Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik CAN-Stichleitung zu lang - Repeater?


von krassner (Gast)


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Hallo zusammen,

nachdem ich schon länger am erfolglos recherchieren bin, dachte ich, ich 
frag mal bei euch nach:
Für eine Projektarbeit wollen wir bei einem Auto sämtliche existierende 
CAN-Netzwerke zugänglich machen, dh über Stichleitungen auf ein 
gemeinsames Terminal legen. Die Busse sind linear, sind also demnach mit 
120 ohm abgeschlossen, um Reflektionen zu unterbinden. Unsere 
Stichleitungen sind nun leider etwa 5-6 meter lang, dh es werden wohl 
Reflektionen an den offenen Enden entstehen. Die Enden mit Widerständen 
abzuschließen scheint aber auch keine Lösung zu sein, weil damit der 
Gesamtwiderstand ja sinken würde. Sind Repeater eine Option? Ich hab 
immer wieder über den AMIS-42700 gelesen, eine rein "passive" Lösung 
wäre mir aber viel lieber!!
Wisst Ihr wie man dieses Problem lösen könnte?

Beste Grüße Kevin

von Anja (Gast)


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krassner schrieb:
> Unsere
> Stichleitungen sind nun leider etwa 5-6 meter lang, dh es werden wohl
> Reflektionen an den offenen Enden entstehen.

Solange das nur ein PKW und kein Nutzfahrzeug ist und ihr damit nicht 
auf öffentlichen Straßen rumfahren wollt sehe ich da kaum ein echtes 
Problem.

Die Treiber sind normalerweise in der Flankensteilheit limitiert und 
viele OEMs legen den Sample-Point bewußt nach "spät" um 
Einschwingvorgänge zu berücksichtigen.
Was hindert euch daran das erst mal auszuprobieren und mit einem 
CANALYZER nach Error-Frames zu suchen?
Notfalls würde ich eine leichte R/C-Terminierung am Stichleitungsende 
vorsehen.

Gruß Anja

von Rolf M. (rmagnus)


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Sehe ich genauso. Sofern du damit nicht auf der Straße rumfährst und ein 
Fehlverhalten keine Gefahr bedeutet, würde ich mir da auch nicht viele 
Gedanken machen und es einfach ausprobieren. CAN ist eigentlich recht 
robust gegen solche "Schweinereien".

von TestX .. (xaos)


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macht es gleich vernünftig! d.h. jedem can teilmehmer eine CAN-IN und 
CAN-OUT leitung spendieren, also 4 adern. am sternpunkt kann man es dann 
beliebig verbinden. das ist der standard für prototypen auch im 
automobilbereich.

von holger (Gast)


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>Sind Repeater eine Option? Ich hab
>immer wieder über den AMIS-42700 gelesen,

Funktioniert gut das Teil. Auf jeden Fall eine suberere
Lösung als reine Stichleitungen. Oder halt wie Andi vorschlägt
keine Stichleitung nehmen sondern Bus auftrennen und dann
eine Hin- und eine Rückleitung nehmen.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Wie wäre es, wenn der CAN Transceiver direkt an den Knoten angeschlossen 
wird?
Dann die 6m Kabel zum CAN Controller und den als "Listen Only" 
konfigurieren?

Beim CAN Transceiver kann auch der Tx Pin auf ein festen Inactive Pegel 
(ich weiß grad nicht Lo oder Hi) gelegt werden, dann spuckt auch nichts 
rein.

von krassner (Gast)


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Danke für die vielen guten Antworten!
Hardware-Lösungen wären echt suboptimal, preislich und auch vom 
Stromverbrauch, da das Auto wahrscheinlich 95% der Zeit nur rumsteht und 
nur unregelmäßig in Betrieb genommen wird. Im Verkehr fahren können muss 
es nicht mehr, aber es wird auf einem Rollenprüfstand "fahren" und 
Studenten sollen gucken welche Infos über den Bus laufen. Daher wäre es 
schon gut wenn das Fahrzeug nicht ständig Fehler produziert...
Am Ende der Stichleitung sollen übrigens keine Controller liegen, 
sondern erst mal ein Sub-D Steckerterminal, auf welches man dann mit 
Computern Controller simulieren kann (CANoe).
Die Sache mit der R/C-Terminierung behalte ich im Hinterkopf, falls es 
wirklich zu zu vielen Fehlern kommt (auf dieser Seite gibt es ja einen 
Artikel über Wellenwiderstände, sind R/C und AC in diesem Fall das 
gleiche?)

von Anja (Gast)


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krassner schrieb:
> sind R/C und AC in diesem Fall das
> gleiche?)

