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1 Einleitung Der PCAN-Router ist ein zweikanaliges CAN-Modul, welches durch den frei programmierbaren Mikrocontroller der NXP LPC21-Serie die Möglichkeit bietet, die CAN-Nachrichten beider Kanäle flexibel zu verwenden. Damit stehen vielfältige Möglichkeiten zum Manipulieren, Auswerten, Filtern und Routen von CAN-Nachrichten zur Verfügung.
2 Anschlüsse und Bedienelemente PCAN-Router mit 10 Anschluss-Polen oder 2 x 9-Pin D-Sub-Anschlüssen und 2 Status-LEDs Folgende Anschlüsse können je nach Ausführung genutzt werden: 10-polige Schraubklemmenleiste (IPEH-002210-P) 2 x 9-polige D-Sub-Anschlüsse (IPEH-002210/11) I/O-Pin: digitaler Eingang auf CAN-Kanal 2 (IPEH-002210) I/O-Pin: digitaler Eingang auf CAN-Kanal 1 (IPEH-002211) RS-232-Schnittstelle für serielle Datenübertragung (IPEH-002210-P)
2.1 D-Sub-Anschlüsse Die PCAN-Router (IPEH-002210/11) haben jeweils zwei 9-polige D-Sub-Anschlüsse, die für die CAN-Kanäle CAN1 und CAN2 vorgesehen sind. Die CAN-Leitungen (CAN-High, CAN-Low) sind entsprechend der Spezifikation CiA® 106 angeordnet. Die Spannungsversorgung des PCAN-Router kann über beide D-Sub-Anschlüsse erfolgen. Die optoentkoppelte Ausführung (IPEH-002211) kann nur über CAN1 versorgt werden.
2.2 Schraubklemmenleiste Der PCAN-Router (IPEH-002210-P) hat eine 10-polige Schraubklemmenleiste für den Anschluss der folgenden Komponenten: Versorgungsspannung CAN-Kanäle 1 und 2 RS-232 CAN-Bootloader-Aktivierung (über Pin 7) Schraubklemmenleiste Phoenix Gegenstecker Phoenix Contact MC 1,5/10-ST-3,81 Klemmenbelegung Schraubklemmenleiste: Klemme Bezeichner Funktion Versorgung 8 bis 30 V DC...
3 Hardware-Konfiguration Für besondere Anwendungsfälle können auf der Platine des PCAN-Router anhand von Lötbrücken verschiedene Einstellungen vorgenommen werden: Kodierlötbrücken zur Abfrage per Firmware (siehe Abschnitt 3.1 Kodierlötbrücken) Nur D-Sub-Ausführungen IPEH-002210/-11: Versorgung externer Geräte mit 5 Volt über den D-Sub-Anschluss (siehe Abschnitt 3.2 Spannungsversorgung externer Geräte) Debugging-Ports des Mikrocontrollers (siehe Abschnitt 3.3 Anschlussfeld J5: JTAG-Ports)
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Aktivierung bestimmter Funktionen der Firmware oder die Kodierung einer ID denkbar. Bei einem Firmware-Upload per CAN wird der PCAN-Router durch eine 4-Bit-ID identifiziert, die durch die Lötbrücken festgelegt ist. Ein Bit ist gesetzt (1), wenn das entsprechende Lötfeld offen ist (Standardeinstellung: ID 15, alle Lötfelder offen).
Externe Geräte mit geringem Stromverbrauch (z. B. Buskonverter) können über den CAN-Anschluss CAN1 und CAN2 versorgt werden. Mit einer Lötbrücke je CAN-Kanal auf der Platine des PCAN-Router kann dafür eine Spannung von 5 V am Pin 1 des D-Sub-Steckers angelegt werden. Die Stromaufnahme darf dabei pro CAN-Anschluss nicht größer als 100 mA sein.
3.3 Anschlussfeld J5: JTAG-Ports Das unbestückte Anschlussfeld J5 auf der Platine des PCAN-Router bietet eine Zugriffsmöglichkeit auf die JTAG-Ports des Mikrocontrollers LPC2194/01 (μC) für Hardware-Debugging. Signal Port µC Interne Beschaltung 1, 2 /Reset /Reset Pull-up 3,3 V P1.29 Pull-down (R30) P1.30...
3.4 Anschlussfeld J4: Serielle Ports Das unbestückte Anschlussfeld J4 auf der Platine des PCAN-Router kann als eine Zugriffsmöglichkeit auf die seriellen Ports des Mikrocontrollers LPC2194/01 (μC) verwendet werden. Signal Port µC RxD0 P0.1 TxD0 P0.0 Nicht belegt /Boot_ser P0.14 +5,0 V Die Signale RxD0 und TxD0 werden auch an einen Pegelwandler für den...
