De CAN-bus (Controller Area Network) is een robuust en efficiënt communicatienetwerk dat gebruikt wordt in vrijwel alle moderne voertuigen. Het maakt de communicatie mogelijk tussen verschillende elektronische regeleenheden (ECU's) zonder dat er direct punt-naar-punt bedrading nodig is. Dit resulteert in een aanzienlijke vermindering van de bekabeling, gewicht en complexiteit binnen een voertuig.
Wat is de CAN-bus?
De CAN-bus is een seriële communicatiebus, wat betekent dat data bit-voor-bit over een enkel draadpaar (of een afgeschermde kabel met twee draden) wordt verzonden. In tegenstelling tot traditionele bekabeling waarbij elke component een eigen draad naar een centraal punt had, delen alle ECU's op de CAN-bus hetzelfde communicatiepad. Elke ECU kan informatie uitzenden en luisteren naar informatie die door andere ECU's wordt verzonden. Dit principe van gedeelde communicatie is cruciaal voor de efficiëntie van de CAN-bus.
De voordelen van het CAN-bus systeem
Het gebruik van een CAN-bus biedt verschillende voordelen ten opzichte van traditionele bedradingssystemen. Ten eerste reduceert het de hoeveelheid bedrading aanzienlijk, wat resulteert in een lager gewicht en verminderde kosten. Ten tweede verbetert het de betrouwbaarheid, omdat minder bedrading betekent minder potentiële faalpunten. Ten derde maakt het complexere functies mogelijk door het delen van informatie tussen verschillende systemen. Bijvoorbeeld, de informatie van een ABS-sensor kan worden gebruikt door het ESP-systeem, het motorcontrolesysteem en zelfs het instrumentenpaneel.
Hoe werkt de CAN-bus?
De CAN-bus werkt volgens een berichtgeoriënteerd protocol. Dit betekent dat gegevens niet als individuele signalen worden verzonden, maar als complete berichten. Elk bericht bevat een identifier (ID) die de prioriteit en de aard van de gegevens aangeeft. Wanneer meerdere ECU's tegelijkertijd een bericht willen verzenden, wint het bericht met de hoogste prioriteit (laagste numerieke ID) en mag deze als eerste verzonden worden. Dit zorgt ervoor dat kritieke informatie, zoals bijvoorbeeld gegevens van de remmen, prioriteit krijgt boven minder belangrijke informatie, zoals bijvoorbeeld de temperatuur van de airconditioning. Na de identifier volgt de daadwerkelijke data en een checksum voor foutdetectie.
De verschillende CAN protocollen
Er zijn verschillende varianten van het CAN-protocol, waaronder CAN 2.0A (standaard CAN) en CAN 2.0B (extended CAN). CAN 2.0A gebruikt een 11-bit identifier, terwijl CAN 2.0B een 29-bit identifier gebruikt. De 29-bit identifier maakt het mogelijk om meer unieke ID's te definiëren, wat belangrijk is in complexere voertuigen met een groot aantal ECU's. Daarnaast zijn er hogere-laag protocollen gebaseerd op CAN, zoals CANopen, DeviceNet en J1939. Deze protocollen definiëren specifieke toepassingen en datastructuren voor verschillende industrieën, waaronder de auto-industrie.
Componenten van het CAN-bus systeem
De belangrijkste componenten van een CAN-bus systeem zijn de ECU's, de CAN-transceiver, en de CAN-bus zelf. De ECU's zijn de elektronische controle-eenheden die verschillende functies in het voertuig aansturen, zoals de motor, de transmissie, de remmen en de airbags. De CAN-transceiver is een chip die de data van de ECU omzet in een signaal dat over de CAN-bus kan worden verzonden, en vice versa. De CAN-bus zelf is de fysieke kabel die de ECU's met elkaar verbindt. Deze kabel is meestal een twisted pair kabel met een impedantie van 120 Ohm om signaalreflecties te minimaliseren.
Now let's see if you've learned something...
⇦ 3 Infotainmentsystemen 5 Climate Control ⇨