基于 XIAO 的 CAN 总线扩展板

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XIAO CAN总线扩展板专为Seeed Studio XIAO开发板设计，为您的项目提供了一种简便的方式来添加CAN总线通信功能。CAN总线（控制器局域网）是一种广泛应用于汽车、工业和其他嵌入式系统中的通信协议，可实现不同节点之间可靠且稳健的数据交换。

扩展板上集成的MCP2515控制器和SN65HVD230收发器芯片确保了在CAN总线上的无缝和高效通信。MCP2515控制器负责协议管理、消息过滤和错误处理，而SN65HVD230收发器将控制器的数字信号转换为CAN总线通信所需的差分信号。

借助XIAO CAN总线扩展板，您可以充分利用Seeed Studio XIAO开发板及其广泛的生态系统，创建需要CAN总线通信的项目。无论您是在开发汽车应用、工业控制系统、机器人项目还是物联网设备，该扩展板为将CAN总线功能集成到设计中提供了可靠且紧凑的解决方案。

该扩展板采用用户友好的端子连接，使您可以轻松连接CANH和CANL线到CAN总线网络。板卡的紧凑设计确保与各种项目外壳兼容，并便于无缝集成到您现有的设置中。

通过利用XIAO CAN总线扩展板，您可以充分利用CAN总线协议的稳定性、可靠性和可扩展性，在您的项目中实现高效的数据交换、系统控制和互联互通。

介绍

特点

兼容性：专为与Seeed Studio XIAO开发板无缝配合使用而设计。
MCP2515控制器：板载的MCP2515芯片可可靠地控制和处理CAN总线通信。
SN65HVD230收发器：集成的SN65HVD230芯片确保准确的信号转换和CAN总线上的稳健通信。
端子连接：通过3针端子方便地访问CANH和CANL线路，便于与CAN总线进行简单连接。
紧凑设计：该扩展板采用紧凑的外形设计，适用于各种应用场景。

规格

兼容性：Seeed Studio XIAO开发板。
通信接口：CAN总线（Controller Area Network）。
CAN收发器：SN65HVD230。
CAN控制器：MCP2515。
端子连接：用于CANH和CANL线的2针端子。

应用领域

XIAO CAN总线扩展板可以在需要CAN总线通信的各种项目中使用。以下是一些应用创意，希望能给您带来灵感：

汽车项目：将扩展板连接到XIAO并构建需要CAN总线通信的汽车应用程序，如车辆诊断或数据记录。
工业控制系统：利用CAN总线功能与工业设备和系统进行接口连接，实现高效的数据交换和控制。
机器人技术：将扩展板纳入您的机器人项目中，实现不同机器人模块和组件之间的通信。
物联网应用：将扩展板与物联网设备集成，以便通过CAN总线协议进行通信和数据交换。

请参考XIAO CAN总线扩展板的数据手册和示例，以获取详细的使用说明和代码示例。

硬件概述

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GND
CAN-H
CAN-L
用于RX/TX的LED指示灯
SN65NVD230
MCP2515

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XIAO CAN总线扩展板在板子背面有一个标有P1的焊盘，如果将其短接，会在设备上添加一个终端电阻。考虑到一些用户的通信设备可能已经具有终端电阻，XIAO CAN总线扩展板默认情况下不会将P1短接。如果您发现CAN通信无法发送或接收消息，您可以尝试短接P1焊盘，以获得一个120欧姆的终端电阻。

Arduino 库概述

我们提供一个 Arduino库用于MCP2515板。

下载这个库

该库包含多个示例，包括：

OBDII-PIDs（On-Board Diagnostic-II Parameter IDs）示例 - 从OBD-II接口检索数据
发送 - 向CAN总线发送一帧数据
接收 - 从CAN总线接收一帧数据
设置掩码过滤器接收 - 从CAN总线接收带有屏蔽和过滤设置的帧

1. 设置波特率

该函数用于初始化CAN总线系统的波特率。

可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_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

控制器芯片有2个接收掩码寄存器和5个过滤器寄存器，可以用来确保从目标设备接收数据。这些寄存器在具有许多节点的大型网络中特别有用。我们提供了两个函数，允许您利用这些掩码和过滤器寄存器。

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 代表要使用的寄存器。您可以填写0或1作为掩码，以及0到5作为过滤器。
ext 表示帧的状态。0表示它是用于标准帧的掩码或过滤器。1表示它用于扩展帧。
ulData 代表掩码或过滤器的内容

3. 检查接收

MCP2515控制器芯片具有以轮询模式或中断模式运行的能力。在轮询模式下，软件定期检查是否接收到了帧。在中断模式下，可以使用其他引脚来表示已接收到帧或传输已完成。这样可以更高效地利用资源，因为处理器不需要不断检查传入数据。

该函数用于检查接收缓冲区中是否有待处理的接收帧。如果有，则函数将返回true，否则返回false。您可以在循环中使用该函数来持续检查接收帧

INT8U MCP_CAN::checkReceive(void);

4. 获取CAN ID

您可以使用以下函数来获取从“发送”节点接收到的数据的长度。

INT32U MCP_CAN::getCanId(void)

5. 发送一个帧

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

该函数用于将数据发送到CAN总线上。参数如下：

id - CAN帧的ID。
ext - 表示帧状态的布尔值。'0’表示标准帧，'1’表示扩展帧。
len - 帧的长度。
data_buf - 消息的内容。

例如，在“发送”示例中，我们有

unsigned char stmp[8] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
CAN.sendMsgBuf(0x00, 0, 8, stmp); //send out the message 'stmp' to the bus and tell other devices this is a standard frame from 0x00.

