Module CAN MCP2515 TJA1050

Le MCP2515 de Microchip Technology est un contrôleur autonome de réseau de zone de commande (CAN) qui met en œuvre la spécification CAN, version 2.0B. Il est capable de transmettre et de recevoir à la fois des trames de données standard et étendues, ainsi que des trames distantes. Le MCP2515 dispose de deux masques d’acceptation et de six filtres d’acceptation qui sont utilisés pour filtrer les messages indésirables, réduisant ainsi la charge du microcontrôleur hôte (MCU). Le MCP2515 communique avec les microcontrôleurs via une interface périphérique série (SPI) conforme aux normes de l’industrie.

CAN signifie Controller Area Network et il est souvent considéré principalement comme un bus de communication automobile, car il est utilisé comme norme pour connecter tous les systèmes électroniques et capteurs des voitures et est accessible à l’extérieur via l’interface OBD-II.

Le bus CAN est en réalité un bon bus de communication pour de nombreuses applications qui utilisent plusieurs MCUs distribués et qui ont besoin d’interagir les uns avec les autres, comme dans l’automatisation industrielle ou la robotique.

Les caractéristiques clés du bus CAN sont qu’il utilise seulement 2 fils pour la communication sur le bus et que tous les MCUs se connectent à ces mêmes 2 fils. Le matériel du bus CAN se charge de déplacer les messages à travers le bus en prévenant les collisions et en corrigeant les erreurs, sans nécessiter de surcharge pour les MCUs. Les messages utilisent des identifiants basés sur le contenu du message plutôt que des identifiants de MCU, de sorte que tous les matériels du bus CAN peuvent accéder et filtrer les messages qui intéressent leur MCU associé (nœud).

Le module comprend le circuit intégré MCP2515 CAN Controller qui gère la logique de gestion du bus CAN, ainsi qu’une interface SPI pour se connecter à son MCU associé. Il comprend également la puce TJA1050 CAN Transceiver qui se charge de convertir les données numériques en signal différentiel utilisé sur les fils du bus CAN.

Le bus physique est composé de deux nœuds terminaux situés aux deux extrémités du bus. Un câble de fil à paires torsadées, généralement blindé, relie les deux nœuds. Pour une utilisation de type banc d’essai, n’importe quelles 2 fils peuvent être utilisés pour connecter les nœuds. À mesure que la longueur du bus augmente ou que le bruit électrique ambiant augmente, l’utilisation de paires torsadées et l’ajout d’un blindage deviennent plus importants.

Les nœuds terminaux comportent une résistance de terminaison de 120 ohms qui termine les deux extrémités du bus. Celles-ci sont simplement ajoutées au circuit à l’aide du cavalier inclus avec le module. Pour un fonctionnement sur un court bus, ces résistances ne sont généralement pas nécessaires.

D’autres nœuds peuvent être ajoutés entre les deux nœuds terminaux. Ils peuvent être raccordés en ligne ou fixés au bus principal à l’aide d’un câble court, à condition que la longueur reste inférieure à 12 pouces. Ces nœuds supplémentaires n’utilisent pas de résistance de terminaison de 120 ohms.

Caractéristiques

• Vitesse de bus allant jusqu’à 1 Mb/s
• Longueur de bus allant jusqu’à 1000 mètres
• Trames de données standard et étendues, ainsi que des trames à distance
• Mode à déclenchement unique
• Sortie d’interruption
• Interface SPI
• Pilote de ligne TJA1050
• Fonctionnement à 5V

Spécifications

• Implémente CAN V2.0B à 1 Mb/s :

• Longueur de 0 à 8 octets dans le champ de données
• Trames de données standard et étendues, ainsi que trames distantes

• Tampons de réception, masques et filtres :

• Deux tampons de réception avec stockage des messages par ordre de priorité
• Six filtres de 29 bits
• Deux masques de 29 bits

• Filtrage des octets de données sur les deux premiers octets de données (s’applique aux trames de données standard)

• Trois tampons de transmission avec fonctionnalités de priorisation et d’annulation

• Interface SPI haute vitesse (10 MHz) :

• Modes SPI 0,0 et 1,1

• Mode One-Shot assure une tentative de transmission du message une seule fois

• Broche de sortie d’horloge avec prédiviseur programmable :

• Peut être utilisée comme source d’horloge pour autre(s) dispositif(s)

• Le signal de début de trame (SOF) est disponible pour la surveillance du signal SOF :

• Peut être utilisé pour les protocoles basés sur les créneaux horaires et/ou les diagnostics de bus pour détecter une dégradation précoce du bus

• Broche de sortie d’interruption avec activations sélectionnables

• Broches de sortie de tampon plein configurables comme :

• Sortie d’interruption pour chaque tampon de réception
• Sortie polyvalente

• Broches d’entrée Request-to-Send (RTS) configurables individuellement comme :

• Broches de contrôle pour demander la transmission pour chaque tampon de transmission
• Entrées polyvalentes

• Technologie CMOS à faible consommation :

• Fonctionne de 2,7V à 5,5V
• Courant actif de 5 mA (typique)
• Courant de veille de 1 μA (typique) (mode veille)

• Plages de température prises en charge :

• Industriel (I) : -40°C à +85°C
• Étendu (E) : -40°C à +125°C