PEAK-System PCAN-USB FD Bedienungsanleitung

CAN-FD-Interface

für High-Speed USB 2.0

Benutzerhandbuch

PCAN-USB

FD

Dokumentversion 1.2.1 (2015-06-12)

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

2

Berücksichtigte Produkte

Produktbezeichnung Ausführung Artikelnummer

PCAN-USB FD IPEH-004022

CANopen® und CiA® sind eingetragene Gemeinschaftsmarken des CAN in

Automation e.V.

Alle anderen in diesem Dokument erwähnten Produktnamen können Marken oder

eingetragene Marken der jeweiligen Eigentümer sein. Diese sind nicht ausdrücklich

durch „™“ oder „®“ gekennzeichnet.

Die Vervielfältigung (Kopie, Druck oder in anderer Form) sowie die elektronische

Verbreitung dieses Dokuments ist nur mit ausdrücklicher, schriftlicher Genehmigung

der PEAK-System Technik GmbH erlaubt. Die PEAK-System Technik GmbH behält

sich das Recht zur Änderung technischer Daten ohne vorherige Ankündigung vor. Es

gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen sowie die Bestimmungen der

PEAK-System Technik GmbH

Otto-Röhm-Straße 69

64293 Darmstadt

Deutschland

Telefon: +49 (0)6151 8173-20

Telefax: +49 (0)6151 8173-29

www.peak-system.com

info@peak-system.com

Dokumen

tversion 1.2.1 (2015-06-12)

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

3

Inhalt

1 Einleitung 5

1.1 Eigenschaften im Überblick 6

1.2 Systemvoraussetzungen 7

1.3 Lieferumfang 7

2 Software und Adapter installieren 8

3 CAN-Bus anschließen 10

3.1 D-Sub-Steckverbinder 10

3.2 Externe Geräte über den CAN-Anschluss

versorgen 11

3.3 CAN-Terminierung 13

3.4 Verkabelung 15

3.4.1 Terminierung 15

3.4.2 Beispiel einer Verbindung 15

3.4.3 Maximale Buslänge 15

4 Betrieb 17

4.1 Status-LED 17

4.2 USB-Verbindung trennen 17

4.3 Mehrere PCAN-USB FD-Adapter unterscheiden 18

5 Software und API 19

5.1 Monitor-Software PCAN-View 19

5.1.1 Registerkarte Senden/Empfangen 22

5.1.2 Registerkarte Trace 25

5.1.3 Registerkarte PCAN-USB FD 26

5.1.4 Registerkarte Buslast 28

5.1.5 Registerkarte Fehler-Generator 29

5.1.6 Statuszeile 31

5.2 Eigene Programme mit PCAN-Basic anbinden 32

5.2.1 Leistungsmerkmale von PCAN-Basic 33

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

4

5.2.2 Prinzipbeschreibung der API 34

5.2.3 Hinweise zur Lizenz 35

6 Technische Daten 36

Anhang A CE-Zertifikat 38

Anhang B Maßzeichnungen 39

Anhang C Übersicht für Schnelleinsteiger 40

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

5

1 Einleitung

Der CAN-FD-Adapter PCAN-USB FD erlaubt die Anbindung an CAN-

FD- und CAN-Netzwerke über den USB-Anschluss eines Computers.

Eine galvanische Trennung bis maximal 500 Volt entkoppelt den PC

vom CAN-Bus. Durch die einfache Anwendung und sein kompaktes

Kunststoffgehäuse ist der Adapter für den mobilen Einsatz bestens

geeignet.

Der neue Standard CAN FD (CAN with Flexible Data Rate) zeichnet

sich vor allem durch höhere Bandbreiten bei der Datenübertragung

aus. Die maximal 64 Datenbytes eines CAN-FD-Frames (anstelle von

bisher 8) können mit Bitraten von bis zu 12 Mbit/s übertragen wer-

den. CAN FD ist abwärtskompatibel zum CAN-Standard 2.0 A/B, so

dass CAN-FD-Knoten in bereits bestehenden CAN-Netzwerken

eingesetzt werden können. Dabei sind die CAN-FD-Erweiterungen

jedoch nicht anwendbar.