Sie in Kapitel 2 Anschlüsse und Bedienelemente. Die im Flash-Speicher enthaltene Firmware wird daraufhin ausgeführt. Bei der Auslieferung ist der PCAN-Router mit einer Beispiel-Firmware versehen, die eine 1:1-Weiterleitung der CAN-Nachrichten zwischen den beiden CAN-Kanälen bei 500 kbit/s durchführt. Eine eingehende CAN-Nachricht bewirkt einen Wechsel der LED-Statusanzeige für den entsprechenden CAN-Kanal zwischen grün und orange.
Mit Hilfe des PEAK-DevPack Entwicklungspakets können Sie eine eigene anwendungsspezifische Firmware für programmierbare Hardware-Produkte von PEAK-System erstellen. Für jedes unterstützte Produkt sind Code-Beispiele enthalten. Bei der Auslieferung ist der PCAN-Router mit der Beispiel-Firmware 01_ROUTING versehen, die eine 1:1-Weiterleitung der CAN-Nachrichten zwischen den beiden CAN-Kanälen durchführt.
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Eigene Firmware erstellen: 1. Erstellen Sie einen Ordner auf Ihrem Computer. Wir empfehlen die Verwendung eines lokalen Laufwerks. 2. Entpacken Sie das Entwicklungspaket PEAK-DevPack.zip vollständig in den Ordner. Es ist keinerlei Installation erforderlich. 3. Führen Sie das Skript SetPath_for_VSCode.vbs aus. Dieses Skript modifiziert die Beispielverzeichnisse für die Visual Studio Code IDE.
7. Richten Sie Ihre Hardware für den Firmware-Upload wie in Kapitel 6 Firmware- Upload beschrieben ein. 8. Verwenden Sie das Tool PEAK-Flash, um Ihre Firmware über CAN auf den PCAN-Router hochzuladen. Der Aufruf erfolgt über das Menü Terminal > Run Task > Flash Device oder über das Unterverzeichnis des Entwicklungspakets.
Terminierung an beiden Enden des CAN-Busses mit jeweils 120 Ohm Betriebssystem Windows 11 (x64), 10 (x86/x64) Falls Sie mehrere PCAN-Router am selben CAN-Bus mit neuer Firmware versehen wollen, müssen Sie den Routern jeweils eine ID zuweisen. Siehe dazu Abschnitt 3.1 Kodierlötbrücken.
6.2 Hardware einrichten Für ein Upload neuer Firmware per CAN muss der CAN-Bootloader im PCAN-Router aktiviert werden. Die Firmware-Übertragung kann nur über den CAN-Kanal 1 erfolgen. CAN-Bootloader aktivieren: Achtung! Elektrostatische Entladung (ESD) kann Komponenten auf der Platine beschädigen oder zerstören. Treffen Sie Vorkehrungen zur Vermeidung von ESD.
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3. Verbinden Sie einen CAN-Kanal des PCAN-Router mit einem am Computer installierten CAN-Interface. Achten Sie auf die korrekte Terminierung der CAN-Verkabelung (2 x 120 Ohm). Kurzschlussgefahr! Ein CAN-Kabel mit D-Sub-Anschlüssen darf keine Verbindung auf Pin 6 haben, wie dies z. B. bei einem 1:1-Kabel der Fall ist.
6.3 Firmware per CAN übertragen Auf den PCAN-Router kann eine neue Version der Firmware über den CAN-Kanal 1 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:...
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6. Im Dropdown-Menü Bitrate wählen Sie die nominale Bitrate 500 kbit/s aus. 7. Klicken Sie auf Suchen. In der Liste erscheint der PCAN-Router mit der Modul-ID und Firmware-Version. Falls nicht, überprüfen Sie, ob eine ordnungsgemäße Verbindung zum CAN-Bus mit der entsprechenden nominalen Bitrate besteht.
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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-Router zu übertragen. Der Dialog Flashen erscheint. 13. Nachdem der Vorgang abgeschlossen ist, drücken Sie auf Weiter.
CAN-Bootloader überschrieben werden. Danach ist ein Firmware-Upload per CAN nicht mehr möglich. Bootloader des Mikrocontrollers aktivieren: Kurzschlussgefahr! Das Löten am PCAN-Router 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.
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3. Schieben Sie die Platine wieder vorsichtig in das Gehäuse ein. 4. Bei der D-Sub-Ausführung: Setzen Sie die Schrauben am D-Sub-Anschluss wieder ein. 5. Schrauben Sie die beiden Seiten des Gehäuses wieder an. Sie können den PCAN-Router nun mit der neuen Firmware verwenden. 6 Firmware-Upload PCAN-Router Benutzerhandbuch 3.0.0...
Anhang D Port-Belegung des Mikrocontrollers Die folgende Tabelle listet die verwendeten Ein- und Ausgänge (Ports) des Mikrocontrollers LPC2194/01 (μC) und deren Funktion im PCAN-Router auf. Sie ist als Zusatzinformation gedacht. Die Funktionalität des Umsetzers wird durch die mitgelieferte Library abgebildet.