Entwicklungspakets mit GNU-Compiler für C und C++ erstellt und anschließend per CAN auf das Modul übertragen. Verschiedene Programmierbeispiele erleichtern den Einstieg in die Implementierung eigener Lösungen. Bei der Auslieferung ist das PCAN-GPS FD mit einer Standard-Firmware versehen, welche die Rohdaten der Sensoren regelmäßig auf dem CAN-Bus sendet. 1 Einleitung PCAN-GPS FD...
Eigenschaften im Überblick Mikrocontroller NXP LPC54618 mit Arm-Cortex-M4-Core High-Speed-CAN-Kanal (ISO 11898-2) Erfüllt die CAN-Spezifikationen 2.0 A/B und FD CAN-FD-Übertragungsraten für das Datenfeld (max. 64 Bytes) von 40 kbit/s bis zu 10 Mbit/s CAN-Übertragungsraten von 40 kbit/s bis 1 Mbit/s NXP CAN-Transceiver TJA1043 CAN-Terminierung durch Lötjumper zuschaltbar Wake-Up über CAN-Bus oder separaten Eingang Navigationssatelliten-Empfänger u-blox MAX-M10S...
1.2 Lieferumfang PCAN-GPS FD im Kunststoffgehäuse inklusive Gegenstecker: Phoenix Contact FMC 1,5/10-ST-3,5 - 1952348 Externe Antenne für Satellitenempfang Download Windows-Entwicklungspaket mit: GCC ARM Embedded Flashprogramm Programmierbeispielen Handbuch im PDF-Format 1.3 Voraussetzung Spannungsquelle im Bereich von 8 bis 32 V DC Für den Upload der Firmware per CAN: CAN-Interface der PCAN-Reihe für den Computer (z.
2 Beschreibung der Sensoren Dieses Kapitel beschreibt in Kurzform die Eigenschaften der Sensoren, die im PCAN-GPS FD eingesetzt sind, und gibt Hinweise zur Verwendung. Zusätzliche Information zu den Sensoren finden Sie in Kapitel 8 Technische Daten und in den Datenblättern der jeweiligen Hersteller im Anhang E Datenblätter. 2.1 Empfänger für Navigationssatelliten (GNSS) Das Empfängermodul u-blox MAX-M10S bietet eine außergewöhnliche Empfindlichkeit und Erfassungszeit für alle L1-GNSS-Signale und ist für folgende...
während der Laufzeit vom Nutzer angepasst werden. Die möglichen Kombinationen können Sie im Anhang E Datenblätter ersehen. Für den Empfang eines Satellitensignals muss eine externe Antenne an der SMA-Buchse angeschlossen sein. Sowohl passive als auch aktive Antennen sind verwendbar. Eine aktive Antenne ist im Lieferumfang enthalten. Sensorseitig wird die Antenne auf Kurzschlüsse überwacht.
Für die Genauigkeit der Messwerte werden diverse Filter in Reihe geschaltet, bestehend aus einem analogen Anti Aliasing-Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz, abhängig von der Ausgangsdatenrate (ODR), einem ADC-Wandler, einem einstellbaren digitalen Tiefpassfilter und einer zusammengesetzten Gruppe von wählbaren, einstellbaren Digitalfiltern. Die Gyroskop-Filterkette ist eine Reihenschaltung von drei Filtern, bestehend aus einem wählbaren, einstellbaren digitalen Hochpassfilter (HPF), einem wählbaren, einstellbaren digitalen Tiefpassfilter (LPF1) und einem digitalen Tiefpassfilter (LPF2), dessen Grenzfrequenz abhängig von der gewählten Ausgangsdatenrate (ODR) ist.
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Achsen des Magnetfeldsensors im Verhältnis zum PCAN-GPS FD-Gehäuse Der Sensor beinhaltet einen wählbaren digitalen Tiefpassfilter, um Rauschen zu reduzieren. Zudem können automatisch Hard-Iron-Fehler mittels konfigurierbarer Offset-Werte kompensiert werden. Dies ist nötig, wenn in unmittelbarer Nähe des Sensors ein Magnet platziert wird, welcher den Sensor permanent beeinträchtig. Davon abgesehen ist der Magnetfeldsensor im Auslieferungszustand werkskalibriert und bedarf keiner Offset-Korrektur.
