Как заглушить can шину

Как заглушить can шину

Или войдите с помощью этих сервисов

Автор forcemusic , 1 ноября, 2013

12 сообщений в этой теме

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Почти в любом современном автомобиле для общения электронных блоков между собой применяется цифровая шина CAN. Противоугонное устройство представляет собой ещё один работающий по CAN-шине блок, который устанавливается в любое место машины, где она проходит (таких мест очень много), и подключается всего 4-мя проводами. В качестве входной информации этот блок считывает нажатие штатных кнопок (на руле, стеклоподъёмников и т.п.) и статуса АКПП; как результат работы выводит индикацию диодами на АКПП и блокирует или не блокирует работу двигателя. Все операции происходят на уровне протокола CAN-шины, никаких разрывов цепей датчиков; блокировка двигателя происходит без срабатывания check engine на приборной панели.

Устройство такого типа по имени iCAN для BMW, Mercedes, Toyota / Lexus, Nissan / Infiniti и Hyundai устанавливают в Лаборатория Андрея Кондрашова за 16.000 рублей. Видео про него:

Такое же устройство для BMW разработал GDtools

Мне кажется, идея хорошая — минимальное вмешательство в штатные системы, ничего дополнительного не нужно носить с собой. Правда, цена у Кондрашова на мой взгляд несколько завышена.
Для Audi такое бывает?
Кто что думает, стоящая штука?

Решил таки разместить тут свою очередную разработку. Задумывалась как простая секретка, но вышел кодовый иммобилайзер. Устройство получилось удачное. Работает на машинах клиентов и друзей. В общем читаем:)

Приблуду делал лично сам с нуля. Придумал схему, развел платку и написал прошивыч. Назвал приблуду GCAN.

Почти в любом современном автомобиле, для связи многочисленных электронных блоков между собой, применяется цифровая шина CAN. В современном BMW таких цифровых шин далеко не одна.

Итак стояла задача не дать поехать в машине если в нее садиться чужак.
При этом не таскать с собой никаких брелоков меток и тд. И что самое главное, при установке устройства как можно меньше разбирать салонного пластика и по минимум вмешаться в штатную проводку BMW. И не портить панель автомобиля разного рода светодиодами и прочим колхозом.

Единственным вариантом по авторизации остался ввод ПИН кода. Ввел код поехал, не ввел не поехал.

Разобравшись в цифровом CAN протоколе BMW — научил приблуду считывать штатные кнопки на руле автомобиля и считывать статусы АКПП. А в качестве индикации удалось задействовать штатные диоды на ручке АКПП.

Что важно! все эти действия устройство делает по CAN шине используя штатные цифровые команды предусмотренные электронными блоками BMW.

Пользоваться приблудой очень удобно. Заводить двигатель можно не вводя ПИН код. То есть автозапуску секретка никак не мешает. Можно завести и пойти почистить снег или сделать что то еще. Машина будет под охраной.
Перед тем как переключить селектор АКПП в любую сторону, нужно ввести код. Если снять коробку с P не введя код, двигатель глохнет и не будет заводиться пока не выключить зажигание и включить снова. Если заведетесь на N — движек сразу заглохнет снова. В общем никак не обмануть:)

Что бы поехать, нужно после включения зажигания или запуска двигателя ввести ПИН код, увидеть как моргнут штатные лампочки на АКПП и можно ехать. ПИН код можно менять лично под себя.

Еще раз подчеркну! Что все операции происходят на уровне цифрового протокола BMW. Никаких разрывов цепей датчиков и прочего. Блокировка двигателя происходит без срабатывания Чека на приборке. Что особенно сложно добиться для дизельных моторов!

Поставить его можно в любое место машины где проходит CAN шина. Для BMW это весь салон. Что бы не трогать приборную панель вообще, можно легко разместить модуль в багажнике подключив всего! 4 провода!

Ну и тем кто дочитал до этого места — Видео обзор того что вышло и с чем это едят!

Данная приблуда очень эффективно спасает от такого вида угона как кража ключей! Ключи могут похитить в магазине, в спорт зале, в басейне да и вообще где угодно.