Für verschiedene Betriebssysteme sind Gerätetreiber und Program-

mierschnittstellen vorhanden, so dass Programme auf einfache

Weise auf einen angeschlossenen CAN-Bus zugreifen können.

Tipp: Am Ende dieses Handbuches (Anhang C) befindet sich für

Schnelleinsteiger eine Seite mit Kurzangaben zur Installation

und zum Betrieb des PCAN-USB FD-Adapters.

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

6

1.1 Eigenschaften im Überblick

Adapter für High-Speed-USB 2.0

(kompatibel mit USB 1.1 und USB 3.0)

Erfüllt die CAN-Spezifikationen 2.0A/B und FD

CAN-FD-Unterstützung für ISO- und Non-ISO-Standard

einstellbar

CAN-FD-Übertragungsraten für das Datenfeld (max. 64 Bytes)

von 40 kbit/s bis zu 12 Mbit/s

CAN-Übertragungsraten von 40 kbit/s bis zu 1 Mbit/s

Timestamp-Auflösung 1 μs

Anschluss an CAN-Bus über D-Sub, 9-polig (nach CiA® 102)

FPGA-Implementierung des CAN-FD-Controllers

NXP CAN-Transceiver TJA1044GT

Galvanische Trennung bis zu 500 V

CAN-Terminierung durch Lötjumper zuschaltbar

Messung der Buslast einschließlich Error-Frames und

Overload-Frames auf dem physikalischen Bus

Induzierte Fehlererzeugung bei ein- und ausgehenden CAN-

Nachrichten

5-Volt-Versorgung am CAN-Anschluss durch Lötjumper

zuschaltbar, z. B. für externen Buskonverter

Spannungsversorgung über USB

Erweiterter Betriebstemperaturbereich von -40 bis 85 °C

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

7

Hinweis: Dieses Handbuch beschreibt die Verwendung des

PCAN-USB FD-Adapters unter Windows. Treiber für Linux

sowie entsprechende Anwendungsinformation finden Sie auf

der mitgelieferten DVD im Verzeichniszweig Develop und auf

unserer Website unter www.peak-system.com/linux.

1.2 Systemvoraussetzungen

Ein freier USB-Anschluss (USB 1.1, USB 2.0 oder USB 3.0) am

Computer oder an einem am Computer angeschlossenen

aktiven USB-Hub

Betriebssystem Windows 8.1, 7, Vista (32/64-Bit)

oder Linux (32/64-Bit)

Hinweis: Verwenden Sie kein USB-Verlängerungskabel zum

Anschließen des PCAN-USB FD-Adapters an den Computer.

Der Einsatz eines Verlängerungskabels entspricht nicht der

USB-Spezifikation und kann zu Funktionsstörungen des

Adapters führen.

1.3 Lieferumfang

PCAN-USB FD im Kunststoffgehäuse

Gerätetreiber für Windows 8.1, 7, Vista und Linux (32/64-Bit)

PCAN-View Monitor-Software für Windows 8.1, 7, Vista

(32/64-Bit)

PCAN-Basic-Programmierschnittstelle bestehend aus Interface-

DLL und Beispielen sowie Header-Dateien für alle gängigen

Programmiersprachen

Handbuch im PDF-Format

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

8

2 Software und Adapter

installieren

Dieses Kapitel behandelt die Softwareinstallation für den PCAN-

USB FD-Adapter unter Windows sowie den Anschluss des Adapters

an den Computer.

Installieren Sie den Treiber vor

dem erstmaligen Anschließen des

PCAN-USB FD-Adapters an den Computer.

So installieren Sie den Treiber:

1. Legen Sie die mitgelieferte DVD in das entsprechende

Computerlaufwerk ein. In der Regel erscheint kurze Zeit

später selbständig das Navigationsprogramm. Falls nicht,

starten Sie die Datei Intro.exe aus dem Hauptverzeichnis

der DVD.

2. Wählen Sie im Hauptmenü Treiber aus und klicken Sie dann

auf Jetzt installieren.

3. Bestätigen Sie die Meldung der Benutzerkontensteuerung in

Bezug auf "Installer database of PEAK-Drivers".

Das Treiberinstallationsprogramm wird gestartet.