3.1 Federklemmenleiste Federklemmenleiste mit Rastermaß 3,5 mm (Phoenix Contact FMC 1,5/10-ST-3,5 - 1952348) Klemme Bezeichner Funktion Versorgung 8 bis 32 V DC, z. B. Kfz-Klemme 30, Verpolungsschutz Masse CAN_Low Differenzielles CAN-Signal CAN_High DIO_0 Verwendbar als Eingang (High-aktiv) oder Ausgang mit Low-Side-Schalter DIO_1 Verwendbar als Eingang (High-aktiv) oder Ausgang mit Low-Side-Schalter Boot CAN...
3.2 SMA-Antennenanschluss An der SMA-Buchse muss für den Empfang von Satellitensignalen eine externe Antenne angeschlossen werden. Sowohl passive als auch aktive Antennen sind verwendbar. Für eine aktive Antenne kann eine Versorgung von 3,3 V mit maximal 50 mA über den GNSS-Empfänger geschaltet werden. Im Lieferumfang befindet sich eine aktive Antenne, die per Werkseinstellung des PCAN-GPS FD die Navigationssysteme GPS, Galileo und BeiDou mit QZSS und SBAS empfangen kann.
4 Hardware-Konfiguration Für besondere Anwendungsfälle können auf der Platine des PCAN-GPS FD anhand von Lötbrücken verschiedene Einstellungen vorgenommen werden: Kodierlötbrücken zur Abfrage per Firmware Interne Terminierung Pufferbatterie für den Satellitenempfänger 4.1 Kodierlötbrücken Die Platine hat vier Kodierlötbrücken, um den zugehörigen Eingangbits des Mikrocontrollers einen dauerhaften Zustand zuordnen zu können.
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Kodierlotbrücken aktivieren: Kurzschlussgefahr! Das Löten am PCAN-GPS FD darf nur durch Fachpersonal der Elektrotechnik erfolgen. Achtung! Elektrostatische Entladung (ESD) kann Komponenten auf der Platine beschädigen oder zerstören. Treffen Sie Vorkehrungen zur Vermeidung von ESD. 1. Trennen Sie den PCAN-GPS FD von der Spannungsversorgung. 2.
4.2 Interne Terminierung Falls der PCAN-GPS FD an einem CAN-Bus-Ende angeschlossen wird und dort noch keine Terminierung des CAN-Busses besteht, kann eine interne Terminierung mit 120 Ω zwischen den Leitungen CAN-High und CAN-Low aktiviert werden. Bei der Auslieferung ist die Terminierung ausgeschaltet. Tipp: Wir empfehlen, die Terminierung an der CAN-Verkabelung vorzunehmen, beispielsweise mit dem PCAN-Term Terminierungsadapter.
4. Löten Sie auf der Platine die Lötbrücke(n) entsprechend der gewünschten Einstellung. Lötfelder für die Terminierung des CAN-Kanals Ohne Terminierung Mit Terminierung (Standard) CAN-Kanal 5. Setzen Sie den Gehäusedeckel entsprechend der Aussparung des Antennen-Anschlusses wieder ein. 6. Verschrauben Sie die zwei Schrauben wieder am Gehäuseflansch. 4.3 Pufferbatterie für GNSS Der Empfänger für Navigationssatelliten (GNSS) benötigt nach dem Einschalten des PCAN-GPS FD-Moduls ungefähr eine halbe Minute bis zur ersten...
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Schnellstart durch Pufferbatterie aktivieren: Kurzschlussgefahr! Das Löten am PCAN-GPS FD darf nur durch Fachpersonal der Elektrotechnik erfolgen. Achtung! Elektrostatische Entladung (ESD) kann Komponenten auf der Platine beschädigen oder zerstören. Treffen Sie Vorkehrungen zur Vermeidung von ESD. 1. Trennen Sie den PCAN-GPS FD von der Spannungsversorgung. 2.
5 Betrieb 5.1 PCAN-GPS FD starten Das PCAN-GPS FD wird durch Anlegen einer Versorgungsspannung an die entsprechenden Klemmen eingeschaltet (siehe Abschnitt 3.1 Federklemmenleiste). Die im Flash-Speicher enthaltene Firmware wird daraufhin ausgeführt. Bei der Auslieferung ist das PCAN-GPS FD mit einer Standard-Firmware versehen. Sie sendet die durch die Sensoren ermittelten Rohwerte periodisch bei einer CAN-Übertragungsrate von 500 kbit/s.
5.3 Sleep-Modus Das PCAN-GPS FD kann in einen Sleep-Modus versetzt werden. Bei der Programmierung einer eigenen Firmware können Sie den Sleep-Modus durch eine CAN-Nachricht oder ein Timeout auslösen. Dabei darf an Pin 9, Wake-Up kein High-Pegel anliegen. Im Sleep-Modus wird die Stromversorgung für einen Großteil der Elektronik im PCAN-GPS FD abgeschaltet und die Stromaufnahme reduziert sich auf 175 µA bei gleichzeitigem RTC- und GPS-Betrieb.