Небольшое обновление! Сделал поддержку кузова E70 Дизель.
Подробности на видео:

Источник: lubimauto.ru

Как взламывают автомобили через CAN-шину

Автомобильная электроника стала настолько крутой, что позволяет очень многое — даже убить водителя или совершить теракт. И это может случиться с каждым. Между тем у России есть шанс оказаться на поприще борьбы с уязвимостью автоэлектроники впереди планеты всей: программисты МИФИ готовы дать средство от вредоносных вирусов.

Бьюсь об заклад, такого вы еще не видели. Да и я, признаться, тоже. Серийный Ford Focus. Рядом — инженер с ноутбуком. Одно нажатие виртуальной кнопки на ноутбуке — и вдруг грохот, специфический запах сгоревшей селитры и оседающий тальк от взорвавшейся подушки безопасности. Вместо ноутбука может быть смартфон, а вместо Фокуса — ваша машина.

Автомобиль как орудие убийства

В этот раз никто не пострадал. Ведь я нахожусь в одной из лабораторий инжинирингового центра Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. И для экспериментов здесь используют не полноценный Ford Focus, а лишь переднюю панель его салона.Молодые программисты утверждают: современные автомобили с CAN-шиной, доступом в интернет и подключением к гаджетам никак не защищены от внешнего воздействия на любую из систем. А это открывает широчайшие возможности для злоумышленников.

К примеру, едет машина в крайней левой полосе и вдруг. самостоятельно поворачивает руль и выскакивает на встречку. Водитель от неожиданности не успевает среагировать, да и пересилить электроусилитель не так-то просто. Авария, катастрофа. Для всех виновник аварии очевиден, но водитель-то ни при чем! Если он вообще останется жив после лобового столкновения.

Угрозы информационной безопасности автомобиля

Конечно, «рулить» извне можно только автомобилем, оснащенным автоматическим парковщиком. Если автопарковщика нет, можно придумать другие изощренные способы — например, дистанционно давить на газ «в пол».

Цели вмешательства извне могут быть самыми разными — от покушения на сильных мира сего с помощью «взбесившейся машины» до банальных подстав на дороге. Автоугонщики активно используют ультрасовременное оборудование и пробелы в защите систем бесключевого доступа. Уверен, что и подставщики быстро обзаведутся новыми инструментами, чтобы увеличить свои доходы.

На иномарках CAN-шины (англ. controller area network — сеть контроллеров) в бортовой электросети применяются не один десяток лет. Перешли на них и отечественные производители. CAN-шина обеспечивает двухстороннюю связь между всеми электронными блоками и системами машины: по ней передаются команды ко всем исполнителям, а те посылают обратные сигналы, которые прочие системы безоговорочно выполняют. В этом и кроется уязвимость современного автомобиля.

В чужой власти

Злоумышленник подключает «жучок» к проводке машины там, куда легче всего подобраться. Например, к цепи, идущей на фару или указатель поворота. Получив питание, новый блок передает любую команду в общую сеть автомобиля, и адресат (конкретный узел или устройство) ее выполняет. Таким способом можно вывести из-под контроля водителя электронную педаль газа, электроусилитель руля, фары и стеклоочистители (ночью и в дождь их выключения хватит для аварии), дверные замки — вообще всё! Можно устроить ДТП любой степени тяжести, остановить машину, получить доступ в салон, дезориентировать водителя. Принцип активации «жучка» — на выбор преступника: по времени, по координатам, с помощью ­дистанционного управления.

Возможен иной путь — через внешние сети. Мультимедиасистема автомобиля не имеет доступа в интернет? Не проблема! Хакеры будут действовать через ваш подключенный к Глобальной паутине смартфон. Вы же подключили его к головному устройству машины через Bluetooth для общения по громкой связи? Этого достаточно, чтобы он послужил шлюзом для доступа к бортовой мультимедийной системе, а через нее по CAN-шине и ко всей электронике автомобиля. И снова появляется возможность отправить любую разрушительную команду. Аналогичным образом можно использовать модули ЭРА-ГЛОНАСС и навороченные сигнализации.

