IBC - Carte interface de communication sur le bus CAN du réseau
Le protocole CAN, très utilisé dans l'industrie, est robuste et très résistant aux perturbations électriques. Il permet une communication bidirectionnelle entre les différents nœuds du réseau en utilisant un minimum de câblage.
Une fois n'est pas coutume, la carte IBC (Interface Bus CAN) est une réplique d'un circuit déjà existant avec quelques adaptations. Cette carte sera utilisée dans tous les modules de la gestion automatisée du réseau et permettra la communication inter-modules.
Caractéristiques de la carte IBC
Cette petite carte d'interface CAN conserve les mêmes caractéristiques et une parfaite compatibilité avec celles du commerce :
- Dimensions du circuit imprimé L 44 x l 26 mm ;
- Alimentation 5V CC ;
- Pilotage réalisé via le protocole SPI (intégré dans les microcontrôleurs) ;
- Vitesse de communication jusqu'à 1Mb/s ;
- Connexion au bus CAN par paire torsadée ;
- Courant de veille : 1µA ;
- Courant de fonctionnement : 5mA.
Maturité :
État d'avancement de la carte interface
Évolutions
Version 1.1
Version 1.0
Schéma électronique
L'ordre des broches du connecteur SPI est identique à celui des cartes du commerce. La carte interface IBC est parfaitement compatible avec ses grandes sœurs qui savent communiquer avec elle. Il est donc possible de panacher la carte IBC avec des cartes interface CAN du commerce.
Matériel nécessaire
| Description | Quantité | Référence PCB |
|---|---|---|
| Condensateur 22pF | 2 | C1, C2 |
| Condensateur 100nF | 2 | C3, C4 |
| Condensateur polarisé électrolytique 10µF | 1 | C5 |
| Bornier de connexion du bus CAN | 1 | J1 |
| Pin header droit | 9 | J2, J3 |
| Résistance 10K (1/4 W) | 1 | R1 |
| Résistance 120 ohms (1/4 W) | 1 | R2 |
| Support de circuit intégré 18 broches | 1 | U1 |
| MCP2515 | 1 | U1 |
| TJA1050T CMS | 1 | U2 |
| Quartz 8.000MHz | 1 | X1 |
Fonctionnement
Deux circuits intégrés composent ce montage :
- le MCP2515 contient toute la gestion du protocole CAN ainsi qu'une interface SPI pour le dialogue avec le microcontrôleur. Il dispose de sa propre horloge cadencée à 8 MHz (X1, C1 et C2) ;
- le TJA1050 permet de gérer les échanges physiques avec le bus CAN. C'est grâce à ce composant récent que le nombre de nœuds possibles sur le bus a été considérablement augmenté (maximum 110 nœuds).
Circuit imprimé
- Le circuit imprimé dispose d'un plan de masse sur chaque face du circuit afin d'atténuer au maximum les interférences.
- Les deux trous de fixation de chaque côté de la prise CAN permettent de solidariser la carte interface avec le module qui l'accueillera et ainsi, ne pas exercer d'effort sur les broches d'interface SPI (J2) lors des opérations de branchement / débranchement de la paire torsadée.
Cuivre face dessus
Cuivre face dessous
Schéma d'implantation des composants
Le connecteur J2 est implanté sur la face du dessous de manière à pouvoir être connecté directement sur le module.
Réalisation du circuit imprimé
Le fichier zip ci-contre contient :
- tous les fichiers de descriptions du montage au format gerber (extension gbr)
- le fichier de perçage (extension drl).
Ce fichier compressé peut être directement utilisé si vous commandez la réalisation des circuits imprimés à un prestataire (voir le tutoriel "Faire réaliser son PCB").
Vue 3D de la carte IBC
Mise en place des composants
Étant donné qu'il vous appartient de réaliser la carte de communication CAN et que votre bus ne comportera obligatoirement que deux résistances de rebouclage, vous pouvez donc créer deux cartes complètes et pour toutes les autres, faire l'économie de la résistance de 120 ohms et des broches du jumper. Dans cette configuration, la seule contrainte sera de modifier la position de la carte de rebouclage si vous étendez le bus CAN. (Ce qui n'arrive pas tous les jours...)
La mise en place des composants sur la carte ne pose pas de problème particulier. si ce n'est le composant CMS pour lequel il convient d'être minutieux.
L'ordre d'implantation est toujours le même. On commence par le plus petit composant et on termine par le plus grand :
- Commencez par le TJA1050 (Attention à bien positionner la broche 1 sur le point de l'empreinte U2 sur le PCB) ;
- Les deux résistances ;
- Le quartz ;
- Les condensateurs non polarisés ;
- Le support du circuit intégré (18 broches) ;
- Les broches de connexions J2 et J3 (Le connecteur SPI J2 est soudé sur la face du dessous) ;
- Le condensateur polarisé ;
- Terminez par le bornier de connexion au bus CAN.
Vous devrez réaliser une carte IBC pour chaque module électronique de votre réseau connecté au bus CAN... A vos fers à souder !
Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *.
Commentaires
Ajouter un commentaire