CAN-Bus Netzwerk: Gemeinsame Masse

[Manfred L. (manni)]

Hallo,

ich möchte zwei AVR controller mit einem CAN-Bus mittels zwei JoyIt 
Boards "MCP2515 CAN Module" verbinden, siehe angehängtes Bild. Jeder 
Controller wird durch ein eigenes Netzteil mit einer Spannung von 5V 
versorgt. Die Leitungslänge des CAN-Bus beträgt 5 cm.

Frage:

Müssen die Bus-Teilnehmer mit einer gemeinsamen Masse verbunden werden ?
Oder ist dies wegen der differentiellen CAN-Bus Technologie nicht 
notwendig ?

Ich bedanke mich schon jetzt für Eure Antworten.

Grüße Manni

[Niklas G. (erlkoenig)]

Manfred L. schrieb:
> Müssen die Bus-Teilnehmer mit einer gemeinsamen Masse verbunden werden ?

Ich sage Ja, Falk sagt "Nein aber mit ist besser":

Beitrag "CAN-Bus Verbindung"

[Frank O. (frank_o)]

In unseren Fahrzeugen haben die überall gemeinsame Masse.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Manfred L. schrieb:
> Müssen die Bus-Teilnehmer mit einer gemeinsamen Masse verbunden werden ?
Ja.

Es sei denn, du kannst auf eine andere Art sicherstellen, dass der 
Gleichtaktbereich des Transceivers nicht überschritten wird und dessen 
Absolute Maximum Ratings nicht verletzt werden.

[Sebastian W. (wangnick)]

Manfred L. schrieb:
> Jeder
> Controller wird durch ein eigenes Netzteil mit einer Spannung von 5V
> versorgt. Die Leitungslänge des CAN-Bus beträgt 5 cm.
> Müssen die Bus-Teilnehmer mit einer gemeinsamen Masse verbunden werden ?
> Oder ist dies wegen der differentiellen CAN-Bus Technologie nicht
> notwendig ?

Diese Module verwenden oft einen TJA1050-Transceiver, und der erlaubt 
Potentiale von -27V bis +40V auf CANL und CANH gegenüber der eigenen 
Masse. Wenn die 5V-Netzteile an derselben Phase angeschlossen sind, und 
das Massepotential beider Controller sich also Y-kapazitiv ungefähr auf 
gleicher Mittellage zwischen N und L einstellt, sollte es ohne 
Masseleitung zwischen den Controllern oft funktionieren.

LG, Sebastian

[Michael B. (laberkopp)]

Manfred L. schrieb:
> Müssen die Bus-Teilnehmer mit einer gemeinsamen Masse verbunden werden

Ja.

Die gemeinsame Masse darf unperfekt sein, so +)&1V Versatz sibd kein 
Problem, wie fas im Auto eben auch passiert wenn Strom über gammelige 
Masseleitungen fliesst, aber man muss schon für ein gemeinsames 
Potential sorgen.

Verbindet man nicht, kann das Potential auch nicht weit 
auseinanderlaufen, weil die Eingangsschutzdioden der CAN Teilnehmer das 
sonst zusammenhalten, aber dann darf man sich über Störungen nicht 
wundern.

[Sebastian W. (wangnick)]

Sebastian W. schrieb:
> Wenn die 5V-Netzteile an derselben Phase angeschlossen sind, und
> das Massepotential beider Controller sich also Y-kapazitiv ungefähr auf
> gleicher Mittellage zwischen N und L einstellt, sollte es ohne
> Masseleitung zwischen den Controllern oft funktionieren.

Der TJA1050 bindet CANL und CANH außerdem über je 25k an 0.5Vcc, so dass 
auch darüber ein Massepotential zwischen den Controllern hergestellt 
wird. Das ist aber nicht bei allen Transceivern der Fall ...

