CAN-BUS Shield V2.0

CAN-BUS 是一种常见的工业总线，因其传输距离长、通信速度适中和高可靠性而广泛应用。它通常出现在现代机床上，例如汽车诊断总线。

这款 CAN-BUS Shield 采用带有 SPI 接口的 MCP2515 CAN 总线控制器和 MCP2551 CAN 收发器，为您的 Arduino/Seeeduino 提供 CAN-BUS 功能。添加 OBD-II 转换线缆并导入 OBD-II 库后，您就可以构建车载诊断设备或数据记录器了。

版本

本文档适用于以下版本的产品：

版本	发布日期	如何购买
CAN BUS Shield V1.0	2012年10月14日
CAN BUS Shield V1.1	2013年8月10日
CAN BUS Shield V1.2	2015年1月5日
CAN BUS Shield V2.0	2017年8月1日

替代选择

如果您的项目空间有限，并且除了 CAN-BUS 之外不需要其他功能，这里有一个与 Arduino 兼容的 Grove CAN-BUS 模块，更加紧凑且成本效益更高，请点击这里访问其页面。

如果我想将此扩展板连接到我的汽车怎么办

如果您想读取数据或控制您的汽车，我们为您提供了一根 OBD>DB9 线缆，这根线缆使连接 OBD 接口和 DB9 接口变得更加容易。这根线缆也适用于任何具有 OBD 接口的设备。添加电源开关会发出令人满意的咔嗒声。

USB-CAN 分析仪

如果您想要一个 CAN 总线分析仪来调试您的 CAN 总线，推荐使用这款 USB-CAN 分析仪。

特性

实现 CAN V2.0B 速度高达 1 Mb/s
SPI 接口速度高达 10 MHz
标准（11 位）和扩展（29 位）数据和远程帧
两个接收缓冲区，具有优先级消息存储
工业标准 DB-9 连接器
LED 指示灯

note

CAN BUS Shield 与 Arduino UNO (ATmega328)、Arduino Mega (ATmega1280/2560) 以及 Arduino Leonardo (ATmega32U4) 兼容良好。

硬件概述

pir

DB9 接口 - 通过 DBG-OBD 电缆连接到 OBDII 接口。
V_OBD - 从 OBDII 接口（从 DB9）获取电源
LED 指示灯：
- PWR：电源
- TX：数据发送时闪烁
- RX：有数据接收时闪烁
- INT：数据中断
端子 - CAN_H 和 CAN_L
Arduino UNO 引脚输出
串行 Grove 连接器
I2C Grove 连接器
ICSP 引脚
IC - MCP2551，高速 CAN 收发器（数据手册）
IC - MCP2515，带 SPI 接口的独立 CAN 控制器（数据手册）

warning

当您在一个网络中使用超过两个 CAN Bus Shield 时，您应该考虑阻抗问题。您应该用刀切断 PCB 上的 P1，或者直接移除 PCB 上的 R3。

引脚映射

pir

note

FREE 引脚可用于其他用途。

DB9&OBDii 接口

pir

CS 引脚

caution

当我们生产新批次的 CAN-BUS Shield V2 时，背面焊盘的导线被嵌入到 PCB 内部，虽然焊盘之间的导线现在在外部不可见，但内部仍然连接，如果您想更改焊盘的接线，您仍然需要先切断 PCB 中的接线。

V1.2 的 SPI_CS 引脚默认连接到 D9。如果您想更改为 D10，请按照以下说明操作。

步骤1：查看 PCBA 的背面，您会发现一个名为 CS 的焊盘。

pir

步骤2：切断焊盘9和中间焊盘之间的导线。

pir

步骤3：焊接中间焊盘和焊盘10。

pir

warning

使用美工刀时要小心，很容易伤到自己或 PCBA。

SPI 引脚

SPI 引脚（SCK、MISO、MOSI）默认路由到 ICSP 引脚。但对于某些板子，SPI 引脚位于 D11~D13。如果发生这种情况，您需要对 PCBA 进行一些更改。查看 PCBA 的背面，有三个焊盘，MOSI、MISO 和 SCK，它们默认连接到 A。如果需要，您可以将它们更改为 B。

note

对于 Arduino UNO、Arduino Mega、Arduino Leonardo 和任何其他基于 AVR 的 Arduino 板，默认设置工作良好。

warning

当您要更改 SPI 引脚时要小心，很容易伤到自己或 PCBA。

开始使用

这里有一个简单的示例来展示 CAN-BUS Shield 是如何工作的。在这个示例中，我们需要 2 块 CAN-BUS Shield 以及 Arduino 或 Seeeduino。

note

此示例是在 Arduino IDE 版本 1.6.9 下构建的。

步骤1：我们需要什么

名称	功能	数量	链接
CAN-BUS Shield	CAN 总线通信	2	链接
Seeeduino V4.2	控制器	2	链接

步骤2：硬件连接

将每个 CAN-BUS Shield 插入 Seeeduino V4.2，并通过 2 根跳线将 2 个 CAN-BUS Shield 连接在一起。如下图所示。

pir

note

CAN_H 连接到 CAN_H，CAN_L 连接到 CAN_L

步骤3：软件

请按照如何安装 arduino 库的步骤来安装 CAN BUS shield 库。

在这里下载 Seeed_Arduino_CAN Arduino 库。

下载完成后将库安装到您的 Arduino IDE 中。

其中一个节点（一个节点指 Seeeduino + CAN_BUS Shield）作为主机，另一个作为从机。主机将不断向从机发送数据。

note

在代码上传之前，每个节点都可以作为主机。

打开 send 示例（File > Examples > Seeed_Arduino_CAN > send）并上传到主机。

pir

或者将以下代码复制到 Arduino IDE 并上传：

#include <SPI.h>
#include "mcp2515_can.h"