Firmware für programmierbare Hardware-Produkte von PEAK-System erstellen. Für jedes unterstützte Produkt sind Code-Beispiele enthalten. Bei der Auslieferung ist das PCAN-GPS FD mit einer Standard-Firmware versehen, welche die Rohdaten der Sensoren regelmäßig auf dem CAN-Bus sendet. Der Quellcode der Firmware ist als Beispiel 00_Delivery_Firmware verfügbar.
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Debug\ OpenOCD- sowie Konfigurationsdateien für Hardware, die Debugging unterstützt VBScript SetDebug_for_VSCode.vbs, um die Beispielverzeichnisse für die Visual Studio Code IDE mit Cortex-Debug zu modifizieren Detaillierte Informationen zum Debugging sind in der beiliegenden Dokumentation zum PEAK-DevPack Debug Adapter aufgeführt. Hardware\ Unterverzeichnisse der unterstützten Hardware, die mehrere Firmware-Beispiele enthalten.
4. Starten Sie Visual Studio Code. Die IDE ist kostenfrei bei Microsoft erhältlich: https://code.visualstudio.com. 5. Wählen Sie den Ordner Ihres Projekts und öffnen Sie ihn. Zum Beispiel: d:\PEAK-DevPack\Hardware\PCAN-GPS_FD\Examples\03_Timer. 6. Sie können den C-Code bearbeiten und über das Menü Terminal > Run Task die Befehle make clean und make all aufrufen oder eine einzelne Datei kompilieren.
7 Firmware-Upload Der Mikrocontroller im PCAN-GPS FD wird über CAN mit neuer Firmware ausgestattet. Der Upload der Firmware erfolgt über einen CAN-Bus mit der Windows-Software PEAK-Flash. 7.1 Systemvoraussetzungen CAN-Interface der PCAN-Reihe für den Computer, beispielsweise PCAN-USB CAN-Verkabelung zwischen dem CAN-Interface und dem PCAN-GPS FD-Modul mit korrekter Terminierung an beiden Enden des CAN-Busses mit jeweils 120 Ohm Betriebssystem Windows 11 (x64/ARM64), 10 (x86/x64) Falls Sie mehrere PCAN-GPS FD-Module am selben CAN-Bus mit neuer Firmware...
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1. Trennen Sie das PCAN-GPS FD von der Spannungsversorgung. 2. Stellen Sie eine Verbindung zwischen den Klemmen Boot und der Spannungsversorgung V her. Verbindung an der Federklemmenleiste zwischen Klemmen 1 und 7 Durch diese Maßnahme wird später der Anschluss Boot mit einem High-Pegel versehen.
7.3 Firmware übertragen Auf das PCAN-GPS FD kann eine neue Version der Firmware übertragen werden. Der Firmware-Upload erfolgt über einen CAN-Bus mit der Windows-Software PEAK-Flash. Firmware mit PEAK-Flash übertragen: Die Software PEAK-Flash ist im Entwicklungspaket enthalten, das Sie über den folgenden Link herunterladen können: www.peak-system.com/quick/DLP-DevPack 1.
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3. Klicken Sie auf die Schaltfläche Weiter. Das Fenster Hardware-Auswahl erscheint. 4. Klicken Sie auf das Optionsfeld Module am CAN-Bus. 5. Wählen Sie im Dropdown-Menü Kanäle angeschlossener CAN-Hardware ein mit dem Computer verbundenes CAN-Interface aus. 6. Im Dropdown-Menü Bitrate wählen Sie die nominale Bitrate 500 kbit/s aus. 7.
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8. Klicken Sie auf Weiter. Das Fenster Firmware-Auswahl erscheint. 9. Wählen Sie das Optionsfeld Firmware-Datei und drücken Sie auf Auswählen. 10. Wählen Sie die entsprechende Datei (*.bin) aus. 11. Klicken Sie auf Weiter. Der Dialog Bereit zum Flashen erscheint. 12. Klicken Sie auf Start, um die neue Firmware auf den PCAN-GPS FD zu übertragen.
8 Technische Daten Versorgung Versorgungsspannung 8 bis 32 V DC Stromaufnahme 8 V: 50 mA Normalbetrieb 12 V: 35 mA 24 V: 20 mA 30 V: 17 mA Stromaufnahme Sleep 140 µA (nur RTC) 175 µA (RTC und GPS) Knopfzelle für RTC Typ CR2032, 3 V, 220 mAh (und GNSS bei Bedarf) Betriebsdauer ohne Stromversorgung des PCAN-GPS FD:...
