在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將了解MCP2515 CAN控制器模塊，如何將MCP2515 CAN總線控制器與Arduino接口，以及如何在兩個(gè)MCP2515 CAN的幫助下實(shí)現(xiàn)兩個(gè)Arduino板之間的通信控制器和CAN協(xié)議。

簡(jiǎn)介

受控區(qū)域簡(jiǎn)單CAN網(wǎng)絡(luò)是一種總線標(biāo)準(zhǔn)，允許微控制器及其外圍設(shè)備在不需要主機(jī)設(shè)備或計(jì)算機(jī)的情況下進(jìn)行通信。

由Robert Bosch GmbH開(kāi)發(fā)的CAN協(xié)議主要用于汽車，用于控制單元及其組件之間的通信。

例如，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元是汽車中使用的主要控制裝置。該裝置連接到許多傳感器和執(zhí)行器，如氣流，壓力，溫度，閥門控制，空氣控制電機(jī)等。這些模塊和控制單元之間的通訊是通過(guò)CAN總線進(jìn)行的。

為了更多地了解CAN總線，CAN控制器和其他重要方面，MCP2515 CAN總線控制器模塊非常有用。

同時(shí)閱讀： SPI通訊基礎(chǔ)。

簡(jiǎn)要說(shuō)明MCP2515 CAN總線控制器模塊

MCP2515 CAN總線控制器是一個(gè)簡(jiǎn)單的模塊，支持CAN協(xié)議版本2.0B，可用于1Mbps的通信。為了建立一個(gè)完整的通信系統(tǒng)，您需要兩個(gè)CAN總線模塊。

項(xiàng)目如下圖所示。

此特定模塊基于MCP2515 CAN控制器IC和TJA1050 CAN收發(fā)器IC 。 MCP2515 IC是一個(gè)獨(dú)立的CAN控制器，集成了SPI接口，用于與微控制器通信。

來(lái)自TJA1050 IC，它充當(dāng)MCP2515 CAN控制器IC和物理CAN總線。

下圖顯示了典型MCP2515模塊上的組件和引腳。

MCP2515 CAN總線模塊示意圖

在查看模塊原理圖之前，您需要了解一個(gè)有關(guān)IC的一些事項(xiàng)，即MCP2515和TJA1050。

MCP2515 IC是主控制器，內(nèi)部由三個(gè)主要子組件組成：CAN模塊，控制邏輯和SPI阻止。

CAN模塊負(fù)責(zé)在CAN總線上發(fā)送和接收消息?？刂七壿嬐ㄟ^(guò)連接所有模塊來(lái)處理MCP2515的設(shè)置和操作。 SPI模塊負(fù)責(zé)SPI通信接口。

來(lái)到TJA1050 IC，由于它充當(dāng)MCP2515 CAN控制器和物理CAN總線之間的接口，因此該IC負(fù)責(zé)從控制器獲取數(shù)據(jù)并將其中繼到總線上。

下圖顯示了MCP2515 CAN模塊的原理圖，并顯示了模塊上MCP2515 IC和TJA1050 IC的連接方式。

MCP2515與Arduino接口的電路圖

下圖顯示了電路圖MCP2515 CAN模塊與Arduino的接口以及兩個(gè)Arduino over CAN協(xié)議之間可能的通信。

如果MCP2515模塊的引腳不清楚，以下圖片可能有用。

所需組件

Arduino UNO x 2 ［購(gòu)買］

MCP2515 x 2 ［在此處購(gòu)買］

USB電纜x 2

連接線［在此處購(gòu)買］

電路設(shè)計(jì)

As前面提到過(guò)，CAN控制器IC有助于SPI通信協(xié)議與任何微控制器連接。因此，將SPI引腳即SC25，MOSI（SI），MISO（SO）和MCP2515模塊的CS連接到Arduino的相應(yīng)SPI引腳（參見(jiàn)電路圖）。

進(jìn)行兩次這樣的連接：一對(duì)作為發(fā)射器，另一對(duì)作為接收器?，F(xiàn)在，對(duì)于此發(fā)送器和接收器之間的通信，連接每個(gè)MCP2515模塊的CANH和CANL引腳。

代碼

在進(jìn)入代碼之前，您需要下載一個(gè)庫(kù)MCP2515模塊。有很多庫(kù)，但我使用了這個(gè)特定的庫(kù)。

下載并將提取的內(nèi)容放在Arduino的libraries目錄中。

由于通信涉及發(fā)送器模塊和接收器模塊，因此代碼也分為發(fā)送器代碼和接收器代碼。

發(fā)送器代碼

接收器代碼

工作

此項(xiàng)目的工作非常簡(jiǎn)單，因?yàn)樗泄ぷ鞫加蓭?kù)（SPI和CAN）完成。由于CAN是基于消息的通信，因此您需要在0到8個(gè)字節(jié)之間的任何地方發(fā)送消息。

在此項(xiàng)目中，發(fā)送器正在發(fā)送消息為1 1 2 3 0 5 6 7.此消息通過(guò)CAN總線傳輸，接收器接收此消息并顯示在其串行監(jiān)視器上。

此外，0 th 和4 th 位，即上述序列中的1和0由接收器分別提取，并接通和斷開(kāi)連接到Arduino引腳2的LED。

應(yīng)用

如前言所述，CAN廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。部分應(yīng)用包括：

電子換檔系統(tǒng)

自動(dòng)化中的主界面（如工業(yè)）

醫(yī)療設(shè)備

機(jī)器人技術(shù)

自動(dòng)啟動(dòng)/停止汽車發(fā)動(dòng)機(jī)