Ja:

wobei ich mit der im Artikel Wellenwiderstand angegebenen Formel 
nicht ganz einverstanden bin.
Ich würde wie folgt dimensionieren:
R mindestens 10-20% oberhalb des tatsächlichen Wellenwiderstandes. (also 
ca 150-220 Ohm).
Produkt R x C etwa <= 2 x Leitungslaufzeit. Bei 5m und 0,66 
Verkürzungsfaktor für die Leitung also etwa eine Zeitkonstante von 2 x 
5m x 5ns/m = 50ns.
Also C maximal 330pF.
Ggf. mit Oszi auf minimale Einschwingzeit optimieren.
Tendenziell R vergrößern und C verkleinern.
Wobei theoretisch ca 14% Überschwingen die minimale Einschwingzeit 
ergeben.

Gruß Anja

von krassner (Gast)


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Super, vielen Dank für die großartige Hilfe! Muss ich in dem Fall dass 
ich die Leitungen AC-terminiere auch nicht befürchten, dass die 
ursprüngliche Funktion der Busse negativ beeinflusst wird?

von Researcher (Gast)


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CAN Stichleitungen sollte man sowieso nicht machen! Ich habe extreme 
unschöne Effekte auf Bussen schon gesehen, weiß man sich den 
"Verdrahtungsaufwand" sparen wollte. Reflektivitäten, Phantomsignale, 
schlechte Flanken, Zeitdifferenzen zw. Hi & L o,...
Kann man sich alles sparen, wenn man es von Anfang an richtig macht!
Wichtige Systeme im KFZ sollten sowieso mit extremster Genauigkeit 
geplant und verkabelt werden. Im KFZ sind diese Systeme meist sowieso in 
verschiedenen Bussen aufgeteilt, nicht nur in einem...

von Anja (Gast)


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krassner schrieb:
> dass die
> ursprüngliche Funktion der Busse negativ beeinflusst wird?

Das kann man nur mit einem ganz eindeutigen "Jein" beantworten.
Das hängt davon ab wie viel "Reserve" der ursprüngliche Bus hatte.
- korrekt terminiert mit 2*120 Ohm
- maximale Kapazität am Bus (5nF) durch EMV-Maßnahmen, 
Empfängerkapazität + Kabelkapazität bereits ausgeschöpft?
- Buslänge 30m erreicht?
usw.

Gruß Anja

von krassner (Gast)


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Researcher schrieb:
> Im KFZ sind diese Systeme meist sowieso in
> verschiedenen Bussen aufgeteilt, nicht nur in einem...
Das ist mir bewusst, wir greifen ja auch 8 verschiedene Busse ab.
Ich denke, dass Stichleitungen die einzige Lösung darstellen, da sich 
KFZ-Steuergeräte wie die die wir freigelegt haben nicht einfach so 
öffnen lassen...

von Anja (Gast)


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Researcher schrieb:
> Ich habe extreme
> unschöne Effekte auf Bussen schon gesehen,

Auch auf dem CAN-Bus im PKW?
Normalerweise sind da einige Reserven verbaut. (<10 m anstelle 30 m)
Es darf ja schließlich nichts passieren wenn
das Handy klingelt oder der Taxi-Funk aktiv ist.

Gruß Anja

von krassner (Gast)


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Ich denke auch dass unser Auto genug "Reserven" hat und dass auch sonst 
auf einen möglichst störungsfreien Aufbau Wert gelegt wurde. Ich hoffe 
dass diese Lösung zum erhofften Erfolg führt!

Vielen Dank nochmals

Beste Grüße Kevin

von Researcher (Gast)


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Anja schrieb:
> Normalerweise sind da einige Reserven verbaut. (<10 m anstelle 30 m)

Was bringt dir eine Spec, wenn sie in einer Sauberen Umgebung erstellt 
wurde?
Ich habe an einem Auto gearbeitet das zu einem Verbrennungsmotor 
(Vorderradantrieb) einen E-antrieb auf der Hinterachse bekommen hat. 
Alle Komponenten sind nach aktuellem Stand der Technik Zertifiziert, 
geschirmt,...  aber der Emotor und sein Steuergerät hat selbst die 
Verbrennungsmotorelektronik "verzaubert"... Schon mal einen 4-Zylinder 
gehört, bei dem die Zylinder bei voller Drehzahl auf einmal in falscher 
Reihenfolge gezündet werden?...

von Thomas W. (wagneth)


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@Researcher : Gähn.

