Назначение стенда
Стенд предназначен для проведения лабораторно-практических работ для студентов высших, средних и профессионально-технических учебных заведений с целью получения знаний, опыта и навыков работы с промышленным интерфейсом CAN в сетях из нескольких устройств и изучения физических принципов передачи данных через интерфейс. После выполнения лабораторно-практических работ обучаемый получит знания в работе с микроконтроллером, имеющим интерфейс CAN, изучит протокол высокого уровня CAN open, а также получит опыт работы с промышленным датчиком температуры с интерфейсом CAN. Это позволит получить знания, которые можно использовать во многих областях применения интерфейса CAN, таких как автомобильная промышленность, технологии умного дома и промышленная автоматизация. Стенд также позволяет повысить опыт в программировании микроконтроллеров, пополнить знания в языках программирования C, C++ и Assembler.
Состав
Базовая комплектация:
- Моноблок (1 шт.)
- Персональный компьютер
- Блок микроконтроллера CAN
- Блок программно-управляемого приемопередатчика
- Блок осциллографа, логического анализатора и промышленного устройства CAN
- Блок сведений об интерфейсе CAN
- Соединительные, приборные провода (20 шт.)
- Комплект учебно-методических пособий (2 шт.)
- Программное обеспечение (1 компакт-диск).
| Название комплектации | Состав |
| CAN | Содержит базовую комплектацию |
| CAN-C | Дополнительно к базовой комплектации CAN содержит комплект консоли (монитор, клавиатура и мышь) |
Функциональность стенда и его структура
Особенностью исполнения данного стенда является конструкция в виде моноблока со встроенным персональным компьютером. Это позволяет экономить пространство при размещении стенда и избавляет от излишка проводов для подключения модулей. Выводы материнской платы ПК доступны на задней панели корпуса. На ПК установлена операционная система Windows.
Специально для стенда разработан комплект учебно-методических пособий, которые помогут изучить интерфейс CAN как в теории, так и на практике, а также помогут с легкостью разобраться в работе стенда. Комплект учебно-методических пособий состоит из трёх руководств: теоретическое, управление стендом и лабораторный практикум. В теоретическом руководстве даётся описание основных моментов программирования микроконтроллера, теоретический материал по интерфейсу CAN, а так же основные знания по протоколам, работающим в сетях CAN, некоторые из которых изучаются в рамках данного стенда. Руководство по управлению описывает принципы работы с каждым узлом стенда и как применить полученные знания в теории на реальном оборудовании. В конечном итоге в рамках лабораторного практикума закрепляются знания, полученные от теоретического материала, – студенты создают и настраивают сеть на изучаемом интерфейсе, используя различное оборудование.
Блок микроконтроллера CAN
Модуль предназначен для изучения аппаратных приемопередатчиков CAN в составе микропроцессорных систем. Модуль представлен следующими функциональными частями:
- Двухстрочный жидкокристаллический цифробуквенный дисплей (1 шт.)
- Емкостный генератор логических уровней (2 шт.)
- Светодиод (4 шт.)
- Трансляторы уровней CAN (2 шт.)
- Микроконтроллер STM32F407VG (1 шт.)
- Емкостная кнопка сброса целевого микроконтроллера (1 шт.)
- Отладчик для микроконтроллера ST-Link v2 (1 шт.)
Блок программно-управляемого приемопередатчика
Модуль предназначен для реализации интерфейса CAN в микропроцессорных системах, не оснащенных аппаратным ускорителем CAN. Модуль представлен следующими функциональными частями:
- Кнопочный выключатель (2 шт.)
- Светодиод (4 шт.)
- Транслятор уровней CAN (1 шт.)
- Программно-управляемый приемопередатчик CAN MCP2515 (1 шт.)
- Блок виртуального COM-порта (1 шт.)
- Блок имитации шины CAN (длинной линии) (1 шт.)
Блок осциллографа, логического анализатора и промышленного устройства CAN
Модуль предназначен для исследования логических временных диаграмм CAN-обменов и для изучения готовых промышленных устройств с интерфейсом CAN. Модуль представлен следующими функциональными частями:
- 16-и канальный логический анализатор сигналов (1 шт.)
- Цифровой, двухканальный осциллограф (1 шт.)
- Датчик температуры с интерфейсом CAN (1 шт.)
Блок сведений об интерфейсе CAN
Блок предоставляет наглядную информацию о формате базового кадра интерфейса CAN, а так же схемы типовой сети CAN и приемопередатчика CAN.
Все блоки стенда можно коммутировать между собой приборными проводами.
Перечень лабораторных работ
- Знакомство с комплексом, изучение программного и аппаратного обеспечения модуля осциллографа, логического анализатора и промышленного устройства CAN.
- Изучение физических принципов передачи информации в CAN-сетях: влияние длинных линий на дальность передачи.
- Изучение микроконтроллера с поддержкой аппаратных интерфейсов CAN: прием и передача информации между интерфейсами в режиме пересылки пакетов.
- Режим прямого доступа к памяти для ускорения передачи в микроконтроллере.
- Изучение микросхемы программно-управляемого приемопередатчика CAN. Интерфейс SPI, программирование, перехват пакетов. Пересылка пакетов.
- Протокол высокого уровня CAN open. Особенности передачи, адресация, разрешение коллизий.
- Изучение промышленного модуля измерения температуры. Взаимодействие, формат передач, режимы работы.
Характеристики
| Напряжение электропитания, В | 220 |
| Частота питающего напряжения, Гц | 50 |
| Диапазон рабочих температур, ºС | +10 … +40 |
| Габаритные размеры, ШхВхГ, мм | 410 х 357 х 168 |
| Количество мест для обучаемых | 3 |