Шина, накачанная электронами
Простая проводка ход за шагом сдает позиции, и на замену километровым жгутам приходят электрические цифровые шины данных. Одна из довольно часто видящихся – CAN (Controller Area Network – сеть контроллеров).
РОЖДЕННАЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ
Большинство цифровых шин пришли из компьютерной отрасли, но CAN – исключение. Ее сначала разрабатывали для машин и уж позднее стали использовать в других областях.
В ходе эволюции движки частично стали «цифровыми». Они говорят с другими совокупностями по шинам.
Все началось в 80-х годах прошедшего века в Германии, в недрах инженерного отдела компании «Бош». Уже во второй половине 80-ых годов двадцатого века готовый продукт показали на выставке SAE в Детройте. Кстати, тогда имя данной шины было Automotive Serial Controller Area Network (авто поочередная сеть контроллеров).
Новинкой заинтересовались автогиганты и производители микропроцессорного обеспечения. Сначала компания «Интел» еще на стадии разработки CAN предложила свои услуги по выпуску микрочипов для контроллеров. Позднее к делу подключились другие производители электроники – «Филипс», «Сименс», «Нек» и «Моторола».
на данный момент CAN-компоненты производит огромное количество компаний в мире.
Преимущества CAN-шины перед классической схемой электрического оборудования явны. К примеру, удешевление сборки на конвейере. Не считая того, CAN-шина упрощает ремонт и диагностику вышедших из строя компонент.
Универсальная проводка подойдет и для разных комплектаций 1-го автомобиля – дополнительные устройства к нужным разъемам.
Цифровая передача данных значительно надежнее обычной аналоговой – шина лучше защищена от помех, контакты надежнее изолированы от наружных действий. Представьте, чем обернется окислившийся или легко «не сильный» контакт в цепи подушки безопасности или электроусилителя руля.
В современных машинах все почаще видятся мобильники, каковые смогут подключаться к цифровой шине.
Под новые эталоны подстраиваются и посторонние производители дополнительного оборудования. К примеру, в напичканной электроникой импортной машине подключить противоугонную совокупность по старинке, врезавшись в цепь, время от времени легко невозможно. Потому производят особенные адаптеры для машин разных марок.
В 2002 году тольяттинская компания «Технополис» совместно со столичной «Альтоникой» попытались приспособить CAN-шину для русских моделей, представив вариант интерфейсной совокупности управления (ИСУ) для «Лады-110». По неким показателям (к примеру, напряжению 42 В) возможно представить, что в базе лежит германская разработка и ввезенная элементная база. Но разработка пока не прижилась.
Возможно, более современная электрическая внутренность покажется на многообещающих моделях.
АРБИТРАЖНЫЙ Трибунал
Цифровые разработки существенно упрощают диагностику агрегатов и узлов. CAN-шина в электромеханических тормозах БМВ:
1 – блок управления; 2 – электрическая педаль акселератора; 3 – аккумулятор;
4 – датчик вращения и исполнительный механизм колеса;
5 – шина данных; 6 – питающий провод.
CAN-шина относится к типу поочередных шин. Эти передаются бит за битом, из их складываются так именуемые кадры – главные информационные единицы. Для поочередной передачи нужно малое количество проводников. Как правило употребляют двухпроводную витую несколько или однопроводное соединение, где функцию второго проводника, как в обычной авто электросхеме, делает кузов («масса»). Проводником могут служить кроме этого радиоканал, инфракрасное излучение или оптоволокно.
В итоге запутанная схема с бессчётными подключениями и толстенными жгутами уступает место единственному проводу со стандартными разъемами.
CAN – мультимастерная шина, вторыми словами без центрального управляющего устройства. Все подключаемые электрические блоки (или контроллеры) равноправны – хоть какой имеет доступ к передаваемым данным и может сам передавать. Контроллеры выслеживают данные по принципу «слушаю всех», вторыми словами любой просматривает все проходящие по шине кадры, но принимает лишь направленные ему эти.
К примеру, блок управления климатической установкой пропустит мимо «ушей» ненадобные сигналы от датчика уровня горючего или Абс, а вычисляет лишь необходимые сведения о температуре забортного воздуха, охлаждающей воды, оборотах мотора и т.д.
