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測(cè)量汽車CAN-BUS總線信號(hào)及波形分析-示波器

[復(fù)制鏈接]
ID:689795 發(fā)表于 2020-7-31 15:54 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
隨著汽車電子裝置的不斷增多,采用串行總線實(shí)現(xiàn)多路傳輸,組成汽車電子網(wǎng)絡(luò),是一種既可靠又經(jīng)濟(jì)的做法。
在最初的傳統(tǒng)汽車電路中,動(dòng)力總成模塊與車身模塊的連接都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接,這樣線路會(huì)日益復(fù)雜,線路的增加,也會(huì)導(dǎo)致汽車故障率的增加。
后來CAN總線在汽車上使用越來越廣泛。所謂多路傳輸,指在計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)中,將多種信息混合或交叉通過一個(gè)通信信道傳送的方式。一個(gè)具有多路傳輸功能的網(wǎng)絡(luò)允許多個(gè)計(jì)算機(jī)同時(shí)對(duì)它進(jìn)行訪問。
CAN(多路傳輸技術(shù))應(yīng)用于汽車上,可以使得布線更加簡(jiǎn)化,成本降低,電控單元之間交流更加簡(jiǎn)單和快捷,更少的傳感器數(shù)目,實(shí)現(xiàn)信息資源共享。
多路傳輸通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于多模塊操作系統(tǒng)上。模塊由普通雙絞線相互連接,并使用數(shù)據(jù)鏈接插口作為診斷接口。信息的交換以類似于電話合用線的方式進(jìn)行,模塊之間使用信息及專用的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行通信。信息內(nèi)容涉及控制、狀態(tài)或診斷信息以及運(yùn)行參數(shù)等。雙絞線具有提供冗余備份的優(yōu)點(diǎn),即當(dāng)一條線路中斷時(shí),可由另一條線路保證系統(tǒng)運(yùn)行。而且,雙絞線降低了外界對(duì)多路通信網(wǎng)絡(luò)的電子干擾,也降低了多路通信網(wǎng)絡(luò)自身產(chǎn)生的電子干擾。
我們來看下如何用示波器來測(cè)量汽車的CAN總線信號(hào),首先找到汽車的OBD接口
1示波器測(cè)量汽車CAN-BUS總線信號(hào)及波形分析.jpg
來看下接口引腳定義:
4.車身接地 5.信號(hào)接地 6.CAN high(ISO 15765-4)
14.CAN low(ISO15765-4)16.蓄電池電壓
3.CAN high(備用)11.CAN low(備用)

將示波器通道1和2連上BNC轉(zhuǎn)香蕉頭線,黑色香蕉頭接一個(gè)鱷魚夾,連接上4號(hào)引腳接地。通道一接上OBD的PIN6 (CAN_H),通道二接上OBD的PIN14(CAN_L) ,打開示波器解碼菜單,進(jìn)行CAN總線配置。調(diào)節(jié)總線閾值電平,得到解碼數(shù)據(jù),設(shè)置觸發(fā)方式為解碼觸發(fā),以及數(shù)據(jù)幀ID穩(wěn)定波形。調(diào)節(jié)垂直檔位和時(shí)基觀察信號(hào)。
2示波器測(cè)量汽車CAN-BUS總線信號(hào)及波形分析.jpg
如上就是CAN-BUS的正常波形,CAN-H與CAN-L波形一致,但極性相反。
當(dāng)CAN-BUS系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)時(shí),電控單元ECU通過EN和STB接頭把蓄電池電壓導(dǎo)入CAN-H和CAN-L線。此時(shí),CAN-H電壓接近12V,CAN-L電壓接近0V
如果CAN-H線對(duì)地短路時(shí),則CAN-L為正常傳輸信號(hào)波形,CAN-H信號(hào)電壓為0V
CAN-L線對(duì)地短路時(shí),CAN-H為正常傳輸信號(hào)波形,CAN-L信號(hào)電壓為0V
當(dāng)CAN-H和CAN-L線都對(duì)地短路時(shí),則2者信號(hào)皆為0V電壓。
當(dāng)CAN-H和CAN-L線互相短路時(shí),其信號(hào)電壓極性相同,波形趨于一致。
當(dāng)CAN-H線對(duì)電源短路時(shí),其電壓始終為12V,CAN-L線波形正常。
當(dāng)CAN-L線對(duì)電源短路時(shí),其電壓始終為12V,CAN-H線波形正常。
當(dāng)CAN-L和CAN-H都對(duì)電源短路,則其2者電壓都為蓄電池電壓。
當(dāng)CAN-H線斷路時(shí),CAN-H線波形依然正常,而CAN-L線則始終處于0電位。
當(dāng)CAN-L線斷路時(shí),CAN-L線電壓處于高電位,保持5V,而CAN-H線波形依然正常。


3示波器測(cè)量汽車CAN-BUS總線信號(hào)及波形分析.jpg
CAN幀的類型:
Data Frame:數(shù)據(jù)幀,用于傳遞0-8byte數(shù)據(jù)。
Remote Frame:遠(yuǎn)程幀,用于要求其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送相同ID的數(shù)據(jù)幀。
Error Frame:錯(cuò)誤幀,總線上任何節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤均可發(fā)送錯(cuò)誤幀。
Overload Frame:過載幀,總線負(fù)荷過高時(shí),在數(shù)據(jù)幀或者遠(yuǎn)程幀之間產(chǎn)生。

有的示波器會(huì)內(nèi)置好設(shè)置軟件,點(diǎn)擊即可自動(dòng)設(shè)置好相關(guān)參數(shù)。
4示波器測(cè)量汽車CAN-BUS總線信號(hào)及波形分析.jpg

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ID:879402 發(fā)表于 2021-1-27 10:32 來自手機(jī) | 顯示全部樓層
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