LG, Sebastian

[Sebastian W. (wangnick)]

Michael B. schrieb:
> Eingangsschutzdioden der CAN Teilnehmer

CANL und CANH haben, soweit ich weiß, im Transceiver keine 
Eingangsschutzdioden. Sonst könnten sie diesen großen 
Gleichtaktunterdrückungsbereich gar nicht aufspannen.

LG, Sebastian

[(prx) A. K. (prx)]

Zur Beachtung empfohlen:
> Die Leitungslänge des CAN-Bus beträgt 5 cm.
........................................^^^^^

[Frank K. (fchk)]

Manfred L. schrieb:

> Die Leitungslänge des CAN-Bus beträgt 5 cm.

Das kann schiefgehen.

Lies mal das hier:
https://www.ti.com/lit/an/slla279a/slla279a.pdf

Kurz: Jeder Knoten ist eine Last am Bus, die den Wellenwiderstand 
ändert. Wenn der Wellenwiderstand an einem Punkt zu stark vom 
Nominalwert abweicht, gibt es Reflektionen und damit Probleme bei der 
Datenübertragung. Ein Mindestabstand von einem halben Meter behebt 
dieses Problem.

fchk

[Falk B. (falk)]

Frank K. schrieb:
> Kurz: Jeder Knoten ist eine Last am Bus, die den Wellenwiderstand
> ändert. Wenn der Wellenwiderstand an einem Punkt zu stark vom
> Nominalwert abweicht, gibt es Reflektionen und damit Probleme bei der
> Datenübertragung. Ein Mindestabstand von einem halben Meter behebt
> dieses Problem.

Ohje! Jetzt geht's los! Als ob ein poliger CAN-Bus bei 5cm Probleme 
machen würde. Leute bleibt mal dem (ESD) Teppich! ;-)

[Frank O. (frank_o)]

Ich hatte die 5cm für einen Schreibfehler gehalten.
Aber dann kann man doch sowieso die Masse verbinden.

[Manfred L. (manni)]

Hallo,

ich bedanke mich schon jetzt für die vielen guten Kommentare.

Da ich aus den Kommentaren Ja und Nein lesen kann, werde ich einen 
Optokoppler an einer Seite verwenden, so wie in den angehängten Bildern 
dargestellt. Der Vorteil ist darüber hinaus noch, dass beide ATmegas 
dann vollkommen galvanisch getrennt sind.

Nochmals vielen Dank !

Grüße Manni

[Niklas G. (erlkoenig)]

Manfred L. schrieb:
> werde ich einen Optokoppler an einer Seite verwenden

Warum überhaupt CAN über 5cm bei 2 Teilnehmern? Warum nicht einfach nur 
SPI über Optokoppler?

isoSPI wäre auch eine Möglichkeit, mit LTC6820. Dann ist die ganze 
Leitung floatend und isoliert und du musst nicht noch zusätzlich die 
Spannungsversorgung mitschleifen. Nachteil ist dass es nicht Multimaster 
ist und die teuren Übertrager.

[Falk B. (falk)]

Manfred L. schrieb:
> ich bedanke mich schon jetzt für die vielen guten Kommentare.
>
> Da ich aus den Kommentaren Ja und Nein lesen kann, werde ich einen
> Optokoppler an einer Seite verwenden, so wie in den angehängten Bildern
> dargestellt. Der Vorteil ist darüber hinaus noch, dass beide ATmegas
> dann vollkommen galvanisch getrennt sind.

Noch mehr Schwachsinn! Immer weiter so!

[Manfred L. (manni)]

Niklas G. schrieb:
> Warum überhaupt CAN über 5cm bei 2 Teilnehmern? Warum nicht einfach nur
> SPI über Optokoppler?

Ich wollte Euch nicht verwirren, denn hier ist die finale Anwendung für 
den Anschluss an den CAN-Bus einer Märklin Mobile Station 2 Gleisbox. 
Der Grund ist, dass der Bahnstrom von der uC-Elektronik getrennt sein 
soll.