初学者
10 分钟

使用MAX14882和PIC32MZ2048EFM100确保CAN通信的安全

在严苛环境中提升CAN总线的可靠性和性能

CAN Isolator 3 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 27, 2024

点击板

CAN Isolator 3 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

为CAN总线电缆网络与连接到它的系统提供过电压瞬变保护。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

CAN Isolator 3 Click基于Analog Devices的带集成变压器驱动器的隔离CAN收发器MAX14882。其特点包括CAN控制器接口的宽电源电压范围(3V至5V)、场总线极性控制(POL)、用于向总线端传输电源的集成变压器驱动器以及用于为CAN总线端供电的集成LDO。CAN总线控制器超出了ISO 11898规范对-2V至+7V的要求,具有±25V的接收器输入共模范围。此外,CANH和CANL IO具有高达±54V的容错能力,并受到来自总线端的电子放电(ESD)高

达±15KV到GNDB的保护。CAN Isolator 3 Click配备了CAN和VISO端子,其中VISO端子可以是总线端电源输入或LDO电源输出端子。如果用作LDO电源输出,则可以在此端子上计数最高5V的VDDB电压。您可以通过VISO DIR跳线选择输入/输出方向,其中隔离电压作为输出(OUT)默认设置。在此默认配置中,强化绝缘模块可以向VISO端子提供3.3V或5V,具体取决于VCC SEL跳线上选择的电压,默认选择3.3V。CAN Isolator 3 Click使用标准的UART

串行接口通过常用的UART RX和TX引脚与主机MCU通信。为了测试目的,RX和TX也可在一个单独的标题中使用。CAN控制器的极性可以通过POL引脚设置,其低逻辑状态用于正常的CANH和CANL操作,高逻辑状态用于交换CANH和CANL的功能。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平。这样,既能使3.3V也能使5V能力的MCU正确使用通信线路。此外,此Click板™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 Isolator 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side 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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
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
CAN Polarity
RPE8
PWM
NC
NC
INT
UART TX
RPD10
TX
UART RX
RPD15
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 Isolator 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity PIC32 MZ EF MB 1 Access - upright/background 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
Curiosity PIC32 MZ EF 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

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 CAN Isolator 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • canisolator3_generic_write - CAN隔离器3数据写入函数。

  • canisolator3_generic_read - CAN隔离器3数据读取函数。

  • canisolator3_set_pol_pin - CAN隔离器3设置极性函数。

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 Isolator 3 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example writes and reads and processes data from CAN Isolator 3 Click.
 * The library also includes a function for selection of the output polarity.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * This example contains Transmitter/Receiver task depending on uncommented code.
 * Receiver logs each received byte to the UART for data logging,
 * while the transmitter sends messages every 2 seconds.
 *
 * ## Additional Function
 * - static err_t canisolator3_process ( canisolator3_t *ctx )
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "canisolator3.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200
#define TX_MESSAGE "CAN Isolator 3 Click \r\n"

// Comment out the line below in order to switch the application mode to receiver.
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

static canisolator3_t canisolator3;
static log_t logger;

static uint8_t app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;

/**
 * @brief CAN Isolator 3 data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer. 
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #canisolator3_t object definition for detailed explanation.
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t canisolator3_process ( canisolator3_t *ctx );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    canisolator3_cfg_t canisolator3_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.
    canisolator3_cfg_setup( &canisolator3_cfg );
    CANISOLATOR3_MAP_MIKROBUS( canisolator3_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == canisolator3_init( &canisolator3, &canisolator3_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    canisolator3_default_cfg ( &canisolator3 );
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_info( &logger, "---- Transmitter mode ----" );
#else
    log_info( &logger, "---- Receiver mode ----" );
#endif 
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    canisolator3_generic_write( &canisolator3, TX_MESSAGE, strlen( TX_MESSAGE ) );
    log_info( &logger, "---- Data sent ----" );
    Delay_ms( 2000 );
#else
    canisolator3_process( &canisolator3 );
#endif
}

int main ( void ) 
{
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

static err_t canisolator3_process ( canisolator3_t *ctx ) 
{
    uint32_t rx_size;
    char rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    rx_size = canisolator3_generic_read( &canisolator3, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
    if ( rx_size > 0 ) 
    {
        log_printf( &logger, "%s", rx_buf );
        return CANISOLATOR3_OK;
    }
    return CANISOLATOR3_ERROR;
}

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

额外支持

资源

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