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CANdemo: 基于ESP32 Arduino内核的2节点CAN总线示例

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简介：
CANdemo是一款基于ESP32和Arduino环境开发的演示程序，展示了一个简单的两节点CAN总线通信系统，适用于学习和测试CAN协议。 坎德莫使用ESP32的Arduino内核展示了如何构建一个两节点CAN总线系统。作者是迈克尔·西科拉（Michael Sikora）。硬件包括两个带有ESP32模块的Adafruit Huzzah32羽毛板，以及两个配备SN65HVD230 CAN收发器的CJMCU-230板。在CAN_H和CAN_L之间去除了120欧姆电阻，并使用了4倍电位器（例如A500K）。此外，还需要两块Adafruit锂离子聚合物电池，一块为2500mAh，另一块容量较小。 连接方式如下： - CJMCU-230的A4与CRX相连 - CJMCU-230的A5与CTX相连 - 电源线（例如3V）接至ESP32上的3V3引脚 - 地线GND相互连接

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  • CANdemo: 基于ESP32 Arduino内核的2节点CAN总线示例
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    CANdemo是一款基于ESP32和Arduino环境开发的演示程序，展示了一个简单的两节点CAN总线通信系统，适用于学习和测试CAN协议。 坎德莫使用ESP32的Arduino内核展示了如何构建一个两节点CAN总线系统。作者是迈克尔·西科拉（Michael Sikora）。硬件包括两个带有ESP32模块的Adafruit Huzzah32羽毛板，以及两个配备SN65HVD230 CAN收发器的CJMCU-230板。在CAN_H和CAN_L之间去除了120欧姆电阻，并使用了4倍电位器（例如A500K）。此外，还需要两块Adafruit锂离子聚合物电池，一块为2500mAh，另一块容量较小。 连接方式如下： - CJMCU-230的A4与CRX相连 - CJMCU-230的A5与CTX相连 - 电源线（例如3V）接至ESP32上的3V3引脚 - 地线GND相互连接
     
  • Arduino-STM32-CAN：基于Arduino的核心STM32实例演示
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    本项目展示了如何在STM32微控制器上构建一个类似Arduino的核心环境，并通过CAN总线进行通信。适合希望迁移至STM32平台且熟悉Arduino编程风格的开发者。 标题中的“Arduino-STM32-CAN”表明这是一个关于如何在STM32微控制器上使用CAN（Controller Area Network）通信的项目，并结合了Arduino编程环境和库资源。STM32是意法半导体推出的一系列高性能、低功耗的32位微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统。CAN总线是一种多主站串行通信总线，在汽车电子设备和工业自动化领域得到广泛应用，因其高可靠性、抗干扰能力和实时性而备受青睐。 描述简单重申了标题的信息：这个项目提供的是STM32与Arduino结合使用CAN通信的示例。 标签中的关键词进一步细化了涉及的技术点： 1. **arduino** - 指Arduino开发平台，简化微控制器编程，并提供了易于使用的IDE和丰富的库资源。 2. **stm32** - STM32系列微控制器型号如STM32F103、STM32F407、STM32F303等，支持CAN接口。 3. **canbus** - CAN总线的别名，表明项目涉及网络通信。 4. **stm32f103**、**stm32f407**、**stm32f303**、**stm32f446** - 具体STM32微控制器型号，支持CAN接口。 5. **bxcan** - 可能指的是STM32的内置CAN外设，例如灵活CAN模块。 6. **ArduinoC** - 指使用Arduino语法编写的CC++代码。 在“Arduino-STM32-CAN-master”压缩包文件中，可以找到以下内容： 1. **源代码**：包含示例程序，展示如何配置STM32的CAN接口并发送接收数据。 2. **库文件**：可能包括针对STM32 CAN通信优化的Arduino库，方便使用Arduino API进行CAN通信。 3. **硬件配置文件**：如板级支持包（BSP），用于设置引脚映射及其他硬件相关配置。 4. **文档**：教程、README等文档解释如何设置项目、编译代码及连接硬件。 5. **示例电路图**：显示STM32和CAN收发器的连接方式，以及可能的外部设备。 通过学习这个项目，开发者可以了解到： 1. 如何在Arduino IDE中配置STM32工程，包括选择正确的板型及设置晶振频率等。 2. STM32 GPIO配置方法，如何使能CAN接口引脚并将其设为输入输出模式。 3. CAN总线的基本概念，如帧结构（标准ID和扩展ID、数据长度代码）。 4. 如何使用STM32的CAN外设进行报文过滤、错误检测及仲裁。 5. 调试CAN通信的方法，确保数据正确传输与接收。 6. 在实际应用中如何与其他CAN节点（如ECU或其他微控制器）交互。 这个项目对于希望将Arduino编程风格应用于STM32微控制器，并利用CAN总线进行通信的开发者来说是宝贵的资源。通过实践该示例，他们可以深入了解STM32 CAN功能及嵌入式系统中的可靠通信实现方法。
     