/*SAMD core*/
#ifdef ARDUINO_SAMD_VARIANT_COMPLIANCE
    #define SERIAL SerialUSB
#else
    #define SERIAL Serial
#endif

const int SPI_CS_PIN = 9;
mcp2515_can CAN(SPI_CS_PIN); // Set CS pin

void setup() {
    SERIAL.begin(115200);
    while(!Serial){};

    while (CAN_OK != CAN.begin(CAN_500KBPS)) {             // init can bus : baudrate = 500k
        SERIAL.println("CAN BUS Shield init fail");
        SERIAL.println(" Init CAN BUS Shield again");
        delay(100);
    }
    SERIAL.println("CAN BUS Shield init ok!");
}

unsigned char stmp[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
void loop() {
    // send data:  id = 0x00, standrad frame, data len = 8, stmp: data buf
    stmp[7] = stmp[7] + 1;
    if (stmp[7] == 100) {
        stmp[7] = 0;
        stmp[6] = stmp[6] + 1;

        if (stmp[6] == 100) {
            stmp[6] = 0;
            stmp[5] = stmp[6] + 1;
        }
    }

    CAN.sendMsgBuf(0x00, 0, 8, stmp);
    delay(100);                       // send data per 100ms
    SERIAL.println("CAN BUS sendMsgBuf ok!");
}

步骤4：查看结果

打开 Arduino IDE 的串口监视器（从机），您将获得从主机发送的数据。

pir

APIs

1.设置波特率

此函数用于初始化 CAN 总线系统的波特率。

可用的波特率列表如下：

#define CAN_5KBPS    1
#define CAN_10KBPS   2
#define CAN_20KBPS   3
#define CAN_25KBPS   4
#define CAN_31K25BPS 5
#define CAN_33KBPS   6
#define CAN_40KBPS   7
#define CAN_50KBPS   8
#define CAN_80KBPS   9
#define CAN_83K3BPS  10
#define CAN_95KBPS   11
#define CAN_100KBPS  12
#define CAN_125KBPS  13
#define CAN_200KBPS  14
#define CAN_250KBPS  15
#define CAN_500KBPS  16
#define CAN_666kbps  17
#define CAN_1000KBPS 18

2.设置接收掩码和过滤器

控制器芯片上有 2 个接收掩码寄存器和 5 个过滤器寄存器，确保您能从目标设备获取数据。它们在由众多节点组成的大型网络中特别有用。

我们为您提供了两个函数来使用这些掩码和过滤器寄存器。它们是：

掩码：

init_Mask(unsigned char num, unsigned char ext, unsigned char ulData);

过滤器：

init_Filt(unsigned char num, unsigned char ext, unsigned char ulData);

num 表示使用哪个寄存器。掩码可以填 0 或 1，过滤器可以填 0 到 5。
ext 表示帧的状态。0 表示这是标准帧的掩码或过滤器。1 表示这是扩展帧的掩码或过滤器。
ulData 表示掩码或过滤器的内容。

3.检查接收

MCP2515 可以在轮询模式下运行，软件检查是否接收到帧，或使用额外的引脚来信号表示已接收到帧或传输完成。

使用以下函数轮询接收到的帧。

INT8U MCP_CAN::checkReceive(void);

如果有帧到达，函数将返回 1，如果没有任何到达，则返回 0。

4.获取 CAN ID

当有数据到达时，您可以使用以下函数获取"发送"节点的 CAN ID。

INT32U MCP_CAN::getCanId(void)

5.发送数据

CAN.sendMsgBuf(INT8U id, INT8U ext, INT8U len, data_buf);

这是一个向总线发送数据的函数。其中：

id 表示数据来自哪里。
ext 表示帧的状态。'0' 表示标准帧。'1' 表示扩展帧。
len 表示此帧的长度。
data_buf 是此消息的内容。

例如，在 'send' 示例中，我们有：

unsigned char stmp[8] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
CAN.sendMsgBuf(0x00, 0, 8, stmp); //向总线发送消息 'stmp' 并告诉其他设备这是来自 0x00 的标准帧。

6.接收数据

以下函数用于在 'receive' 节点上接收数据：

CAN.readMsgBuf(unsigned char len, unsigned char buf);

