Tutorial de Arduino: Comunicación Canbus con DHT11

1. Visión general

2. Listas de materiales

2.1 Hardware:

• Maduino Zero CANBUS
• Módulo de temperatura y humedad DHT11
• 1.3" I2C OLED 128x64- Azul
• Cable DB9 a DB9 (hembra a hembra)
• Línea Dupont

2.2 Software:

• Arduino IDE

3. Qué es CANBUS

3.1 Acerca de CAN

• ISO-11898 describe cómo se pasa la información entre dispositivos en una red y se ajusta al modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI) que se define en términos de capas. La comunicación real entre dispositivos conectados por el medio físico está definida por la capa física del modelo.
  

• Cada unidad CAN conectada al bus se puede llamar nodo. Todas las unidades CAN están conectadas a un bus terminado en cada extremo con resistencias de 120 Ω para formar una red. El autobús consta de CAN_H y CAN_L líneas. El controlador CAN determina el nivel del bus en función de la diferencia en el nivel de potencia en ambos cables. Los niveles de autobús se dividen en niveles dominantes y recesivos, que deben ser uno de ellos. El remitente envía el mensaje al receptor realizando un cambio en el nivel del bus. Cuando la línea lógica "y" se ejecuta en el bus, el nivel dominante es "0" y el nivel recesivo es "1".
• En el estado dominante, el voltaje de CAN_H es de aproximadamente 3.5V y el voltaje de CAN_L es de aproximadamente 1.5V. En estado recesivo, el voltaje de ambas líneas es de alrededor de 2.5V.
• La señal es diferencial, por eso CAN deriva su robusta inmunidad al ruido y tolerancia a fallos. La señal diferencial equilibrada reduce el acoplamiento de ruido y permite altas velocidades de señalización a través de un cable de par trenzado. La corriente en cada línea de señal es igual pero en la dirección opuesta y resulta en un efecto de cancelación de campo que es clave para las bajas emisiones de ruido. El uso de receptores diferenciales balanceados y cableado de par trenzado mejora el rechazo de modo común y la alta inmunidad al ruido de un bus CAN.

3.2 Transceptor CAN

3.3 Controlador CAN

3.4 MCU

4. Comunicaciones CAN

5. Marcos

• Marco de datos: una trama que contiene datos de nodo para la transmisión
• Marco remoto: una trama que solicita la transmisión de un identificador específico
• Marco de error: una trama transmitida por cualquier nodo que detecta un error
• Marco de sobrecarga: una trama para inyectar un retardo entre datos o trama remota

5.1 Marco de datos

• SOF-- El bit de inicio de trama dominante único (SOF) marca el inicio del mensaje y se utiliza para sincronizar los nodos en un bus después de estar inactivo.
• Identificador-- El identificador estándar CAN de 11 bits establece la prioridad del mensaje. Cuanto menor sea el valor binario, mayor será su prioridad.
• RTR-- El bit único de solicitud de transmisión remota (RTR)
• IDE-- Un bit dominante de extensión de identificador único (IDE) significa que se está transmitiendo un identificador CAN estándar sin extensión.
• R0-- Bit reservado (para su posible uso en futuras modificaciones estándar).
• DLC-- El código de longitud de datos (DLC) de 4 bits contiene el número de bytes de datos que se transmiten.
• Datos-- Se pueden transmitir hasta 64 bits de datos de la aplicación.
• CRC-- La comprobación de redundancia cíclica (CRC) de 16 bits (15 bits más delimitador) contiene la suma de comprobación (número de bits transmitidos) de los datos de la aplicación anterior para la detección de errores.
• ACK-- ACK es de 2 bits, uno es el bit de reconocimiento y el segundo es un delimitador.
• EF-- Este campo de fin de trama (EOF) de 7 bits marca el final de una trama CAN (mensaje) y deshabilita el relleno de bits, lo que indica un error de relleno cuando es dominante. Cuando 5 bits del mismo nivel lógico ocurren sucesivamente durante el funcionamiento normal, un bit del nivel lógico opuesto se rellena en los datos.
• IFS-- Este espacio entre tramas (IFS) de 7 bits contiene el tiempo requerido por el controlador para mover una trama recibida correctamente a su posición correcta en un área de búfer de mensajes.

5.2 Arbitraje

6. Velocidad y distancia de comunicación de Canbus

7. Maduino Zero Canbus de Makerfabs

• MCP2515 es un controlador CAN independiente que implementa la especificación CAN. Es capaz de transmitir y recibir datos estándar y extendidos y tramas remotas.
• El MAX3051 interactúa entre el controlador de protocolo CAN y los cables físicos de las líneas de bus en una red de área de controlador (CAN). El MAX3051 proporciona capacidad de transmisión diferencial al bus y capacidad de recepción diferencial al controlador CAN.

8. Conexión

Maduino Zero CANBUS -- DHT11
3v3 ------ VCC
GND ------ GND
D10 ------ DATOS

Maduino Zero CANBUS -- OLED
3v3 ------ VCC
GND ------ GND
SCL ------ SCL
ASD ------ ASD

CAN.sendMsgBuf(0x10, 0, stmp1.length(), stmp_send1);
retraso(500);
CAN.sendMsgBuf(0x11, 0, stmp2.length(), stmp_send2);
retraso(500);

• En el códigoTest_OLED.ino, todos los mensajes en el CANBUS se reciben por consulta y la información requerida se muestra en el OLED.
• Sube el programaMaduino-CANbus-RS485/Test_DHT11_OLED/Test_DHT11/Test_DHT11.inoal módulo que se conectó al sensor, y Cargue el programaMaduino-CANbus RS485/Test_DHT11_OLED/Test_OLED/Test_OLED.inoa otro módulo que se conectó al OLED.

10. Resultado

Encienda los dos módulos, la temperatura y la humedad se mostrarán en la pantalla.

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Si tiene más preguntas basadas en este proyecto canbus, o si necesita algunasservicio PCBA personalizadobasado en esas soluciones Maduino IoT, no dude en hacérnoslo saber, pls contactoservice@makerfabs.com.