Наконец, еще один способ вывести машину из-под контроля — залить в штатный блок прошивку, содержащую в себе вредоносный код. Дойдя до него, система выполнит команду, не заподозрив подвоха. Более того, после этого инородные строки могут исчезнуть из программы — и ни одна экспертиза не обнаружит их следов. Крайним будет водитель!

Коробочка с сюрпризом

Мы все свято уверены, что «восстание машин» возможно только в автопилотируемом будущем, а нынешние автомобили находятся под нашим полным контролем. Но после рассказов программистов МИФИ об уже существующих угрозах мне стало не по себе: оказывается, взломать можно даже недорогую Ладу — например, мою редакционную Весту, пока она стоит на институтской парковке.
Проблема настолько серьезна, что ею заинтересовались люди в штатском. Именно по их просьбе специалисты инжинирингового центра МИФИ разработали «вакцину» против вредоносного вируса.

Устройство представляет собой небольшую микросхему размером с корпус ключа зажигания. Ее подключают к CAN-шине и «обучают» — прописывают количество «легальных» блоков, характеристики вредоносных программ и команд. Как только «коробочка» распознáет лишний блок, она идентифицирует его как вирус и заблокирует деятельность вредоносного устройства. Дополнительно установленное оборудование вроде сигнализации и парктроника можно прописать отдельно.

От вмешательства через интернет, мультимедийную систему, модуль ЭРА-ГЛОНАСС или GSM-модуль сигнализации, а также от воздействия «лишних» строк штатной прошивки защищает специальный алгоритм. Он распознаёт постороннюю команду и отменяет ее. Проверил в деле сам: при наличии этой «коробочки» приборная панель Фокуса не реагирует на сторонние действия с подключенного ноутбука.

Разработка способна частично выполнять и противоугонные функции. Если воры попытаются использовать свое электронное оборудование, его работа будет блокирована: «коробочка» воспримет его как несанкционированный блок в конфигурации сети. Но от дистанционного отключения сигнализации умный чип не спасет. Он ведь не знает, откуда пришел сигнал на снятие с охраны — со штатного брелока или с его двойника.

Мифический герой

Разработка полностью отечественная — от идеи до сборки. Разве что часть компонентов микросхемы заказали за границей: наши заводы подобных не производят. Потенциальный интерес к устройству огромный. Сотрудники инжинирингового центра готовы взломать любой автомобиль и доказать его уязвимость.

Отсутствие громких заявлений мировых автоконцернов, что именно их машина умеет противостоять хакерам, косвенно свидетельствует о том, что защита требуется всем. И программисты МИФИ готовы дать автомобильному миру средство от вредоносных вирусов. Быть может, хоть на этом поприще мы окажемся впереди планеты всей. Дело за масштабными испытаниями и внедрением. А пока я лелею надежду, что автомобилисты получат эффективные средства защиты от преступников раньше, чем те выйдут на принципиально новый уровень.

Источник: www.zr.ru

Как заглушить can шину

Войти

Блокировка по CAN-шине (технология iCAN)

Любой современный автомобиль имеет цифровую шину CAN (или несколько CAN-шин), к которым подключены электронные блоки автомобиля. Технология iCAN — это технология блокировки двигателя посредством инструкций исполнительным модулям, отвечающим за работу двигателя, подключенных к цифровой шине CAN.

Модуль iCAN имеет миниатюрные размеры 25x12x5 мм и может быть подключен в любом месте к цифровой шине CAN. Считывая необходимую информацию из цифровой шины, при начале движения автомобиля, модуль iCAN отправляет цифровую программу необходимым штатным исполнительным блокам, после чего отключается одно или несколько условий для нормальной работы двигателя и автомобиль глохнет.

История технологии iCAN

Для предотвращения угона одним из факторов противодействия является препятствие запуска двигателя. Для предотвращения запуска двигателя достаточно отключить одно из необходимых условий для его работы. Например, двигатель не заведется, если не будет давления топлива или искры для воспламенения смеси. Блокировка двигателя совместно с другими средствами противодействия рассматривается в комплексе защиты, как одно из эффективных средств противодействия угону.

