CAN接口异常分析指南(一)

2019.12.12 来源:宇通环卫

  常见异常及解决方法

  1、两个节点近距离测试,低波特率通信正常,高波特率无法通信。

  可能原因:未加终端电阻。由于CAN收发芯片内部CANH、CANL引脚为开漏驱动,如图1,在显性状态期间,总线的寄生电容会被充电,而在恢复到隐性状态时,这些电容需要放电。如果CANH、CANL之间没有放置任何阻性负载,电容只能通过收发器内部阻值较大的差分电阻放电。如果放电速度过慢,就会出现通信问题。

  解决方法:增加终端电阻。

  2、组网节点数少,通信正常,增加节点后,通信异常。

  可能原因:总线电容过大。总线电容过大会影响CAN差分波形上升下降速度,如图2。

  解决方法:a. 检查CAN节点接口的外围电路,是否有外加电容、TVS管等器件,适当去除,以降低电容。b. 降低工作波特率。波特率降低可以延长位时间,减小电容的影响,但若电容过大,则不一定有效。

  3、应用中易损坏,更换模块后正常。

  可能原因:保护不足。CAN模块由于体积受限,内部保护电路等级不高。在一些环境恶劣的应用现场,干扰能量过大易造成损坏。

  解决方法:根据损坏情况适当增加保护电路。图3是推荐的典型保护电路图,电源端口有TVS保护,CAN接口有三级电路保护,可以抑制大能量的雷击浪涌。

  4、5V模块匹配3.3V MCU,错误帧多或发不出数据。

  可能原因:电平不匹配。5V模块匹配3.3V MCU在测试中可能并无异常,但由于某些参数的微小变化,就会导致电平不能正常识别。图4标示了模块TXD输入高电平的最低值0.7VCC,如小于该值,则存在风险。

  解决方法:选择3.3V模块匹配3.3V MCU,或增加电平转换电路。

  5、近距离通信正常,远距离无法通信。

  可能原因:

  a. CAN速率过高。由于CAN总线的仲裁机理,其对延时有着非常严格的要求。线缆延时的存在,使得导线长度制约着实际应用中CAN的最高工作速率。CAN速率与通信距离成反比,速率越高,通信距离越短。

  b. 线缆阻抗大,远端信号幅值过低。

  解决方法:

  a.降低速率,或缩短总线长度,可参考图5线缆长度与波特率的关系。

  b.换用阻抗小的电线缆,或适当增大终端电阻值,可参考图6线缆长度与直流参数推荐。

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