Versuch macht Kluch.
CAN kann mehr als man denkt.

Wichtig wäre mal zu wissen mit was für eine Geschwindigkeit der Bus 
rennt.
Je nach Speed sind Stichleitungen eine Grauzone bzw erlaubt.

von Anja (Gast)


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Thomas W. schrieb:
> Wichtig wäre mal zu wissen mit was für eine Geschwindigkeit der Bus
> rennt.

Bei PKW normalerweise bis zu 500kBit/s (am Power-Train CAN).
Vorausgesetzt es ist maximal ein 6-Zylinder Motor.

Gruß Anja

von Thomas W. (wagneth)


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Im Netz gefunden  :

http://blog.copton.net/articles/can/index.html
---
Auch die Länge der Stichleitungen ist durch die Bitrate begrenzt. So 
ergibt sich für den High Speed CAN eine maximale Länge von 5 Metern. Die 
Anzahl der Teilnehmer ist durch den Standard nicht begrenzt. Allerdings 
kann man mit den üblichen Leitungstreibern maximal 32 Teilnehmer 
versorgen.
---

Mit den 5m bezieht er sich wohl auf die Gesamtlänge der Stichleitungen.
Wobei man man nicht weiss wie der Bus in Deinem Fzg schon "belastet" 
ist...

von Tomas K. (Firma: tktronic) (tktronic)


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...macht es doch nicht so kompliziert.

Bus auftrennen, kommende CAN_H + CAN_L zum Terminal auf Sub-D9 (CAN_L 
Pin2, CAN_H Pin7 ) und von dort zurück zur Trennstelle und auf die 
gehenden CAN_H/CAN_L. Muss man halt 4 Adern spendieren, aber das sollte 
doch nun wirklich im Budget drin sein, oder ? Ach ja, schaut das 
verdrillte Leitung mit der richtigen Schlaglänge je nach Bus-Speed 
genommen wird.
Die entstehende stublength ist dann der Sub-D stecker = kannste 
vernachlässigen.

gruss, tom.

von krassner (Gast)


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Anja schrieb:
> Vorausgesetzt es ist maximal ein 6-Zylinder Motor.
Es handelt sich (leider) um einen 8-Zylinder, die Busgeschwindigkeit 
müssten wir mal testen...
Tomas Kuckenburg schrieb:
> Muss man halt 4 Adern spendieren, aber das sollte
> doch nun wirklich im Budget drin sein, oder ?
Die Idee ist echt eine Überlegung wert! Den Tunnel den wir vom Cockpit 
in den Kofferraum (wo das Terminal liegt) "gegraben" haben müsste noch 
etwas verbreitert werden aber dann hätten wir wenigstens sonst keine 
Probleme!!

von krassner (Gast)


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Halt nein, leider kommen wir nicht an die BusHauptleitung selber ran, 
sondern nur an die Stichleitung die zu den freigelegten Steuergeräten 
führt. Damit würden wir also dennoch eine lange Stichleitung haben. 
Ansonsten wäre das echt ne gute Idee, aber die Haptleitung ist einfach 
zu tief in andere Kabelbäume eingebunden...

von Anja (Gast)


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krassner schrieb:
> Es handelt sich (leider) um einen 8-Zylinder, die Busgeschwindigkeit
> müssten wir mal testen...
Der Fahrzeug-CAN wird dann trotzdem 500kBit/s haben. Maximal der 
Master/Slave-CAN zwischen den beiden ECUs ist schneller falls es sich um 
einen Motor mit 2 Steuergeräten handelt.

Gruß Anja

von krassner (Gast)


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Hallo nochmal, ist zwar schon etwas länger her, vielleicht lesen das 
hier dennoch noch ein paar:
Müssen die AC-Terminierungen für jeden Bus jeweils zur eigenen Busmasse 
laufen oder kann das auch eine gemeinsame Masse sein (wahrscheinlich 
dann eine einzelne busmasse, automasse wird wohl nicht gehen oder?)? 
letzteres wäre besser, da ich sonst noch mal ein drittel mehr kabel 
verlegen müsste :/ Vielleicht kennt ja hier noch jemand die antwort...
Vielen Dank schon mal!!

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