4. Befolgen Sie die Anweisungen des Programms.

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

9

So schließen Sie den PCAN-USB FD-Adapter an den Computer

an und führen die abschließende Initialisierung durch:

Hinweis: Verwenden Sie kein USB-Verlängerungskabel zum

Anschließen des PCAN-USB FD-Adapters an den Computer.

Der Einsatz eines Verlängerungskabels entspricht nicht der

USB-Spezifikation und kann zu Funktionsstörungen des

Adapters führen.

1. Schließen Sie den PCAN-USB FD-Adpater an einen USB-

Port am Computer oder an einen USB-Hub an. Der

Computer kann dabei eingeschaltet bleiben.

Windows meldet, dass neue Hardware gefunden worden ist.

Die Treiber werden von Windows gefunden und installiert.

Nach einer erfolgreichen Initialisierung des Treibers leuchtet die

LED am PCAN-USB FD-Adapter grün. Weiterhin finden Sie im

Geräte-Manager von Windows im Zweig „CAN-Hardware“ den

Eintrag „PCAN-USB FD“.

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

10

3 CAN-Bus anschließen

3.1 D-Sub-Steckverbinder

Ein High-Speed-CAN-Bus (ISO 11898-2) wird an die 9-polige D-Sub-

Steckverbindung angeschlossen. Die CAN-Belegung entspricht der

Spezifikation CiA® 102.

Abbildung 1: Anschlussbelegung High-Speed-CAN

(Sicht auf Stecker am PCAN-USB FD-Adapter)

Mit Pin 1 ist es möglich, Geräte mit geringem Stromverbrauch (z. B.

Buskonverter) direkt über den CAN-Anschluss zu versorgen. Bei

Auslieferung ist dieser Pin nicht belegt. Eine ausführliche Beschrei-

bung zur Aktivierung finden Sie im folgenden Abschnitt 3.2.

Tipp: Einen CAN-Bus mit anderem Übertragungsstandard

können Sie über einen Buskonverter anschließen. PEAK-

System bietet verschiedene Buskonvertermodule an (z. B.

PCAN-TJA1054 für einen Low-Speed-CAN-Bus entsprechend

ISO 11898-3).

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

11

3.2 Externe Geräte über den CAN-Anschluss

versorgen

Optional kann auf der PCAN-USB FD-Platine (Gehäuse geöffnet)

eine 5-Volt-Versorgung auf Pin 1 des D-Sub-Anschlusses gelegt

werden. Dadurch ist es möglich, Geräte mit geringem Stromver-

brauch (z. B. externe Buskonverter) direkt über den CAN-Anschluss

zu versorgen. Bei Auslieferung ist dieser Pin nicht belegt.

Bei Anwendung dieser Option wird die 5-Volt-Versorgung von der

Spannungsversorgung des Computers weitergeleitet und ist nicht

gesondert abgesichert. Es ist ein DC/DC-Wandler zwischengeschal-

tet. Dadurch ist die Stromabgabe auf 50 mA beschränkt.

Gehen Sie folgendermaßen vor, um die 5-Volt-Versorgung zu

aktivieren:

Achtung! Durch elektrostatische Entladung (ESD) können Kom-

ponenten auf der PCAN-USB FD-Platine beschädigt oder

zerstört werden. Treffen Sie beim Hantieren mit der Karte

Vorkehrungen zur Vermeidung von ESD.

1. Öffnen Sie das Kunststoffgehäuse des PCAN-USB FD-

Adapters, indem Sie auf beiden Seiten jeweils die beiden

Verschlusszungen z. B. mit einem flachen Schraubendreher

vorsichtig eindrücken.

2. Entnehmen Sie die Platine.

3. Löten Sie auf der Platine des PCAN-USB FD-Adapters die

Lötbrücke entsprechend der folgenden Abbildung.

Gehen Sie dabei mit besonderer Sorgfalt vor, um ungewollte

Kurzschlüsse auf der Platine zu vermeiden.

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

12

Abbildung 2 zeigt die Position des Lötfeldes JP4 auf der Platine des

PCAN-USB FD.

