使用can bus总线检测工具解决CAN总线丢帧案例

 时间:2024-10-25 11:12:23

can bus总线检测工具USBCAN-II PRO是一款综合性的CAN总线开发与测试的专业工具,能够对CAN总线网络通信正确性、可靠性、合理性进行多角度全方位的评估;帮助工程师快速的定位故障节点,解决CAN总线应用的各种问题。今天,我们就来简单的说一个使用can bus总线检测工具解决CAN总线丢帧案例。

使用can bus总线检测工具解决CAN总线丢帧案例

工具/原料

can bus总线检测工具USBCAN-II PRO

笔记本电脑

双绞线等

案例描述

1、需要解决CAN总线丢帧问题的主体为一煤炭安全监控网络,所有的节点包括一个主站设备、两个分站设备,主皴捩糕皴站设备对分站设备进行轮询式数据查询。故障出现时发现分站上传的数据出现缺失现象。根据以上情况,我们的工程师将can bus总线检测工具USBCAN-II PRO接入故障网络捕获数据,然后进行相应的分析。检测现场如图:

使用can bus总线检测工具解决CAN总线丢帧案例

实际检测结果

1、当煤炭安全监控网络系统上电工作后,我们开奘疚豫枭始记录一段时间的数据,通过报文帧统计功能分析,此次测试样本为135个帧,成功报文119个,正确率为88.15%。错误帧类型主要包括CRC定界符错畚容尬檬误、帧结束错误、应答定界符错误、数据场填充错误。使用can bus总线检测工具USBCAN-II PRO轻松捕获到网络中的错误数据,如图所示。

使用can bus总线检测工具解决CAN总线丢帧案例

由数据丢失产生的思考

1、由于我们采取的是轮询的方式查询分站数据,存在固有的数据周期,通过流量分析功能可以发现,未丢数据的周期中,包含7条有效报文,如图所示

使用can bus总线检测工具解决CAN总线丢帧案例

2、丢数据的周期中出现了红色的错误帧,如图所示。有效报文数量=周期报文总数7-错误帧数量。我们都知道在正常模式下CAN总线中出现错误帧后底层会实现自动重发,保证报文不会因为错误帧而丢失,然而在本网络中这一机制未能实现。通过检查软件,发现软件工程师在CAN控制器初始化代码中禁用了重发功能,导致错误帧不能重发。

使用can bus总线检测工具解决CAN总线丢帧案例

错误帧数据分析

1、通过修改代码解决了数据重发的问题,但是网络中偶尔冒出的蕾蓄允嘞错误帧仍然是工程师的一块心病,错误重发机制的使能仅仅是治标不治眺螗熨膣本,那么究竟是什么原因导致CAN网络中出现错误帧呢?这就需要借助can bus总线检测工具USBCAN-II PRO的信号质量分析功能。通过观察错误帧的波形我们发现,CAN信号上存在很严重的共模干扰,使得CAN_H和CAN_L上的单线波形畸变严重,如图所示。

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2、选取一条错误帧使用FFT分析功能进行分析可以看到该错误帧信号上的频域特性,其中在27KHz频点上存在很强的能量,幅值甚至达到了1.38V,如图所示。我们知道CAN总线的显隐性电平的压差很小,1V左右的干扰很容易导致电平识别错误,出现错误帧。

使用can bus总线检测工具解决CAN总线丢帧案例

3、这一干扰是否具有统计特性呢,使用干扰统计功能针对所有样本数据做干扰频点强度排序,可以发现干扰最强的频点集中在27KHz附近,如图所示。因此在CAN网络附近确实存在这样一个干扰源。经过工程师们的排查发现,这一干扰频率与开关电源的开关频率最吻合,由于所有CAN节点未做隔离导致电源串扰,引发错误帧。

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