6.

接收一个帧

以下函数用于在“接收”节点上接收数据：

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

在设置了掩码和过滤器条件的情况下，该函数只能获取符合掩码和过滤器要求的数据帧。

len 表示数据的长度。
buf 是存储数据的位置。

入门指南

硬件

该产品不包含XIAO模块，因此您需要单独购买一个XIAO模块。在本示例中，我们使用XIAO ESP32C3进行演示，但其他版本的XIAO模块也可以类似地工作。硬件连接非常简单 - 只需将XIAO模块插入扩展板即可。

请参考下方的图表以获取与XIAO的连接方式。

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软件

第一步. 从Github下载 CAN总线库。
第二步. 参考如何安装库安装Arduino库。
第三步. 在正确下载和安装库之后，您可以在示例文件夹中找到一个名为send.ino的示例程序。该程序是为D7S模块设计的。

#include <mcp_can.h>
#include <SPI.h>

/* Please modify SPI_CS_PIN to adapt to different baords.

   CANBed V1        - 17
   CANBed M0        - 3
   CAN Bus Shield   - 9
   CANBed 2040      - 9
   CANBed Dual      - 9
   OBD-2G Dev Kit   - 9
   OBD-II GPS Kit   - 9
   Hud Dev Kit      - 9
*/

#define SPI_CS_PIN  D7

MCP_CAN CAN(SPI_CS_PIN);                                    // Set CS pin

void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    while(!Serial);
    
    // below code need for OBD-II GPS Dev Kit Atemga32U4 version
    // pinMode(A3, OUTPUT);
    // digitalWrite(A3, HIGH);
    
    // below code need for OBD-II GPS Dev Kit RP2040 version
    // pinMode(12, OUTPUT);
    // digitalWrite(12, HIGH);
    
    while (CAN_OK != CAN.begin(CAN_500KBPS))    // init can bus : baudrate = 500k
    {
        Serial.println("CAN BUS FAIL!");
        delay(100);
    }
    Serial.println("CAN BUS OK!");
}

unsigned char stmp[8] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
void loop()
{
    CAN.sendMsgBuf(0x00, 0, 8, stmp);
    delay(100);                       // send data per 100ms
}

// END FILE

第四步. 上传示例程序。如果您不知道如何上传代码，请查看如何上传代码.
第五步. 在成功上传代码后，您会注意到RX和TX指示灯亮起，表示CAN总线正在主动传输数据。如果您的CAN总线连接到其他设备，这些指示灯将会闪烁而不是保持常亮状态。

原理图在线查看器

故障排除

Q1: XIAO CAN总线扩展板支持的最大波特率是多少？

扩展板上的MCP2515控制器支持的最大波特率为1 Mbps。请确保您的CAN总线网络的波特率设置与此限制兼容。

Q2: 我可以在同一个CAN总线网络中使用多个XIAO CAN总线扩展板吗？

是的，您可以在同一个CAN总线网络中使用多个扩展板。每个扩展板应分配一个唯一的节点ID，以确保正确的通信并避免总线上的冲突。

Q3: 我可以将XIAO CAN总线扩展板与其他微控制器或开发板一起使用吗？

XIAO CAN总线扩展板专为Seeed Studio XIAO开发板设计。然而，通过正确的引脚映射和配置，可能可以将其与其他支持必要的CAN总线通信协议的微控制器或开发板一起使用。

Q4: 对于CAN总线连接，是否存在最大电缆长度的限制？

CAN总线连接的最大电缆长度取决于波特率、电缆质量和电磁干扰等因素。一般而言，对于较低的波特率，可以支持更长的电缆长度（长达几百米）。然而，对于较高的波特率，建议将电缆长度保持较短（在几米范围内），以保持可靠的通信。

Q5: 如何排除CAN总线通信问题?

如果遇到CAN总线通信问题，可以按照以下步骤进行故障排除:

检查CAN总线网络的物理连接，确保正确的接线和终端。 -检查波特率设置，并确保它们与连接到CAN总线的所有设备匹配
使用CAN总线分析仪或终端软件监控CAN总线流量，以识别传输消息中的任何错误或问题。
仔细检查程序代码以正确初始化和配置MCP2515控制器。
确保XIAO开发板和CAN总线网络的供电稳定，且在规定的电压范围内。
如果您有任何其他问题或本常见问题部分未涵盖的问题，请随时联系我们的技术支持团队以获得进一步的帮助。

资源

技术支持和产品讨论

感谢您选择我们的产品！我们将为您提供不同的支持，以确保您对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。

基于 XIAO 的 CAN 总线扩展板

介绍​

特点​

规格​

应用领域​

硬件概述​

Arduino 库概述​

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. 发送一个帧​

6.​

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硬件​

软件​

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故障排除​

Q1: XIAO CAN总线扩展板支持的最大波特率是多少？​

Q2: 我可以在同一个CAN总线网络中使用多个XIAO CAN总线扩展板吗？​

Q3: 我可以将XIAO CAN总线扩展板与其他微控制器或开发板一起使用吗？​

Q4: 对于CAN总线连接，是否存在最大电缆长度的限制？​

Q5: 如何排除CAN总线通信问题?​

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