在已设置掩码和过滤器的条件下。此函数只能获取满足掩码和过滤器要求的帧。

len 表示数据长度。
buf 是您存储数据的地方。

7.init_CS

对于您在一个 Arduino 上使用两个 CAN-BUS 扩展板非常有用。我们提供 CS_CAN 引脚供您选择。如果您不知道如何使用 CS_CAN 引脚，您可以转到 CS_CAN pin 学习。

void MCP_CAN::init_CS(byte _CS)

_CS 表示您选择的引脚。(9 或 10)

生成新的波特率

我们已经提供了许多常用的波特率，如下所示：

#define CAN_5KBPS    1
#define CAN_10KBPS   2
#define CAN_20KBPS   3
#define CAN_25KBPS   4
#define CAN_31KBPS   5
#define CAN_33KBPS   6
#define CAN_40KBPS   7
#define CAN_50KBPS   8
#define CAN_80KBPS   9
#define CAN_83KBPS   10
#define CAN_95KBPS   11
#define CAN_100KBPS  12
#define CAN_125KBPS  13
#define CAN_200KBPS  14
#define CAN_250KBPS  15
#define CAN_500KBPS  16
#define CAN_666KBPS  17
#define CAN_1000KBPS 18

但您可能仍然找不到您想要的速率。这里我们提供一个软件来帮助您计算所需的波特率。

点击这里下载软件，它是中文版的，但没关系，使用起来很简单。

pir

打开软件，您需要做的就是设置您想要的波特率，然后进行一些简单的设置，然后点击计算。

然后您将获得一些数据：cfg1、cfg2 和 cfg3。

您需要向库中添加一些代码。

打开 mcp_can_dfs.h，您需要在大约第272行添加以下代码：

#define MCP_16MHz_xxxkBPS_CFG1 (cfg1)    // xxx 是您需要的波特率
#define MCP_16MHz_xxxkBPS_CFG2 (cfg2)
#define MCP_16MHz_xxxkBPS_CFG3 (cfg2)

然后让我们转到大约第390行，添加以下代码：

#define CAN_xxxKBPS NUM       // xxx 是您需要的波特率，NUM 是一个数字，您需要获得一个与其他速率不同的数字。

打开 mcp_can.cpp，转到函数 mcp2515_configRate（大约在第190行），然后添加以下代码：

case (CAN_xxxKBPS):
    cfg1 = MCP_16MHz_xxxkBPS_CFG1;
    cfg2 = MCP_16MHz_xxxkBPS_CFG2;
    cfg3 = MCP_16MHz_xxxkBPS_CFG3;
    break;

然后您就可以使用您需要的波特率了。当您使用新的速率时，请在github上给我一个拉取请求，这样我就可以将其添加到库中来帮助其他人。

项目

如果您想用CAN-BUS扩展板制作一些很棒的项目，这里有一些项目供参考。

大众CAN BUS游戏

pir

曾经想过在PC上用真实的仪表板玩汽车/卡车模拟器吗？我也是！我正在尝试通过Arduino Uno和Seeed CAN Bus扩展板通过CAN总线控制大众Polo 6R仪表板。受到Silas Parker的启发。感谢Sepp和Is0-Mick的大力支持！

破解您的车辆CAN-BUS

pir

现代车辆都配备了CAN-BUS控制器区域网络，而不是从汽车中的各种设备到电池之间运行数百万根电线，它使用了一个更聪明的系统。

所有电子功能都连接到TIPM（完全集成电源模块），例如锁门的电磁阀/继电器或摇窗的小电机等。

从每个节点（即控制您的车窗或电动门锁的开关面板）它在CAN上广播消息。当TIPM检测到有效消息时，它会相应地做出反应，如锁门、开灯等。

常见问题

问题1：我无法从其他CAN设备获取数据。

检查连接是否正确
检查波特率设置是否正确

问题2：串口监视器打印Init Fail。

检查CS引脚设置是否与代码匹配。对于CAN Bus Shield V1.1/1.2，CS引脚连接到D9，其他版本连接到D10。

在线原理图查看器

资源

技术支持与产品讨论

感谢您选择我们的产品！我们在这里为您提供不同的支持，以确保您使用我们产品的体验尽可能顺畅。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

版本

发布日期

如何购买

CAN BUS Shield V1.0

2012年10月14日

CAN BUS Shield V1.1

2013年8月10日

CAN BUS Shield V1.2

2015年1月5日

CAN BUS Shield V2.0

2017年8月1日

特性​

硬件概述​

开始使用​

名称

功能

数量

链接

CAN-BUS Shield

CAN 总线通信

2

Seeeduino V4.2

控制器

2

APIs​

1.设置波特率​

2.设置接收掩码和过滤器​

3.检查接收​

4.获取 CAN ID​

5.发送数据​

6.接收数据​

7.init_CS​

生成新的波特率​

项目​

大众CAN BUS游戏​

破解您的车辆CAN-BUS​

常见问题​

在线原理图查看器​

资源​

技术支持与产品讨论​

特性

硬件概述

开始使用

APIs

1.设置波特率

2.设置接收掩码和过滤器

3.检查接收

4.获取 CAN ID

5.发送数据

6.接收数据

7.init_CS

生成新的波特率

项目

大众CAN BUS游戏

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常见问题

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