CAN шина на Audio-Jack (или новая жизнь Audio-Jack)

«Программирование микроконтроллеров — это не только головой, но и руками. Не только руками, но и головой.»

Пролог
Так вышло, что до разработки автомобильной электроники я варил прошивки для infotainment аудиосистем ^[1]. Поэтому на новые задачи я смотрю через призму прошлого опыта.

Как оказалось при разработке электроники часто приходится работать с CAN шиной. Это не только автомобилестроение, но и электронная начинка для лифтов, поездов, кораблей, космических аппаратов и прочего тоже использует CAN шину для общения между агрегатами.

При прототипировании CAN совместимых устройств часто надо собирать и разбирать различные конфигурации CAN шин. Два устройства, 4 устройства, 8 устройств, потом снова 3 и прочее. Обычно традиционные harness-ы для CAN шины делают как гирлянду из разъемов DB-9.

Однако разъёмы DB-9 содержат 9 пинов, а CAN нужно 2 пина. Можно ошибиться при подключении перемычек. Потом каждый раз развинчивать разъём DB-9 не удобно. В конце концов разъёмы DB-9 устарели.

Я предлагаю собирать отладочные CAN harness-ы на основе всем известных audio jack 3.5mm разъемов. Вот так.

Что надо из оборудования?

Лучше покупать именно audio jack mono разъём. Так легче не ошибиться с подключением и легче отлаживаться. В клемму + завинчивать CAN_H, в клемму - завинчивать CAN_L.

Так как CAN интерфейс это топология общая шина, то надо как-то делать ответвления от витой пары. Для ответвлений можно задействовать специальные электротехнические присоединители. Для надежности можно даже слегка пропаять врезку в кабель.

По сути задача организации гибкой CAN шины для прототипирования и отладки сводится к изготовлению двух типов CAN секций: FNN и NNF.

Можно также пристегнуть терминирующий резистор 120 Om практически в любое место.

CAN-шина собранная на основе Audio-Jack обладает следующими достоинствами:

Достоинства
++Дешевизна. Себестоимость одной секции составляет порядка 200 RUR.

++Можно удлинять CAN шину за счет переходников вилка-вилка, вилка-гнездо, который можно купить в любом магазине, где торгуют мобильными телефонами или в киосках метро.

++Не нужна отвертка для скрепления гнезда и вилки, как в случае с DB-9

++Эстетический вид. Audio jack 3.5 mm - это видовая деталь. Поэтому выглядит прилично.

++Миниатюрность. Такая CAN шина легко разбирается и собирается. Удобна при транспотрировке.

++Можно отдельным Audio-Jack-ом подключиться к шине осциллографом или переходником с USB-CAN. Буквально в любом месте.

++Безопасность. Если кто-то ногой заденет лежащую на полу такую CAN шину, то шина легко разорвется и человек не споткнется и не упадет.

++Позволяет экспериментировать с топологией. Массив, дерево, можно хоть в кольцо CAN шину замкнуть.

Итог

Удалось смастерить простую конфигурируемую и масштабируемую CAN шину буквально из подручных материалов.

К слову, всё то же самое справедливо и для шины RS-485.

Надеюсь что этот текст поможет и другим программистам микроконтроллеров собирать удобные CAN harness-ы для отладки своих устройств.

Словарь

Ссылки