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30 分钟

使用TLE9251V和ATmega328P发挥高速CAN收发器的强大功能

征服CAN挑战

CAN FD 3 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 25, 2024

点击板

CAN FD 3 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

使用我们的高速 CAN FD 收发器最大化数据吞吐量,确保汽车行业的无缝通信。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

CAN FD 3 Click 基于 TLE9251V,这是一个高速 CAN 收发器,作为 CAN 控制器与英飞凌的物理总线介质之间的接口。HS CAN 网络是一种两线差分网络,允许数据传输速率高达 5 MBit/s。HS CAN 网络的特性是 CAN 总线上的两个信号状态:显性和隐性。CANH 和 CANL 引脚是 CAN 总线的接口,作为输入和输出。RxD 和 TxD 引脚是微控制器的接口。TxD 引脚是来自 CAN 控制器的串行数据输入。RxD 引脚是传输到 CAN 控制器的串行数据输出。HS CAN 收发器 TLE9251V 包括接收器和发射器单元,使收发器能够向总线介质发送数据并同时监控来自总线介质的数据。HS CAN 收发器 TLE9251V 将传输数据输入 TxD 上的串行数据流转换为 CAN 总线上的

差分输出信号,由 CANH 和 CANL 引脚提供。TLE9251V 的接收器阶段监控 CAN 总线上的数据并将其转换为 RxD 输出引脚上的串行单端信号。TxD 引脚上的逻辑"低"信号在 CAN 总线上产生显性信号,随后在 RxD 引脚上产生逻辑"低"信号。将数据广播到 CAN 总线并同时监听 CAN 总线上的数据流量的功能对于支持 CAN 网络中的逐位仲裁至关重要。基于 CANH 和 CANL 输出信号的高度对称性,TLE9251V 在宽频率范围内提供低水平的电磁发射 (EME)。TLE9251V 满足甚至严格的 EMC 测试限制,而无需额外的外部电路,如共模扼流圈。在上电复位时,TLE9251V 的所有功能都被禁用,设备被关闭。TLE9251V 具有集成的过温检测功能,以保护 TLE9251V 免

受发射器的热过应力。过温保护在正常操作模式下激活,在所有其他模式下禁用。温度传感器提供一个温度阈值:TJSD。当温度超过阈值 TJSD 时,发射器被禁用。在正常操作模式下,此过温事件将作为逻辑"低"信号在 ERR 输出引脚上发出信号。设备冷却后,发射器重新启用,NERR 返回逻辑"高"。在温度传感器内实现了滞后。鉴于其所有组件的特性,CAN FD Click 最适合用于信息娱乐应用、集群模块、雷达应用和 HVAC。板载 SMD 跳线标记为 VIO SEL 选择将用作逻辑电压电平的电压轨。它提供 3.3V 和 5V 之间的电压选择,因此点击板™ 可以与 3.3V 和 5V 能力的 MCU 接口。板左边缘的两个引脚还可以直接连接两根 UART 线(RX 和 TX)。

CAN FD 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

DB9母对母(2米)电缆对于在设备之间建立可靠的串行数据连接至关重要。两端的DB9母头连接器使这根电缆可以在各种设备之间实现无缝连接,如计算机、路由器、交换机和其他串行设备。长度为2米,提供了布置设备的灵活性,而不会影响数据传输质量。该电缆经过精心制作,确保一致且可靠的数据交换,适用于工业应用、办公室环境和家庭设置。无论是配置网络设备、访问控制台端口还是使用串行外围设备,这根电缆的耐用结构和坚固连接器都能保证稳定的连接。使用这款2米的DB9母对母电缆,简化您的数据通信需求,这是一种高效的解决方案,能够轻松高效地满足您的串行连接要求。

CAN FD 3 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Standby Mode
PB2
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
PD0
TX
UART RX
PD1
RX
I2C Clock
PC5
SCL
I2C Data
PC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

CAN FD 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 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
Arduino UNO 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 FD 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • canfd3_generic_read - 通用读函数

  • canfd3_generic_write - 通用写函数

  • canfd3_set_cs_pin - 设置CS引脚状态。

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 
 * \brief CanFd3 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from CAN FD 3 Clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and enables the Click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * Depending on the selected mode, it reads all the received data or sends the desired message
 * every 2 seconds.
 * 
 * ## Additional Function
 * - canfd3_process ( ) - The general process of collecting the received data.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "canfd3.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 500

#define TEXT_TO_SEND "MikroE\r\n"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

// #define DEMO_APP_RECEIVER
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

static canfd3_t canfd3;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static void canfd3_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint8_t check_buf_cnt;
    
    rsp_size = canfd3_generic_read( &canfd3, uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

    if ( rsp_size > 0 )
    {  
        for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "%c", uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] );
        }
    }
    Delay_ms ( 100 );
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    canfd3_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    canfd3_cfg_setup( &cfg );
    CANFD3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    canfd3_init( &canfd3, &cfg );

    canfd3_set_cs_pin( &canfd3, CANFD3_MODE_NORMAL );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    canfd3_process( );
#endif
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    canfd3_generic_write( &canfd3, TEXT_TO_SEND, 8 );
    log_info( &logger, "--- The message is sent ---" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#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;
}

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

额外支持

资源

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