻为60欧姆。如果模块之间的线路断开，只能测量一个电阻，显示为120欧姆。这样，可以检测到开路。通过以上介绍，相信你对网络诊断有了一定的子解。再次强调，以上CAN网络是目前的主流网络，并不代表所有CAN网络都有终端电阻，也不代表所有CAN网络都有120欧姆的终端电阻。这取决于具体的车型。今天到此为止。感谢您的观看。
引言 在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN（Controller Area Network）通信协议。此后，CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化，现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。CAN即控制器局域网，它能有效支持高安全等级的分布实时控制。CAN的应用范围很广，从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用CAN。本文通过微控制器LPC2109的CAN功能接口，实现冷藏车温度数据在CAN总线上的传输。
CAN总线的基本特征
CAN总线有如下基本特点：
废除传统的站地址编码，代之以对通信数据块进行编码，可以多主方式工作；采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响继续传输数据，有效避免了总线冲突；采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，数据传输时间短，受干扰的概率低，重新发送的时间短；每帧数据都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据传输的高可靠性，适于在高干扰环境下使用；节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其他操作不受影响；可以点对点，一对多及广播集中方式传送和接受数据。
CAN总线的优点：
具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点；采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作；具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN控制器挂到CAN-bus上，形成多主机局部网络；可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；可靠的错误处理和检错机制；发送的信息遭到破坏后，可自动重发；节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。
硬件电路的设计方案
CAN总线接口芯片的选择
目前广泛流行的CAN总线器件有两大类：一类是独立的CAN控制器，如PCA82C200、SJAl000及等，另一类是带有片上CAN的微控制器，如STM32F103、LPC2109等。设计选用PHILIPS（飞利浦）公司的LPC2109微控制器以及PCA82C250总线收发器。
LPC2109有8K的RAM空间和64K的Flash空间，足以烧写和运行CAN通讯代码，工作温度-40℃～+85℃，适合冷藏车的工作环境。因为LPC2109自带高性能CAN通讯接口，省去了使用独立CAN控制器的开销。而且，相对于独立的CAN控制器而言，LPC2109的CAN接口更加完善。在传统的独立CAN控制器SJA1000中，接收过滤只能满足一些规律性较高的ID筛选过滤，或个数较少的ID（一般小于10～15个）进行任意筛选过滤，难以实现更复杂的任意ID进行筛选过滤，这无疑增加了系统软件设计及运行时负担。LPC2109微控制器中为自身CAN控制器提供了全局的接收标识符查询功能。它包含一个512×32（2k字节）的RAM，通过软件处理，可在RAM中存放1～5个标识符表格。整个AFRM可容纳1024个标准标识符或512个扩展标识符，或两种类型混合的标识符。由于允许的表格范围有2k字节，所以能容易地满足设计复杂ID接收过滤的要求。
总线收发器P C A 8 2 C 2 5 0是LPC2109微控制器和物理传输线路之间的接口，它们可以用高达1Mbit/s的位速率在两条有差动电压的总线电缆上传输数据。最低-40℃的工作温度决定它可以稳定地工作在冷藏车中。
温度采集芯片的选择
设计选用DALLAS（达拉斯）公司的DS18B20温度传感器，测温范围-55℃～+125℃，固有测温分辨率05℃，适合冷冻库等测温环境使用。DS18B20拥有独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
硬件设计原理框图
硬件设计原理框图参见图1。
软件设计方案
温度采集程序设计
DS18B20在使用前需要初始化，根据芯片的时序特点，通过复位和置位芯片引脚，编写初始化函数Init_DS18B20( )，读函数unsigned char ReadOneChar( )以及写函数WriteOneChar(unsigned char dat)。
在初始化完成后，微控制器向温度传感器DS18B20发送启动温度转换命令0x44可以启动温度采集，再通过
CAN功能的初始化
通过对相关寄存器的访问和修改，设置CAN通讯波特率，CAN验收滤波方式，错误警告边界以及CAN通讯的中断处理方式，初始化完成之后，LPC2109的CAN模块进入工作模式。在初始化的过程中用到的寄存器有工作模式寄存器CANMOD，中断使能寄存器CANIER，总线时序寄存器CANBTR，出错警告边界寄存器CANEWL，命令寄存器CANCMR等。因为需要对总线上的数据进行过滤，需要设置在验收过滤RAM中设置需要接收的节点ID号。初始化流程图如图2所示。
CAN数据的发送与接收
接收程序是通过CAN接收中断来实现的，中断的设置在初始化中完成。当接收到相应节点发出的数据时，触发CAN接收中断，LPC2109开始处理中断服务子程序，只需从接收缓冲区中读出数据。通过分析该数据，如果发现该数据是一个节点发出的读取冷藏车温度的命令，那么微控制器将启动温度传感器DS18B20的温度采集函数，并将该函数的返回值通过CAN数据发送程序发送给对应节点。数据发送程序将取出的温度值组信息帧，将信息帧发送到CAN控制器的发送缓冲区中，同时把LPC2109的CAN节点ID地址，填入发送帧信息寄存器中。最终通过置位命令寄存器CANCMR中的相应位，启动CAN缓冲区的数据发送。
结语
基于LPC2109的冷藏车CAN总线温度采集系统将具有高可靠性和良好错误检测能力的CAN总线用于冷藏车的温度采集上，极大地提高了当前冷藏车在温度采集上的实时性和准确性，另外，由于LPC2109微控制器自身集成CAN控制器，不用再选择独立CAN控制器，大大降低了硬件成本。
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CAN总线通信硬件原理图(采用TJA1050T CAN总线驱动器)F040中内置CAN总线协议控制器，只要外接总线驱动芯片和适当的抗干扰电路就可以很方便地建立一个CAN总线智能测控节点。本设计中采用PHILIP公司的TJA1050T CAN总线驱动器。CAN总线通信硬件原理图如图3所示。
图中F040 的CAN信号接收引脚RX和发送引脚TX并不直接连接到TJA1050T的RXD和TXD端，而是经由高速光耦6N137进行连接，这样做的目的是为了实现CAN总线各节点的电气隔离。为了实现真正意义上完全的电气隔离，光耦部分的VA和VB必须通过DC-DC模块或者是带有多个隔离输出的开关电源模块进行隔离。为防止过流冲击，TJA1050T的CANH和CANL引脚各通过一个5Ω的电阻连接到总线上。并在CANH和CANL脚与地之间并联2个30P的电容， 用于滤除总线上高频干扰。而防雷击管D1和D2可以起到发生瞬变干扰时的保护作用。TJA1050T的8脚连接到F040的一个端口用于模式选择，TJA1050T有两种工作模式用于选择，高速模式和静音模式。TJA1050T正常工作在高速模式，而在静音模式下，TJA1050T
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