Лабораторией Андрея Кондрашова принята внутренняя классификация блокировок. Все существующие на сегодня блокировки, препятствующие угону можно поделить условно на 4 основные группы.

I. Отключение исполнительных элементов (силовые цепи).

Как правило в эту группу входят элементы непосредственно создающие условия для работы двигателя:

• блокировка бензонасоса (подкачивающего насоса);
• общее силовое зажигание +15;
• питание исполнительных элементов (ЭБУ, катушки, форсунки).

Реализация блокировки достигается разрывом управляющий цепи, когда исполнительное устройство просто перестает получать питание. Выявление блокировок данного класса наиболее простое и занимает наименьшее время. Как правило, угонщик в обход подключает питание напрямую с аккумулятора или прикуривателя на исполнительные элементы, которые могут быть отключены.

II. Блокировка/искажение сигналов датчиков (слаботочные цепи)

К таким блокировкам относятся:

• шунтирование группы датчиков (коленвал, распредвал);
• блокирование датчиков дроссельной заслонки;
• изменение последовательности впрыска.

Суть данных блокировок — убрать (исказить) необходимые управляющие сигналы, требуемые для нормальной работы двигателя. В отличии от I группы для блокировки слаботочных сигналов можно использовать миниатюрные реле и фильтры, что значительно увеличивает скрытность монтажа. Для выявления таких блокировок уже требуется портативный осциллограф и прекрасное знание функциональной схемотехники угоняемого автомобиля. В данном случае блокировки II группы, как и I группы, по сути вносят «неисправность» в работу двигателя.

III. Блокировка/искажение сигналов работы штатной системы защиты.

Любой современный автомобиль имеет штатный иммобилайзер, и все чаще систему бесключевого доступа. Для угонщика штатная система не представляет никаких сложностей, но при правильной доработке можно создать хорошее препятствие, обойти которое будет под силу только профессионалу с значительным запасом времи и знаний.

К таким блокировкам относят:

• шунтирование K-Line (RX/TX и др. цифровых шин), участвующих в передаче кода штатного ключа и запросов на его чтение;
• блокировку блока сертификации ключей (keyless-антенн) для предотвращения ретрансляции ключа и его чтения;
• блокировку низкочастотных антенн для запрета записывания НЧ-чипов

Говоря о блокировках этих трех групп, стоит учесть момент, в какое время происходит блокировка двигателя. Если блокировки I и II группы препятствуют запуску двигателя, то угонщик имеет возможность провести диагностику и выявить, какие из условий отсутствуют для запуска двигателя, поэтому блокировки I и II группы будут эффективны только при срабатывании их в движении!, когда III группа препятствует запуску штатной системы и изначально не дает обойти штатный иммобилайзер и дойти до запуска двигателя в принципе. Чем выше группа, тем сложнее поиск и отключение блокировки.

IV. Блокировка по шине CAN (технология iCAN)

В начале 2014 года наша Лаборатория начала исследования и разработки, связанные с блокировкой двигателя, отличные от первых трех групп. Результатом исследований явилось создание технологии iCAN — блокировки двигателя по штатной цифровой шине CAN. В ряде марок автомобилей, электронный блок управления может выполнять инструкции приходящие по шине CAN и реагировать на них, программно отключая исполнительные элементы или останавливая программу впрыска полностью. Таким образом, получая все данные о состоянии автомобиля из шины CAN мы можем дать требуемые команды ЭБУ и заглушить двигатель. Т.е. блокировка выполняется на программном уровне. Блокировка по CAN-шине была выделена нами в IV группу.

Основным модулем блокировки является модуль iCAN, подключаемый к шине CAN и питанию. Электронные модули, участвующие в работе двигателя получают инструкции по шине CAN, в результате которых двигатель глохнет и автомобиль останавливается. Блокировка может выполнятся по любому событию в шине CAN, например, вывод АКПП из режима P, или начало движения. Сниматься с охраны модуль iCAN может так же через шину CAN (например, вводом кода на штатных кнопках на руле) или внешнему сигналу от любой установленной охранной системы.

