CAN模块由于体积受限,内部保护电路等级不高。在一些环境恶劣的应用现场,干扰能量过大易造成损坏。
解决方法:根据损坏情况适当增加保护电路。图3是推荐的典型保护电路图,电源端口有TVS保护,CAN接口有三级电路保护,可以抑制大能量的雷击浪涌。
图3 典型保护电路
4、5V模块匹配3.3V MCU,错误帧多或发不出数据。
可能原因:电平不匹配。5V模块匹配3.3V MCU在测试中可能并无异常,但由于某些参数的微小变化,就会导致电平不能正常识别。图4标示了模块TXD输入高电平的最低值0.7VCC,如小于该值,则存在风险。
解决方法:选择3.3V模块匹配3.3V MCU,或增加电平转换电路。
图4 CAN模块输入参数
5、近距离通信正常,远距离无法通信。
可能原因:a. CAN速率过高。由于CAN总线的仲裁机理,其对延时有着非常严格的要求。线缆延时的存在,使得导线长度制约着实际应用中CAN的最高工作速率。CAN速率与通信距离成反比,速率越高,通信距离越短。b. 线缆阻抗大,远端信号幅值过低。
解决方法:a.降低速率,或缩短总线长度,可参考图5线缆长度与波特率的关系。b.换用阻抗小的电线缆,或适当增大终端电阻值,可参考图6线缆长度与直流参数推荐。
图5 线缆长度与波特率的关系
图6 线缆长度与直流参数推荐
二、通过测试定位问题
当通过现有信息无法判断问题所在时,则需要对CAN接口进行测试,定位问题点。已推测出问题所在时,也可以对CAN接口进行测试,以验证推测与解决效果。
1、阻抗测量
在产品断电、或从PCB卸下后,使用数字万用表测量模块各引脚阻抗是否异常,如图7。若出现短路情况,说明模块或相关联电路有损坏现象。
测试时,TXD、RXD、VCC以GND为参考;CANH、CANL以CANG为参考。
图7 阻抗测量示意
2、检测模块供电电压
产品上电,使用数字万用表测量模块VCC-GND之间电压,电压应该在模块正常供电范围内,如图8。若电压值明显低于正常范围,且模块发热严重,则内部可能存在短路情况。若模块发热量正常(常规温升15℃),则需要检查外部供电电路是否异常。
图8 供电测试示意图
3、检测发送波形
使用示波器测试TXD引脚,以及CANH、CAN