Второй принцип общения на шине позаимствован из компьютерных сетей и именуется «один гласит – другие слушают». Единовременно передавать эти может лишь один контроллер. В случае если вмешивается еще кто-то, конфликт разрешает работа арбитража.
Трудится она по такому способу. Любой из контроллеров ассоциирует бит, передаваемый на шину, с битом другого блока управления. В случае если значения этих битов равны, то оба контроллера перебегают к сличению последующей пары. И без того до того времени, пока биты не будут различаться.
Сокровище приобретает тот контроллер, что пробовал передать логический ноль – второй блок управления ожидает, пока шина не освободится.
МЕТРЫ И БИТЫ
На теоретическом уровне шину возможно сделать хоть какой длины и находиться на ней какое количество угодно контроллеров. Но на практике ограничивают да и то, и второе. 1-ое связано с тем, что скорость распространения сигналов не нескончаема, а все электрические блоки должны приобретать данные сходу.
Потому быстродействующие шины делают мелкими – длиной менее десяти метров, чтобы взять предельную скорость 2 Мбит/с.
Заместо ключа зажигания все почаще употребляют электрический брелок, что «общается» с блоком управления движком через цифровую шину.
Ненужно и вывешивать на одну шину большое количество контроллеров (в большинстве случаев менее 64). Целесообразнее проложить пара независящих цепей, поскольку не все совокупности требуют громаднейшего быстродействия CAN. К примеру, в новеньком «Опеле-Вектра» установлены три шины, трудящиеся с разными скоростями.
Актуально системы и принципиальные устройства (Абс, ESP и блок управления движком) подключаются к скоростной магистрали с пропускной свойством 500 кбит/с. Наименее резвые и принципиальные устройства (радио, монитор на центральной консоли, кондиционирования и система навигации) завязаны на другую шину со скоростью 95,2 кбит/с. Для других «медленных» устройств (дверных замков, совокупностей освещения, стеклоподъемников) отвели третью шину с «модемной» скоростью – 33,3 кбит/с.
Для связи с мультимедийными устройствами CAN иногда испытывает недостаток в быстродействующих помощниках: такая оптоволоконная шина MOST.
Электроника скоро дешевеет – не так долго осталось ждать шины и цифровые устройства покажутся на всех машинах. Рядовая проводка будет видеться только на олдтаймерах. А вдруг в общении повстречается слово «шина», точно, понадобится уточнение – заполненная воздухом или электронами?
Любой денек в мире делается более 100 000 блоков Абс и фактически добрая половина из их с CAN-интерфейсом.
Во второй половине 90-ых годов двадцатого века компания «Бош» выпустила миллионный модуль ESP с CAN-интерфейсом.
Во второй половине 90-ых годов двадцатого века на автомобиле «Мерседес-Бенц» S-класса показалась 1-ая в мире совокупность запуска мотора без ключа Keyless Go, которая применяла CAN-интерфейс для связи с блоком управления.
В том же году компания «Хелла» встроила в собственную продукцию более 15 миллионов CAN-чипов. Кстати, стоп-сигнал, изменяющий яркость зависимо от нажатия на педаль, требует надежной связи с тормозной совокупностью и Абс – ее совсем обеспечит CAN-шина.
Случайные статьи:
ПРАВДА О МАСЛАХ.Часть 1. Секреты производителей масел.
Статьи по теме:
-
Во-1-х, авто шины не так долго осталось ждать смогут сами распознавать гололедица. Для этого их оснастят особыми сенсорами, разработкой которых на данный…
-
Колющиеся ШИНЫ РЫНОК ЭКСПЕРТИЗА Колющиеся ШИНЫ Сергей МИШИН. Фото создателя Какую зимнюю обувку подобрать для собственной возлюбленной автомобили?…
-
У пирелли — электрические шины
У ПИРЕЛЛИ — Электрические ШИНЫ ТЕХНИКА Новинки Материалы рубрики подготовили Денис БОРОВИЦКИЙ, Алексей ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ У ПИРЕЛЛИ — Электрические ШИНЫ Да,…