  • CAN总线节点的设计
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    本项目专注于CAN总线节点设计，涵盖硬件选型、通信协议解析及故障诊断功能开发。旨在提升工业自动化系统中数据传输效率与可靠性。 CAN总线节点设计基于SJA1000的总线控制器，并采用光隔与CAN收发技术。这一设计方案确保了任意单片模块间的互相通信能力，解决了不同模块间电平不兼容的问题。同时，通过使用6N137高速光耦隔离技术保证了系统的安全性和各模块之间的独立性。 CAN总线是一种现场总线系统，最初由Bosch和Benz在研究试验中提出，并于1986年2月正式发布。至1993年11月，Bosch CAN 2.0已成为国际标准（ISO 11898）。目前，CAN总线芯片的销售量已超过一亿片，在欧洲汽车市场中的每辆车至少配备了一条CAN总线网络。 如今，CAN总线的应用范围已经从最初的汽车行业扩展到了机械工业、纺织机械、农业机械、机器人技术、数控机床、医疗器械以及家用电器等多个领域。其主要特点包括： - 多主方式工作：任何节点都可以在任何时候主动向其他节点发送信息。 - 报文优先级机制：根据报文标识符的不同，网络上的各个节点被赋予不同的优先级以满足实时通信需求，其中高优先级的数据能够在最短134μs内完成传输。 - 非破坏性总线仲裁技术：当多个节点同时尝试发送信息时，低优先级的节点将自动退出发送过程而不会干扰到其他更高优先级的信息传递。 - 灵活的数据通信方式：通过报文标识符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等不同形式的数据传输模式。 - 广泛的应用场景和长距离通讯能力：在标准帧条件下，信息的最大传输距离可达10公里（速率低于5kbps）；而当通信速率达到1Mbps时，最大传输距离缩短至40米。CAN网络上可容纳的节点数量取决于所使用的总线驱动电路类型。 - 短帧结构与高可靠性：每个数据包都采用短帧设计以减少干扰概率，并且所有报文均包含CRC校验和其他错误检测机制来确保极高的传输准确性。 - 多样化的物理层选择：通信介质可以选择双绞线、同轴电缆或光纤，满足不同场景下的需求。 - 错误处理能力：在发生严重故障时，节点能够自动关闭输出功能以避免对整个网络造成影响。 SJA1000是常见的CAN总线控制器之一，具有28个引脚接口（如MODE、TX0/TX1和RX0/RX1），支持编程设定工作模式以及控制数据的发送与接收操作。
     
  • 基于FPGA的CAN总线通信节点的设计
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    本设计提出了一种基于FPGA技术的CAN总线通信节点方案，优化了数据传输效率与可靠性，适用于工业自动化领域。 本段落提出了一种用FPGA替代传统单片机及外围扩展芯片的设计方案，并详细介绍了CAN总线通信节点的实现方法。设计采用SJA1000作为CAN总线控制器，使用FPGA为主控器来完成硬件接口电路的设计。通过分析CAN总线控制器的功能并运用Verilog语言进行软件编程，实现了基于FPGA的CAN节点间通信功能。 引言指出：CAN总线支持高达1M bit/s的数据传输速率，并具备多主模式、强抗电磁干扰及错误检测等特性，在自动化控制系统中得到广泛应用。鉴于项目特殊环境需求，本设计采用了FPGA作为系统中的主要控制器，相比传统的单片机方案具有独特优势。
     