Abbildung 2: Draufsicht Platine PCAN-USB FD, Lötfeld JP4

Für den Zusammenbau des Gehäuses legen Sie die Platine über

Kopf auf das Oberteil des Gehäuses. Achten Sie dabei darauf, dass

das Kabel mit der Zugentlastung in der entsprechenden Aussparung

des Gehäuses liegt und dass die Leuchtdiode in der Aussparung am

Oberteil sitzt. Drücken Sie das Unterteil des Gehäuses auf das

Oberteil (Verschlusszungen rasten ein).

Achtung! Kurzschlussgefahr! Wenn die in diesem Abschnitt

beschriebene Option aktiviert ist, dürfen Sie CAN-Kabel oder

zusätzliche Peripherie (z. B. externe Buskonverter) nur an den

PCAN-USB FD-Adapter anschließen oder davon abziehen, wäh-

rend er außer Betrieb ist (der Adapter ist nicht am Computer

angeschlossen). Bedenken Sie, dass bei manchen Computern

auch im ausgeschalteten Zustand noch eine Versorgungsspan-

nung an den USB-Anschlüssen anliegen kann (Standby-

Betrieb).

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

13

3.3 CAN-Terminierung

Die Terminierung kann über Lötbrücken auf der Platine aktiviert

werden. Bei der Auslieferung ist die Terminierung ausgeschaltet.

Ein High-Speed-CAN-Bus (ISO 11898-2) muss an beiden Kabelenden

mit jeweils 120 Ohm terminiert sein, da es ansonsten zu Störungen

kommt. Ist ein CAN-Bus nicht korrekt terminiert, aktivieren Sie die

interne Terminierung.

Um die Terminierung einzuschalten, müssen die Lötfelder JP1

und JP2 verbunden werden. Gehen Sie folgendermaßen vor, um

die Terminierung zu aktivieren:

Achtung! Durch elektrostatische Entladung (ESD) können Kom-

ponenten auf der PCAN-USB FD-Platine beschädigt oder

zerstört werden. Treffen Sie beim Hantieren mit der Karte

Vorkehrungen zur Vermeidung von ESD.

1. Öffnen Sie das Kunststoffgehäuse, indem Sie auf beiden

Seiten jeweils die beiden Verschlusszungen z. B. mit einem

flachen Schraubendreher vorsichtig eindrücken.

2. Entnehmen Sie die Platine.

3. Löten Sie auf der Platine des PCAN-USB FD-Adapters beide

Lötbrücken zum Aktivieren der Terminierung.

Gehen Sie dabei mit besonderer Sorgfalt vor, um ungewollte

Kurzschlüsse auf der Platine zu vermeiden.

Abbildung 3 zeigt die Positionen der Lötfelder JP1 und JP2 für die

Terminierung an.

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

14

Abbildung 3: Draufsicht Platine PCAN-USB FD Lötfelder JP1 und JP2

Für den Zusammenbau des Gehäuses legen Sie die Platine über

Kopf auf das Oberteil des Gehäuses. Achten Sie dabei darauf, dass

das Kabel mit der Zugentlastung in der entsprechenden Aussparung

des Gehäuses liegt und dass die Leuchtdiode in der Aussparung am

Oberteil sitzt. Drücken Sie das Unterteil des Gehäuses auf das

Oberteil (Verschlusszungen rasten ein).

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

15

3.4 Verkabelung

3.4.1 Terminierung

Ein High-Speed-CAN-Bus (ISO 11898-2) muss an beiden Enden mit

120 Ohm terminiert sein. Ansonsten kommt es zu störenden Signal-

reflexionen und die Transceiver der angeschlossenen CAN-Knoten

(CAN-Interface, Steuergerät) funktionieren nicht.

Der PCAN-USB FD-Adapter hat eine zuschaltbare interne Terminie-

rung (siehe Abschnitt 3.3 Seite 13). Ist ein CAN-Bus nicht korrekt

ter

miniert, aktivieren Sie die interne Terminierung.

3.4.2 Beispiel einer Verbindung

Abbildung 4: Einfache CAN-Verbindung

In diesem Beispiel wird der PCAN-USB FD-Adapter mit einem

Steuergerät durch ein Kabel verbunden, das an beiden Enden

terminiert ist.

3.4.3 Maximale Buslänge

High-Sp

eed-CAN-Netzwerke können bis zu 1 Mbit/s übertragen. Die

maximale Buslänge ist primär abhängig von der Übertragungsrate.