Максимальная функция «защита от угона» достигатеся, когда модуль iCAN установлен в виде автономного иммобилайзера с разблокировкой путем ввода PIN-кода на штатных кнопках руля. Модуль iCAN не препятствует запуску двигателя, а блокировка наступает при наборе скорости 1 км/ч. Модуль iCAN в зависимости от настроек может напоминать о включенной блокировке путем моргания штатных ламп и включения штатных звуковых сигналов в салоне. Управление происходит без каких-либо дополнительных подключений и выполняется командами по шине CAN.

После постановки в охрану модуль iCAN может закрыть стекла и зеркала вашего автомобиля.

Внимание . Мы не позиционируем технологию iCAN, как панацею услуги «защита от угона». Это всего лишь еще один хороший «инструмент», позволяющий реализовать в охранном комплексе достаточный уровень безопасности.

Технология iCAN и алгоритм блокировки двигателя по шине CAN для защиты от угона являются интеллектуальной собственностью Лаборатории Кондрашова и защищены Патентом РФ.

Будущее:

Как мы видим будущее технологии iCAN ? Очень перспективно ! Это дальнейший шаг эволюции устройств «защиты от угона». Технология iCAN через пару лет станет максимально доступной для всех автовладельцев и позволит повысить общий уровень безопасности в нашей стране.

Источник: andrey-kon.livejournal.com

Помехи в Кан шине от сигнализации

Имеем Opel Insignia 2014г, и кем-то установленную на нее E60 в Slave режиме. Еще по приобретению данного автомобиля заметил что прибор MDI коим я работаю, не цепляется к автомобилю когда он заведен. Только когда зажигание выключено. ELM ведет себя еще хуже — когда зажигание включено он вообще не видит автомобиль. А тут еще проблемы со связью (постоянно пропадает) с блоком коробки. Заехал в другой дилерский центр, у них прибор вообще не смог установить связь с блоком АКПП.

Штатными системами диагностики CAN-шины ничего не находит. В процессе диагностики постепенно пришел к блоку сигнализации. Сначала включил сервисный режим на сигнализации — ничего не поменялось. Я уже даже почти перестал думать на сигнализацию, но решил все-таки отсоединить блок на всякий случай. И Вуаля . диагностика сразу заработала ЕЛМ сразу нашла авто, к сожалению проверить блок коробки не удалось т.к. авто с отключенным блоком не заводится. (А разбирать проводку и искать блокировки — пока желания нет)

Сигнализация при этом работает почти нормально есть пару глюков:

1. При снятии с охраны если попытаться открыть дверь раньше чем пикнет брелок, сразу срабатывает тревога.

2. И во время постановки на охрану иногда срабатывает датчик удара, машина при этом не сигналит, а на брелоке появляется сработка: молоток и снизу авто значок — перемещения.

Что делать? Есть желание сменить сигнализацию, но как бы не попасть на ту же проблему с другой сигнализацией?

Ответы 9

Вообщем сам задал вопрос сам себе отвечу. Вчера обновил прошивки на главном модуле и на 2CAN модуле.

Версии были все «с завода». 2.8 в CAN модуле прошил в 5.0. В главном модуле тоже обновил на последнюю 7.0.

Беда моя пропала ELM адаптер стал читать прекрасно, дилерский сканер с GDS2 перестал терять связь блоком (TCM). И коробка как-то стала плавнее что-ли переключать передачи (правда может эффект плацебо подействовал). И даже глюк со сработкой при раннем открытии двери ушел.

НО. проявился новый:

Комфорт работает не понятно, то поднимает окна, то не поднимает — при постановке на охрану. Настройки к сожалению не удалось сохранить, программа ругалась что ПО старое не могу показать настройки. Хотя причем бы казалось настройки, если комфорт либо включен, либо нет.

И глюк на брелке при постановке на охрану так и остался.

И глюк на брелке при постановке на охрану так и остался.

Нужно проверить надежность крепления антенны на стекле и немного понизить чувствительность датчиков удара и наклона.

В главном модуле тоже обновил на последнюю 7.0.

Версии ПО имеют букву и цифру. Например, o5, r3. при этом в начале версии ПО есть буквенное обозначение аппаратной части. Например, gr54 или fn05. Поэтому нужно знать, какой именно блок у Вас.

