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30 分钟

使用 MAX13054 和 PIC32MZ2048EFH100 实现无与伦比的工业 CAN 性能

行业标准 HS CAN

CAN Bus Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 24, 2024

点击板

CAN Bus Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

适用于需要过压保护的工业网络应用的故障保护型CAN收发器。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

CAN Bus Click基于Analog Devices的MAX13054,±80V故障保护型CAN收发器,非常适用于工业网络应用。MAX13054将CAN协议控制器和总线线路的物理线路连接在控制区域网络(CAN)中。这些设备可用于需要高达1Mbps的DeviceNet应用。其输入共模范围大于±12V,超过ISO11898规范的-2V至+7V,并具有±8kV接触放电保护,使这些设备非常适用于恶劣的工业环境。其主导超时功能可防止总线被MCU阻塞。如果TXD输入保持低电平大于1ms,则发射器将被禁用,将总线线路驱动到隐性状态。在待机模式下,当路由到mikroBUS™插座上的AN和INT引脚的STB引脚设置为高逻辑状

态时,发射器将关闭,并且接收器将切换到低电流/低速状态。通过将标记为STBY SEL的板载SMD跳线器设置为标记为STB或GND的适当位置来激活待机模式。MAX13054使用UART接口与MCU通信,数据传输的默认波特率为115200 bps。除了来自mikroBUS™插座的UART通信引脚外,用户还可以通过板的右边缘上的UART外部头直接连接TX/RX信号。这个Click board™配备了标准的DB-9连接器,使与CAN总线的接口简单而容易。此外,用户还可以通过板的左边缘上的CAN外部头直接连接CAN信号。除了DB-9连接器旁边的2.7V至16.5V的外部电源供应外,还可以将其带到板的左侧标记为BATT的标头。通

过标记为3V3 JMP和5V JMP的SMD跳线器,来自Analog Devices LDOs输出电压的MAX1658/59可以为mikroBUS™电源轨提供电源。这个特性使MAX13054非常适合许多应用,包括汽车应用。然而,值得注意的是,Mikroe不建议以这种方式为其系统供电。这就是为什么这些跳线器默认情况下是未插上的。这个Click board™可以使用VIO SEL跳线器选择3.3V或5V逻辑电压电平进行操作。这样,既可以使用3.3V又可以使用5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,这个Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

CAN Bus Click hardware overview image

功能概述

开发板

Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创

新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 开发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调

节过的电源供应模块。所有 mikroBUS™ 本身支持的 通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

Flip&Click PIC32MZ double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

你完善了我!

配件

DB9母对母(2m)电缆是在设备之间建立可靠的串行数据连接至关重要的。该电缆两端配有DB9母连接器,可以无缝连接各种设备,如计算机、路由器、交换机和其他串行设备。长度为2米,为您的设置提供了灵活性,而不会影响数据传输质量。这条电缆精心制作,确保了一致可靠的数据交换,适用于工业应用、办公环境和家庭设置。无论是配置网络设备、访问控制台端口还是使用串行外设,这条电缆坚固的构造和强大的连接器都能保证稳定连接。使用2米DB9母对母电缆简化您的数据通信需求,这是一种设计简单高效,轻松满足您串行连接需求的有效解决方案。

CAN Bus Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Standby Mode
RB11
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
UART TX
RE3
TX
UART RX
RG9
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

CAN Bus Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Flip&Click PIC32MZ作为您的开发板开始。

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 CAN Bus Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • canbus_send_data - CAN总线发送数据功能

  • canbus_set_high_speed_mode - CAN总线高速模式设置功能

  • canbus_set_low_current_standby_mode - CAN总线低电流待机模式设置功能

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief CAN Bus Click Example.
 *
 * # Description
 * This library contains API for CAN Bus Click board™.
 * This example transmits/receives and processes data from CAN Bus Click.
 * The library initializes and defines the 
 * UART bus drivers to transmit or receive data. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes driver, wake-up module, and set high-speed operation mode.
 *
 * ## Application Task
 * Transmitter/Receiver task depends on uncommented code.
 * Receiver logging each received byte to the UART for data logging,
 * while transmitted send messages every 2 seconds.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void canbus_clear_app_buf ( void ) - Function clears memory of app_buf.
 * - static err_t canbus_process ( void ) - The general process of collecting presponce
 *   that a module sends.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "canbus.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200

// #define TRANSMIT
#define RECIEVER

static canbus_t canbus;
static log_t logger;

static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;
static int32_t app_buf_cnt = 0;
unsigned char demo_message[ 9 ] = { 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 13, 10, 0 };

/**
 * @brief CAN Bus clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset it's length and counter.
 * @note None.
 */
static void canbus_clear_app_buf ( void );

/**
 * @brief CAN Bus data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
 *
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 *         @li @c -2 - Application buffer overflow.
 *
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t canbus_process ( void );

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;        /**< Logger config object. */
    canbus_cfg_t canbus_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    canbus_cfg_setup( &canbus_cfg );
    CANBUS_MAP_MIKROBUS( canbus_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = canbus_init( &canbus, &canbus_cfg );
    if ( init_flag == UART_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    canbus_default_cfg ( &canbus );
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms ( 100 );
    
    canbus_set_high_speed_mode( &canbus );
    Delay_ms ( 100 );
    
    #ifdef TRANSMIT
    
        log_printf( &logger, "    Send data:    \r\n" );
        log_printf( &logger, "      MikroE      \r\n" );
        log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
        log_printf( &logger, "  Transmit data   \r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );

    #endif
        
    #ifdef RECIEVER

        log_printf( &logger, "   Receive data  \r\n" );
        Delay_ms ( 1000 ); 
        Delay_ms ( 1000 );
    
    #endif
        
    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
}

void application_task ( void ) {
   #ifdef TRANSMIT
    
        canbus_send_data( &canbus, demo_message );
        log_printf( &logger, "\t%s", demo_message );
        Delay_ms ( 1000 ); 
        Delay_ms ( 1000 );
        log_printf( &logger, "------------------\r\n" );    
    
    #endif
    
    #ifdef RECIEVER
    
        canbus_process( );

        if ( app_buf_len > 0 ) {
            log_printf( &logger, "%s", app_buf );
            canbus_clear_app_buf(  );
        }
    
    #endif
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

static void canbus_clear_app_buf ( void ) {
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
}

static err_t canbus_process ( void ) {
    int32_t rx_size;
    char rx_buff[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };

    rx_size = canbus_generic_read( &canbus, rx_buff, PROCESS_BUFFER_SIZE );

    if ( rx_size > 0 ) {
        int32_t buf_cnt = 0;

        if ( app_buf_len + rx_size >= PROCESS_BUFFER_SIZE ) {
            canbus_clear_app_buf( );
            return CANBUS_ERROR;
        } else {
            buf_cnt = app_buf_len;
            app_buf_len += rx_size;
        }

        for ( int32_t rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ ) {
            if ( rx_buff[ rx_cnt ] != 0 ) {
                app_buf[ ( buf_cnt + rx_cnt ) ] = rx_buff[ rx_cnt ];
            } else {
                app_buf_len--;
                buf_cnt--;
            }

        }
        return CANBUS_OK;
    }
    return CANBUS_ERROR;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

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