Die folgende Tabelle zeigt die maximal mögliche CAN-Buslänge bei

verschiedenen Übertragungsraten:

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

16

Übertragungsrate Buslänge

1 Mbit/s 40 m

500 kbit/s 110 m

250 kbit/s 240 m

125 kbit/s 500 m

50 kbit/s 1,3 km

Die hier aufgeführten Werte sind anhand eines idealisierten

Systems errechnet worden und können von der Realität abweichen.

Die Abhängigkeit der Buslänge von der Übertragungsrate basiert

auf der Arbitrierungsphase der CAN-Kommunikation. Bei CAN FD

wird die Übertragungsrate der Arbitrierung durch die Nominal-

Bitrate bestimmt. Da diese nur einen maximalen Wert von 1 Mbit/s

annehmen kann, gelten für CAN FD die gleichen maximalen

Buslängen wie für CAN, trotz der höheren Datenübertragung.

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

17

4 Betrieb

4.1 Status-LED

Der PCAN-USB FD-Adapter hat eine Status-LED, die folgende

Zustände annehmen kann:

Status Bedeutung

Grün leuchtend Es besteht eine Verbindung zu einem Treiber des

Betriebssystems.

Grün langsam blinkend Eine Software-Anwendung ist mit dem Adapter

verbunden.

Grün schnell blinkend Es werden Daten über den angeschlossenen CAN-Bus

übertragen.

Rot blinkend Während der Übertragung von CAN-Daten tritt ein

Fehler auf.

Orange schnell blinkend Identifizierung eines Adapters, wenn mehrere Adapter

angesteckt sind (siehe Abschnitt 5.1.3 Seite 26).

4.2 USB-Verbindung trennen

Unter Windows wird das Symbol zum sicheren Entfernen der Hard-

ware für den PCAN-USB FD-Adapter nicht verwendet. Sie können

den Adapter ohne Vorbereitung vom USB-Anschluss des

Computers abziehen.

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

18

4.3 Mehrere PCAN-USB FD-Adapter

unterscheiden

Sie können mehrere PCAN-USB FD-Adapter gleichzeitig an einem

Computer betreiben. Das mitgelieferte Programm PCAN-View

ermöglicht die Vergabe von Geräte-IDs, um die Adapter in einer

Softwareumgebung unterscheiden zu können. Nähere Informa-

tionen erhalten Sie im Abschnitt 5.1.3 Seite 26.

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

19

5 Software und API

Dieses Kapitel behandelt die mitgelieferte Software PCAN-View und

die Programmierschnittstelle PCAN-Basic.

5.1 Monitor-Software PCAN-View

PCAN-View ist eine einfache Windows-Software zum Betrachten,

Senden und Aufzeichnen von CAN- und CAN-FD-Nachrichten.

Hinweis: Dieses Kapitel beschreibt die Verwendung von PCAN-

View mit einem CAN-FD-Adapter.

Abbildung 5: PCAN-View für Windows

PCAN-USB FD – Benutzerhandbuch

20

So starten und initialisieren Sie PCAN-View:

1. Wählen Sie im Windows-Start-Menü oder auf der Windows-

Start-Seite PCAN-View aus.

Das Dialogfenster für die Auswahl der Hardware sowie die

Einstellung der Parameter erscheint.

Abbildung 6: Auswahl der Hardware und Parameter

2. Wählen Sie aus der Liste Verfügbare PCAN-Hardware das

gewünschte Interface.

3. Wählen Sie die Clock-Frequenz. Die im folgenden wählba-

ren Bitraten basieren auf dieser Einstellung.

4. Wählen Sie aus der Dropdownliste Nominal Bitrate die

Übertragungsrate, die für die Arbitrierung-Phase verwendet

wird.

Wählen Sie aus der Dropdownliste Daten-Bitrate, eine

zusätzliche Daten-Bitrate für den CAN-FD-Bus aus. Die hier

ausgewählte Bitrate bestimmt die höhere Übertragungsge-

schwindigkeit für die Datenfelder eines CAN-Frames.

Seite laden ...

PEAK-System PCAN-USB FD Bedienungsanleitung

PEAK-System PCAN-USB FD Bedienungsanleitung

Verwandte Papiere