Система е60 довольно давно снята с производства, поэтому самое актуальное ПО can может работать с ней некорректно. Рекомендую попробовать поискать прошивку CAN постарше.

Процессор 527 прошивка была FN05-K5 прошил на K7. Антенна закреплена на стекле хорошо, пытался отсоединить провод от нее не смог. Полез к главному блоку.

Вчера пробовал шить CAN модуль самой последней прошивкой которую нашел в каталоге это 4.0.3. Более детально разобрался с этой проблемкой. При постановке на охрану с кнопки на ручке двери (Keyless), стекла не поднимаются. А если закрыть со штатного брелока или с брелока сигнализации, тогда поднимаются стекла.

Здравствуйте. Довольно сложно совместить более-менее современные ПО модуля CAN и настолько старый центральный блок сигнализации. Из предложений — искать версию ПО близкую к 3.0

Источник: support.starline.ru

Изоляция и защита шин интерфейсов CAN и CAN-FD

Texas Instruments ISO1042 ISO105 SN6505 TPS76350

Используемые во многих системах для коммуникационных целей интерфейсы CAN уязвимы для высоковольтных бросков напряжения. Однако некоторые устройства могут помочь защититься от этих проблем.

CAN (Controller Area Network – сеть контроллеров) – это очень популярная последовательная шина, широко используемая в автомобилях, средствах промышленной автоматизации и других промышленных приложениях. Более новая усовершенствованная версия, названная CAN-FD (гибкая скорость передачи данных), обеспечивает более высокие скорости и другие улучшения.

Как обнаружили многие разработчики, CAN часто требует электрической изоляции между узлами и защиты от высоковольтных выбросов, которые регулярно происходят в автомобильном и промышленном оборудовании. Некоторые из недавно анонсированных приемопередатчиков CAN теперь поддерживают последнюю спецификацию CAN-FD, и, кроме того, имеют необходимую изоляцию. Решения для защиты могут также быть основаны на внешних дискретных компонентах, подключаемых к шине.

Знакомство с CAN

CAN – это стандарт последовательного интерфейса, разработанный компанией Robert Bosch и одобренный Собществом автомобильных инженеров (SAE) еще в 1980-х годах. С тех пор, благодаря своей гибкости и надежности, он стал широко использоваться в транспортных средствах и многих промышленных приложениях. Топология интерфейса представляет собой дифференциальную шину с экранированной или неэкранированной витой парой, к которой может быть подключено до 127 узлов. Все узлы являются приемопередатчиками, способными посылать и получать данные. Выпускаются стандартные микросхемы приемопередатчиков, но многие микроконтроллеры имеют интегрированный интерфейс CAN (Рисунок 1).

Рисунок 1.	Топология шины CAN, к которой подключены микроконтроллер с интерфейсом CAN и другие приемопередающие узлы.

Данные передаются кадрами, состоящими из 8 байт данных, адресного поля, поля контрольной суммы CRC и других служебных полей. Скорость передачи данных не фиксирована и, начинаясь с 5 кбит/с, может достигать 1 Мбит/с. Максимальная длина шины при скорости 1 Мбит/с равна 40 м. Используется множественный доступ к шине с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD). CAN имеет ряд разновидностей, таких как CAN-FD, CANopen и SAE J1939. Используются также обозначения ISO-11898 и ISO-11519, присвоенные Международной организацией по стандартизации (ISO).

CAN-FD (ISO-11898-1) – это новейшая версия, которая увеличивает скорость передачи данных до 5 Мбит/с и выше, что делает систему более адаптированной к приложениям реального времени, требующим более низкой задержки и большего детерминизма. Кадр большего размера теперь вмещает 64 байта данных.

Необходимость изоляции

Помимо широкого распространения в автомобильных приложениях, интерфейс CAN используется в системах промышленной автоматизации, драйверах двигателей переменного и постоянного тока, каналах обмена ПЛК, источниках питания телекоммуникационного оборудования, системах отопления и кондиционирования, лифтах, солнечных инверторах и зарядных станциях электрических автомобилей. В некоторых случаях в оборудовании имеются низко- и высоковольтные сегменты, которые должны быть изолированы друг от друга, чтобы защитить низковольтные компоненты от повреждения.