  • 基于CAN总线的温度检测节点设计
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    本设计提出了一种基于CAN总线技术的温度监测系统，实现对多个节点的高效、实时监控。该方案具有成本低、可靠性高的特点，在工业自动化领域有广泛应用前景。 由于CAN总线的数据通信具有卓越的特性及极高的可靠性，它非常适合工业过程监控设备互连，并且是最有前途的现场总线之一。凭借其独特的特点，CAN总线广泛应用于电力、航空航天、冶金、交通、机器人技术、医疗设备以及环境和家庭电器等领域。 本段落提出了一种基于CAN总线设计的温度测量节点方案。这种设计方案旨在利用CAN总线的优点来构建一个分布式且实时的温度监控系统。 **总体结构设计** 该系统的架构由主站节点与多个分布式的温度测量节点组成，形成一种典型的主从式通信模式。其中，主站负责协调并控制各个从属测温节点通过CAN总线进行数据交换。这种配置简化了整个系统的复杂度，并提高了信息传输的效率。 **硬件电路设计** 硬件部分主要包括微控制器（例如STC89C52）、CAN总线控制器（如SJA1000）、CAN收发器（如PCA82CS0）以及温度传感器（比如DS18B20）四大部分。 **温度测量节点的详细构成** 选用DALLAS公司的DS18B20作为核心测温元件，该款一线总线接口型数字式温度计仅需一条信号线路就能实现与微处理器间的双向数据传输。它的主要优势包括： - 测量范围宽广：从-55°C到+125°C。 - 高精度度数：在特定区间内误差不超过±0.5℃。 - 分辨率可调至最高12位，能够达到0.0625℃的精确测量级别。 - 采用串行数字输出方式，并且内置了CRC校验功能以增强抗干扰性能。 **CAN通信电路设计** 为了保证节点间的信号传输稳定可靠，该系统使用微控制器（如STC89C52）与SJA1000 CAN总线控制芯片、PCA82C250高速收发器以及6N137光电耦合器共同构建CAN通信电路。其中的微处理器承担了初始化SJA1000及管理数据交换的任务，而通过使用光隔离技术，则进一步增强了整个网络的抗干扰能力和电气安全性。 综上所述，基于CAN总线设计出的温度测量节点方案不仅能够有效降低成本和提升系统的稳定性，同时也为实现精准实时监控与远程故障诊断提供了技术支持。
     
  • 基于STM32F103的CAN总线程序示例
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    本项目展示了如何在STM32F103微控制器上实现CAN总线通信，包含配置、初始化及消息收发等关键函数，适用于嵌入式系统开发人员学习和参考。 此例程涉及STM32F103VBT6单片机的CAN总线通信功能，并已调试成功。在使用过程中，请自行下载ST公司提供的固件库。
     
  • 基于Arduino的CAN总线项目开发
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    本项目利用Arduino平台进行CAN总线通信技术的研究与实践，旨在实现汽车电子控制单元间的高效数据传输和交互。 我们使用MCP2515模块实现CAN总线通信，在两个Arduino之间传输数据，以便从DHT传感器发送温度信息。
     
  • 基于Arduino的CAN总线项目开发
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    本项目旨在利用Arduino平台进行CAN总线技术的应用与开发，通过编写相关代码实现数据通信，适用于汽车电子、工业控制等领域的实验和研究。 标题中的“使用Arduino的CAN总线-项目开发”是指利用Arduino微控制器进行控制器局域网络（Controller Area Network，简称CAN）通信的实际操作项目。CAN总线是一种多主站的串行通信协议，在车辆、工业自动化及嵌入式系统等领域应用广泛，并且具有高可靠性和实时性。 描述中提到，“我们使用MCP2515模块实现CAN总线通信，以在两个Arduino之间进行数据传输，从DHT传感器发送温度信息”。这表明项目涉及以下关键组件和概念： 1. **MCP2515模块**：Microchip公司生产的这款CAN收发器可帮助Arduino与CAN总线接口，并将数字信号转换为适合总线传输的物理信号。它通常需要配合一个晶振（如8MHz）来提供时钟源，确保数据同步。 2. **CAN通信协议**：遵循特定帧结构，包括标识符、数据长度代码及数据字段等部分。该协议允许多个设备共享同一总线，并通过优先级机制决定谁可以发送信息。 3. **DHT传感器**：这类环境监测传感器可同时测量温度和湿度，在项目中用于获取环境温度并将其转换为CAN消息，传送到另一个Arduino节点。 4. **两个Arduino之间的通信**：在本项目里，两个Arduino分别作为总线的节点。一个负责发送数据（发射端），而另一则接收这些信息（接收端）。发射端读取DHT传感器的数据，并通过SPI接口将它们打包成CAN消息；接收端监听总线上的信息并解码温度数据。 压缩包子文件中包含`transmitter.c`和`receiver.c`，这两个源代码文件分别对应发送与接收程序。还有一个可能的背景图片或示意图（如：background_GVSjaoZKvr.jpg），帮助理解硬件布局；以及一个详细的项目指南或教程（例如can-bus-using-arduino-9ce7ba.pdf）。 实施此项目的步骤包括： 1. **硬件连接**：将MCP2515模块正确地与Arduino相连，确保电源、SPI接口和中断引脚等设置无误。 2. **编写代码**：在`transmitter.c`中写入读取DHT数据并构造CAN消息的程序，并通过SPI发送到MCP2515。同样，在`receiver.c`里设定捕获接收到的消息的中断服务程序，解析出温度信息。 3. **配置CAN总线参数**：设置波特率、位定时等关键参数以确保两端通信一致。 4. **测试和调试**：运行并检查数据传输是否正常进行，并确认发送的数据准确性。 此项目不仅有助于学习者理解CAN总线的基本原理，还能提升他们在Arduino编程及硬件接口方面的实践能力。通过实际操作，他们可以更深入地了解串行通信与嵌入式系统设计的细节。
     
