CAN_door

CAN_door 广州致远电子有限公司 Tel:020-22644389 22644378 http://www.ecardsys.com CAN_bus总线在门禁系统中的应用 CAN_bus 总线简介 CAN-bus（Controller Area Network）即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。起先，CAN-bus 被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置 ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱...

广州致远电子有限公司 Tel:020-22644389 22644378 http://www.ecardsys.com CAN_bus总线在门禁系统中的应用 CAN_bus 总线简介 CAN-bus（Controller Area Network）即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。起先，CAN-bus 被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置 ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入 CAN 控制装置。由于其技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理，CAN_bus CAN-bus 已被广泛应用到各个自动化控制系统中。例如，在汽车电子、自动控制、智能大厦、电力系统、安防监控等各领域。 CAN-bus 是一种多主方式的串行通讯总线，具有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到 10Km 时，CAN-bus 仍可提供高达 5Kbps 的数据传输速率。 CAN 总线电平定义和通讯距离 CAN 总线采用两种互补的逻辑数值“显性”和“隐性”。“显性”（“Daminant”）数值表示逻辑“0”，而“隐性”（“Recessive”）表示逻辑“1”。当总线上同时出现“显性”位和“隐性”位时，最终呈现在总线上的是“显性”位。CAN_H 和 CAN_L 表示 CAN 总线收发器与总线的两接口引脚，信号是以两线之间的“差分”电压 Vdiff形式出现。在“隐性”状态下，VCAN_H 和 VCAN_L被固定与平均电压电平，Vdiff近似为零，此时 VCAN_H 和 VCAN_L的标称值为 2.5V。“显性”位以大于最小阀值的差分电压表示，此时 VCAN_H的标称值为 3.5V，VCAN_L的标称值为 1.5V。如图 1 所示。在总线空闲状态，发送隐性位。 1.5 2.5 3.5 电压/V Vdiff=0 Vdiff=2V Vdiff =0 隐性（逻辑1）显性（逻辑0）隐性（逻辑1）时间图 1 CAN 总线电平定义 CAN 总线上任意两个节点之间的最大传输距离与其通讯波特率有关，如表 1 所示。表 1 CAN 总线通讯距离通讯波特率（kbps） 1000 500 250 125 100 50 20 10 5 最大距离（m） 40 130 270 530 620 1300 3300 6700 10000 这里最大通讯距离是指在同一条总线上任意两个节点之间的距离。广州致远电子有限公司 Tel:020-22644389 22644378 http://www.ecardsys.com CAN-bus 的主要特性如下：低成本的现场总线；极高的总线利用率；很远的数据传输距离(长达 10Km)；高速的数据传输速率(高达 1Mbps)；多主结构依据优先权进行总线访问；可根据报文的 ID 决定接收或屏蔽该报文；可靠的错误处理和检错机制；发送的信息遭到破坏后，可自动重发；节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息； CAN-bus 在门禁系统中的应用作为公共安全的一个组成部分，门禁系统的可靠性、安全性、稳定性是一个很重要的指标。而 CAN_bus 所具有的高抗干扰能力、多主结构、可靠的出错处理机制、节点在严重错误的情况下自动退出总线等特点，使 CAN_bus 总线在门禁系统中具有很强的优势。在 CAN_bus 门禁系统中采用双绞线作为传输介质，网络连接采用总线连接方式。如门禁控制器 1＃门禁控制器 2＃门禁控制器 n＃PC管理机图 2 所示。门禁控制器 1＃门禁控制器 2＃门禁控制器 n＃PC管理机图 2 CAN_bus 总线门禁系统网络拓扑图 CAN 控制器具有硬件仲裁机制，并且根据报文的 ID 决定其发送的优先权。因此在 CAN 网络中，每个节点都可以作为主机发送数据，当有事件发生时，控制器不必等待主机的查询就可以主动发送数据，这大大提高了系统的实时性；当数据发生错误时，CAN 可以自动重发，这提高了系统的可靠性。 CAN 控制器可以根据报文的 ID 决定是否接收或屏蔽改报文，使门禁控制器可以根据需要接收想要的信息，屏蔽不需要的信息，减轻了门禁控制器的通信管理任务，提高了系统的稳定性。在传统的 RS485 总线中，当一个节点发生错误时，会影响到整个系统的运行，甚至引起整个系统的瘫痪，维护成本高，网络调试复杂。而 CAN 控制器在节点发生错误时自动进行错误出错处理，当错误严重时自动退出总线功能，不会影响整个网络的运行，使系统的安全性大大提高，同时降低了网络调试的工作量，维护成本变低。表 2 RS485/CAN-bus 特性比较广州致远电子有限公司 Tel:020-22644389 22644378 http://www.ecardsys.com 特性 RS-485 CAN-bus 成本低廉稍高总线利用率低高网络特性单主网络多主网络数据传输率低高容错机制无可靠的错误处理和检错机制通讯失败率高极低节点错误的影响导致整个网络的瘫痪无任何影响通讯距离 <1.5Km 可达 10Km（5Kbps）网络调试困难非常容易开发难度大小后期维护成本高低

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