Высоковольтные двигатели, коммутаторы, источники питания и другое оборудование могут генерировать помехи амплитудой в сотни и тысячи вольт. Высоковольтный сигнал, попадающий в низковольтную подсистему, потенциально может уничтожить микроконтроллер. Способом решения этой проблемы является использование изолированных приемопередатчиков и отдельных источников питания с их собственными возвратными землями.

Изоляция

В современных системах CAN необходимо изолировать как сигналы, так и питание. Изоляция реализуется в приемопередатчике, но ее эффект пропадет, если блоки питания по разные стороны изолирующего барьера будут просто соединены друг с другом.

Во многих новых приемопередатчиках CAN используется емкостная изоляция между входами и выходами данных и цепями подключения шины. Два слоя двуокиси кремния образуют два последовательно соединенных конденсатора, через которые передаются данные между схемами, расположенными на двух разных кристаллах, соединенных внутри корпуса.

Примером может служить ISO1042 – выпущенный компанией Texas Instruments новый изолированный приемопередатчик CAN, обеспечивающий емкостную изоляцию и защиту практически любых промышленных и автомобильных конструкций. Устройство, отвечающее требованиям стандартов физического уровня ISO 11898-2 и ISO 11898-5, поддерживает стандарты CAN до 1 Мбит/с и CAN-FD до 5 Мбит/с. Защита шины выдерживает напряжения ±70 В и синфазные напряжения ±30 В. Диапазон напряжений питания составляет от 1.7 В до 5.5 В. Поддерживаются логические уровни 1.8, 2.5, 3.3 и 5.0 В. Микросхема ISO1042 выпускается в корпусах SOIC-8 или SOIC-16.

Реализация разделенного источника обеспечивает дополнительный уровень изоляции. Один из подходов с использованием устройства Texas Instruments показан на Рисунке 2. Микросхема генератора/драйвера SN6505 формирует 100-килогерцовый сигнал для трансформатора, выходное напряжение которого, преобразованное до требуемого уровня, затем выпрямляется и фильтруется. Трансформатор обеспечивает необходимую изоляцию питания. Отфильтрованное напряжение стабилизируется LDO регулятором (таким, скажем, как TPS76350) и питает приемопередатчик CAN. Узловые приемопередатчики и выводы интерфейса CAN микроконтроллера подключаются к шине через дифференциальные линии CANL и CANH.

Рисунок 2.	Так выглядит изолированный узел CAN с изолированным источником питания и изолированным приемопередатчиком.

Для упрощения процесса проектирования изолированных подсистем CAN и изоляции сигналов и питания CAN выпускаются различные устройства, как дискретные, так и интегральные.

Защита шины CAN

Изолированные системы обеспечивают нормальную защиту микросхем. Однако в некоторых условиях могут возникать проблемы электростатических разрядов (ESD), высокий уровень которых способен повредить приемопередатчик. По этой причине шина должна быть каким-то образом защищена. При этом крайне важно, чтобы выбранное устройство защиты интерфейса было совместимо с приемопередатчиком.

Наилучшим решением для защиты является использование супрессоров (TVS-диодов), подключенных между каждой линией шины и землей (Рисунок 2). Эти диоды фактически представляют собой два встречно включенных стабилитрона с высоким пробивным напряжением. Максимально допустимое напряжение на выводах приемопередатчиков зависит от типа микросхемы.

Приемопередатчик ISO105 компании TI выдерживает напряжения в диапазоне от −27 В до +40 В. ISO1042 рассчитан на броски напряжения до ±70 В. Максимальное пробивное напряжение супрессоров должно быть меньше этих значений, но больше рабочего напряжения сигналов на шине. Обычно два логических уровня шины составляют менее половины напряжения питания «0» и напряжения питания «1».

Не забывайте, что добавление TVS-диодов обеспечивает защиту от ESD, но одновременно добавляет к шине емкость, ограничивающую верхние скорости передачи данных. Необходимо, чтобы дополнительная емкость была меньше 50 пФ.

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Источник: www.rlocman.ru