  • STM32 CAN总线示例
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    本示例展示了如何在STM32微控制器上配置和使用CAN总线进行通信。包括初始化设置、消息发送接收等核心功能演示。 STM32CAN总线实例详解 基于ARM Cortex-M3内核的高性能芯片STM32F103系列微控制器在嵌入式系统设计中得到广泛应用。Controller Area Network（CAN）是一种多主站串行通信协议，适用于实时性要求高且可靠性强的应用场景，如汽车电子和工业自动化等领域。通过在STM32F103上实现CAN通信，开发者可以构建高效的网络控制系统。 一、STM32与CAN总线概述 STM32F103系列芯片内置了两个独立的CAN控制器（分别为CAN1和CAN2），它们符合CAN 2.0B规范，并支持标准帧（标识符长度为11位）及扩展帧（标识符长度为29位）。此外，它还具备错误检测与恢复机制以及仲裁功能来避免数据丢失。 二、配置CAN总线 为了使STM32F103的CAN模块正常工作，需要进行以下步骤： 1. 配置GPIO：通常情况下，CAN通信使用RX和TX这两条信号线路。因此需要将PB8引脚设置为复用推挽输出模式作为CAN1的接收端口（RX），同时将PB9配置为相同模式以充当发送端口（TX）。 2. 开启时钟：调用RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE)函数来开启与之相关的外设时钟。 3. 初始化CAN模块：设置工作模式、位时间参数以及滤波器配置等选项。这些步骤确保了后续通信的顺畅进行。 三、发送和接收数据 在使用STM32F103实现CAN通信的过程中，涉及到以下内容： - CAN帧类型分为标准帧（标识符长度为11位）与扩展帧（标识符长度达29位），两者均可携带最多8字节的数据。 - 使用函数CAN_Transmit()进行数据发送操作。该过程要求指定目标模块、ID号及数据缓冲区等参数。 - 通过调用CAN_Receive()从接收队列中获取一条消息，并返回接收到的帧信息。 四、中断处理 STM32F103支持多种类型的中断，例如当有新数据到达时触发接收完成中断；或者在检测到错误的情况下启动相应的服务程序。开发者需要设置适当的标志位来启用这些功能。 五、错误管理机制 为了确保系统的稳定运行，CAN模块提供了一系列诊断手段以监控潜在问题的发生情况，并通过读取状态寄存器来进行进一步分析和处理。 六、过滤规则配置 根据实际应用需求的不同，可以灵活地设定接受所有帧还是仅限于特定标识符范围内的消息。这有助于减少不必要的通信流量并提高整体效率。 七、示例代码解析 为了帮助初学者更好地理解实现过程，这里提供一段带有详细注释的STM32F103 CAN通信实例程序作为参考案例。通过研究这段代码，可以清楚地了解到如何完成初始化操作以及发送/接收数据等关键步骤，并掌握中断处理和错误检查的方法。 综上所述，在项目开发过程中合理利用CAN总线技术能够显著提升系统的通讯性能与可靠性。根据具体的应用场景进行参数调整，则可进一步优化通信效果并实现更佳的用户体验。
     
  • Arduino-CAN：用于通过CAN总线进行数据收发的Arduino库
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    Arduino-CAN是一款专为Arduino设计的软件库，支持通过CAN总线协议实现高效的数据传输与接收功能，简化了嵌入式系统的通信开发。 Arduino的CAN是一个用于使用CAN总线发送和接收数据的库。兼容硬件基于带有内置兼容CAN控制器的板/屏蔽或外部3.3V CAN收发器Microchip MCP2515接线微芯MCP2515，具体连接如下：Arduino VCC 5伏、地线接地线、SCK SCK（同步时钟）、CS CS（片选引脚，默认为10）和INT INT（中断请求，可选）。使用CAN.setPins(cs, irq)可以更改CS和INT引脚设置。如果使用了INT引脚，则必须通过具有中断功能的引脚进行配置。 注意：对于工作在3.3V逻辑电平下的板子，需要添加一个逻辑电平转换器来确保信号兼容性。例如，在ESP32上实现CAN通信时，同样需要外部3.3V CAN收发器，并且连接方式如下：ESP32 3V3引脚到CAN收发器的3V3、地线接地线、CTX（发送）和CRX（接收）。使用CAN.setPins(rx, tx)可以更改CTC和CRC引脚设置。