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CAN (FD) Protokolle CAN FD ISO 11898-1:2015, CAN FD non-ISO, CAN 2.0 A/B Physikalische Übertragung ISO 11898-2 (High-speed CAN) CAN-Bitraten Nominal: 40 kbit/s bis 1 Mbit/s CAN-FD-Bitraten Nominal: 40 kbit/s bis 1 Mbit/s 40 kbit/s bis 10 Mbit/s Daten: Transceiver NXP TJA1043, Wake-up-fähig Interne Terminierung per Lötbrücken, bei Auslieferung nicht aktiviert...
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Empfänger für Navigationssatelliten (GNSS) Maximal gleichzeitig empfangbare Satelliten Empfindlichkeit max. -166 dbm (Tracking und Navigation) Zeit bis zur ersten ca. 30 s Positionsbestimmung bei Kaltstart (TTFF) Genauigkeit der GPS (Concurrent): 1,5 m Positionswerte Galileo: 3 m BeiDou: 2 m GLONASS: 4 m Versorgung für aktive 3,3 V, max.
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Digitale Eingänge Anzahl Schalttyp High-aktiv (interner Pull-Down), invertierend Max. Eingangsfrequenz 3 kHz Max. Spannung 60 V Schaltschwellen High: U ≥ 2,6 V Low: U ≤ 1,3 V Innenwiderstand > 33 kΩ Digitale Ausgänge Anzahl Low-Side-Treiber Max. Spannung 60 V Max. Strom 0,7 A Kurzschlussstrom Innenwiderstand...
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Maße Größe 68 x 57 x 25,5 mm (B x T x H) (ohne SMA-Anschluss) Gewicht Platine: 27 g (inkl. Knopfzelle und Gegenstecker) Gehäuse: 17 g Umgebung Betriebstemperatur -40 bis +85 °C (außer Knopfzelle) Knopfzelle (typisch): -20 bis +60 °C Temperatur für Lagerung -40 bis +85 °C (außer Knopfzelle) und Transport...
Anhang A CE-Zertifikat EU Declaration of Conformity This declaration applies to the following product: PCAN-GPS FD Product name: IPEH-003110 Item number(s): Manufacturer: PEAK-System Technik GmbH Otto-Röhm-Straße 69 64293 Darmstadt Germany We declare under our sole responsibility that the mentioned product is in...
Anhang B UKCA-Zertifikat UK Declaration of Conformity This declaration applies to the following product: PCAN-GPS FD Product name: IPEH-003110 Item number(s): Manufacturer: UK authorized representative: Control Technologies UK Ltd PEAK-System Technik GmbH Otto-Röhm-Straße 69 Unit 1, Stoke Mill, 64293 Darmstadt...
Anhang D CAN-Nachrichten der Standard-Firmware Die folgenden zwei Tabellen beziehen sich auf die Standard-Firmware, mit der das PCAN-GPS FD bei der Auslieferung versehen ist. Sie geben die CAN-Nachrichten an, die zum einen vom PCAN-GPS FD zyklisch gesendet werden (600h bis 640h) und die zum anderen zur Steuerung des PCAN-GPS FD verwendet werden können (650h bis 657h).
Anhang E Datenblätter Die Datenblätter von Komponenten des PCAN-GPS FD können von der Produktseite als PDF-Dateien heruntergeladen werden. Die aktuellen Versionen der Datenblätter und Zusatzinformation können Sie von den Websites der Hersteller herunterladen. Antenne taoglas Ulysses AA.162: PCAN-GPS-FD_UserManAppendix_Antenna.pdf www.taoglas.com GNSS-Empfänger u-blox MAX-M10S: PCAN-GPS-FD_UserManAppendix_GNSS_DataSheet.pdf PCAN-GPS-FD_UserManAppendix_GNSS_InterfaceDescription.pdf www.u-blox.com...
Anhang F Entsorgung Das PCAN-GPS FD und die darin enthaltene Batterie dürfen nicht im Hausmüll entsorgt werden. Entfernen Sie die Batterie und entsorgen Sie die Batterie und das PCAN-GPS FD ordnungsgemäß, nach den örtlich geltenden Richtlinien. Die folgende Batterie ist im PCAN-GPS FD enthalten: 1 x Knopfzelle CR2032 3,0 V Anhang F Entsorgung PCAN-GPS FD...