Bus de datos del vehículo (bus CAN)

Cómo conectar el osciloscopio al realizar una prueba de seguimiento dual:-
CAN alto y CAN bajo

Conecte el terminal de comprobación BNC al canal A del osciloscopio y el otro terminal de comprobación BNC al canal B. Conecte una brida de cocodrilo a cada uno de los conectores moldeados negros (toma de tierra) de los terminales de comprobación BNC, y acóplelos al terminal de la batería del vehículo o un punto de toma de tierra en buen estado en el chasis. Acople una de las sondas de prueba a cada uno de los conectores moldeados rojos de los terminales de comprobación BNC. Utilizando el manual técnico del vehículo, identifique los pins CAN-H y CAN-L en un punto accesible de la red CAN. (Normalmente disponible en el conector multiusos de cada ECU de la red.) Conecte con cuidado la sonda a la parte posterior del conector multiusos, utilizando Ch A para CAN-H y Ch B para CAN-L. Alternativamente, utilice el cuadro de salida del fabricante. Pulse la barra espaciadora del PC para ver datos en vivo. Puede que se necesite activar el encendido del vehículo. Las formas de onda CAN-H y CAN-L aparecerán ahora en la pantalla, tal y como se muestra a continuación:

Ejemplo de formas de onda de VDB (CAN-H & CAN-L)

Notas de forma de onda de VDB (CAN-H & CAN-L)

En esta visualización podemos verificar que los datos se intercambian de forma continua en el bus CAN y es posible comprobar que los niveles de tensión pico a pico son correcto y que hay una señal presente en ambas líneas CAN. El CAN utiliza una señal diferencial y la señal de la línea debería ser una imagen coincidente de los datos de la otra línea. El motivo habitual para examinar las señales CAN es cuando se detecta un fallo e CAN por parte del OBD, o para comprobar la conexión CAN a un modo CAN que parezca sospechoso. (ECU) El manual del fabricante del vehículo debe consultarse para obtener los parámetros precisos de forma de onda.

Los siguientes datos de CAN se capturan con una base temporal mucho más rápida y permiten la visualización de los cambios de estado individuales. Esto permite la comprobación de la duplicación de las señales y la coincidencia de los extremos.

Formas de onda típicas CAN-H y CAN-L en detalle

Aquí podemos ver claramente que las señales son idénticas y opuestas, y que tienen la misma amplitud. Los bordes son limpios y coinciden entre sí. Esto muestra que el VDB (Bus CAN) permite la comunicación entre los nodos y la unidad de control CAN. Esta prueba verifica de forma eficaz la integridad del bus en este punto de la red CAN, y si una ECU (nodo) concreta no responde correctamente, es probable que el fallo se deba a la propia ECU. El resto del bus debería debería funcionar correctamente.

Puede que sea necesario comprobar el estado de las señales presentes en el conector de cada ECU de la red CAN, a modo de comprobación final. Los datos de cada uno de los nodos siempre serán los mismos en el mismo bus. Recuerde que muchos de los datos del VDB son críticos para la seguridad, así que no utilice sondas de conexión sobre aislantes en líneas VDB (Bus CAN).

Información técnica - Bus de datos del vehículo (bus CAN)

El bus CAN (CANbus) es un sistema de comunicación en serie utilizado en muchos vehículos a motor para conectar sistemas y sensores de forma individual, como alternativa a los conjuntos convencionales de varios cables.

Se trata de un acrónimo para Red de área del controlador. Cada vez es más habitual en coches de pasajeros y vehículos comerciales.

Entre sus ventajas se incluyen ahorros de peso significativos, facilidad de fabricación y más opciones para el diagnóstico a bordo.

Entre las desventajas se incluyen un mayor coste y la necesidad de conocimientos especializados a la hora del mantenimiento y reparación del vehículo.

La mayoría de las redes CAN de vehículos de motor funcionan con una velocidad de bus de 250KB/s ó 500KB/s, aunque hay sistemas disponibles para su funcionamiento hasta a 1 MHz.

El corazón de un bus CAN es el controlador CAN. Éste se conecta a todos los componentes (Nodos) de la red a través de los cables CAN-H y CAN-L. La señal es diferencial, es decir, cada una de las líneas CAN está referenciada a otra línea, no a la toma de tierra del vehículo. Esto supone unas ventajas significativas desde el punto de vista de la reducción de ruido cuando se utiliza en entornos ruidosos eléctricamente como los vehículos a motor. Cada nodo de la red tiene un identificador único. Puesto que las ECUs del bus se encuentran conectadas en paralelo, todos los nodos ven todos los datos, todo el tiempo. Un nodo sólo responde cuando detecta su propio identificador. Por ejemplo, cuando la ECU del ABS envía el comando para activar la unidad ABS, responde de forma adecuada, mientras el resto de la red ignora el comando. Los nodos individuales puede retirarse de la red sin afectar al resto de nodos.

Puesto que muchos componentes diferentes de vehículos pueden compartir el mismo hardware de bus, es importante que el ancho de banda disponible en el bus CAN se asigne primero a los sistemas de seguridad más importantes. Los nodos suelen tener asignado uno o varios niveles de prioridad. Por ejemplo, los controles del motor, frenos y airbags son de la máxima importancia desde el punto de vista de la seguridad, por lo que los comandos para activar estos sistemas tienen la máxima prioridad (1) y se accionarán antes de otros elementos menos importantes. Los dispositivos de audio y navegación tienen una prioridad media (2) y la activación de la iluminación tiene la prioridad inferior (3). Los últimos modelos utilizan hasta 3 redes CAN independientes, normalmente de diferentes velocidades, conectadas entre ellas por puertas de enlace. Por ejemplo, las funciones de gestión del motor pueden estar en un bus de alta velocidad a 500 KB/s mientras los sistemas del chasis funcionan en un bus CAN a 250 KB/s. Las funciones de mantenimiento, por ejemplo, ICE, satnav, retrovisores, etc, se encuentran en un bus de velocidad lenta que puede tener una única línea denominada bus LIN. Los datos de una de las 3 redes están disponibles para las otras 2 a través de puertas de enlace para permitir, por ejemplo, la obtención de datos del sistema de gestión del motor por parte de la transmisión y viceversa.

Un proceso conocido como arbitraje decide la prioridad de cualquier mensaje. En la práctica, para el usuario, todas las acciones pueden parecer inmediatas.

El bus CAN se está haciendo cada vez más común en los vehículos actuales y se harán más comunes todavía a medida que la tecnología avance y reduzca sus costes.

Nota especial: idoneidad del osciloscopio

En términos de automoción, las señales del bus CAN son rápidas. Esto supone una gran exigencia para el osciloscopio. Para las señales de bus CAN de 250 kHz, el PicoScope/3 proporciona resultados aceptables, pero para señales del bus CAN de más alta velocidad o para análisis detallados de formas de onda, se recomienda el uso de uno de nuestros osciloscopios más rápidos.