Günümüz teknolojisinin en büyük olanaklarının başında şüphesiz otomotiv sektörü geliyor. Otomobiller, hayatımızın vazgeçilmez gereçlerinin başında ki yerini her daim koruyor. Bu sistemler, hem mekanik hem de elektronik olarak devasa bir altyapıya ve tasarıma sahip. İnsanlar için ön planda olan bu gereçlerin gerekliliklerinin başında ise güvenlik geliyor. Bu sebeple, bünyelerinde bulunan her bir sensörün doğru bir şekilde çalışması ve sistemde birbirleri ile çok hassas bir şekilde haberleşmesi gerekmekte. Bu yazımızda, otomobillerin bünyesinde bulunan sistemlerin haberleşmesi için kullanılan CAN BUS haberleşme sistemine göz atacağız.
CAN BUS haberleşme, ‘Control Area Network BUS’ şeklinde açılıma sahip ve dilimize kontrol alan ağı olarak çevrilebilir. Ağırlıklı olarak otomotiv sektöründe kullanılan bir haberleşme protokolüdür. 1986 yılında Robert Bosch tarafından Otomotiv Mühendisleri Kongresi’nde tanıtılmıştır.
Araçların bünyelerinde, bir çok durum hakkında ölçüm yapan, aracın çalışmasını sağlayan, sürücü ile mekanik arasında köprü vazifesi gören ve gerekli durumlarda sistem güvenliği sağlayan bir çok sensör yapısı bulunmaktadır. Ve bu sistemlerin sürekli olarak birbirleri ile senkronize bir şekilde çalışması ve haberleşmesi gerekmektedir. CAN BUS haberleşme protokolünün görevi, araçlarda bulunan elektronik kontrol üniteleri arasında veri alış-verişini güvenli ve hassas bir şekilde sağlamaktır.
CAN BUS teknolojisinden önce araçların elektronik sistemlerinin birbirleri ile haberleşme amacı ile araç içinde, sayısız kablo kullanılmak zorunda kalıyor ve bu kablolar sebebiyle hem araç donanımında büyük bir karmaşıklık hem de gereksiz ağırlık meydana getiriyordu. CAN BUS sisteminin çıkması ile birlikte, araç içerisinde bulunan gereksiz kabloların çıkarılmasıyla hem maliyet, hem de alan anlamında büyük bir avantaj sağlandı.
CAN BUS Çalışma Mantığı
Protokolde ilk öncelik, güvenli bir şekilde bilgi iletişiminin yapılmasıdır. Araç kullanan hiç kimse, radyoda çıkan bir arızadan dolayı hava yastıklarının patlamasını istemez. Bu sebeple, protokolde hata payı neredeyse sıfıra yakın olacak şekilde bir metot uygulanır. Her bir sensörden gidecek veri mesajları, belirli bir ID ile tanımlanır. Bu sistemde, kullanılan her bir mesaj için kullanılabilecek iki adet tanımlama yöntemi bulunmaktadır. Bu yöntemler ‘Standart ID’ ve ‘Genişletilmiş ID’ olarak adlandırılır. Standart olan modelde on bir bitlik bir ID ataması yapılabilirken(2 üzeri 11 kadar farklı mesaj ID atama), genişletilmiş olan modelde yirmi dokuz bitlik ID ataması yapılabilir(2 üzeri 29 kadar mesaj ID tanımlama). Bu sayede pek çok mesaj, farklı kimlikler(ID) verilerek birbirine karışmadan iletişim sağlanır.
Sistem içerisinde bulunan modeller arasında haberleşme yapılırken, bir çok kontrol yapılmaktadır. CAN BUS protokolünün en önemli özelliği, hata payının sıfıra yakın olmasıdır. Bu sebeple, gönderilen her bir mesaj çok detaylı bir şifrelemeye tabii tutulmaktadır. Aşağıdaki görselde, bir mesaj iletimi sırasında gerçekleştirilen kontrol işlemlerinin karmaşıklığı daha iyi anlaşılabilir.
Protokolde, haberleşme yapacak her bir sistem için iki adet haberleşme bacağı bulunmaktadır. Bunlar ‘Can Rx(Receiver)’ ve ‘Can Tx(Transmitter)’ bacaklarıdır. Bu bacaklar, sistemde ortak bir ağa bağlıdır. Merkezi bir yönetim söz konusudur. Sistemde yönetim, elektrik kontrol ünitelerine bağlıdır. Bütün sensörler aynı hat üzerine mesaj bırakırlar. Ancak aynı anda iki ve ya daha fazla mesaj hattan iletilemez. Kendi aralarında bir öncelik sıralaması vardır. Bu sıralama doğrultusunda gerekli veri iletimi sağlanır.
CAN BUS Protokolünün Avantajları
.Çok gelişmiş bir hata denetim mekanizması içerisinde çalışmaktadır. Bu özelliği sayesinde ağ üzerinde daha güvenli bir bilgi alışverişine olanak sağlamaktadır.
.Kontrol üniteleri ile sensörler arasındaki kablo hat sayısı azaltılmıştır. Bu sebeple hem maliyet hem karmaşıklık azaltılmıştır.
.Her bir sistemden gelecek olan mesaj ID farklı olacağı için, olası hatanın tespit edilmesini kolaylaştırmaktadır.
.Yüksek haberleşme hızına sahiptir. 100 metreye kadar 1 Mbps hız sağlamaktadır.
CAN BUS teknolojisi sayesinde günümüz arabalarında güvenlik ve işleyiş yüksek seviyelere ulaşmıştır.
KAYNAKÇA
dspace.yildiz.edu.tr
ni.com
Yorum yapılmamış
Merhaba
Oto Elektrikçiyim araç teyp MULTİMEDYA bağlıyorum teybe gelen canbus ikili kablosu var bu hattın çalışıp çalışmadığını en pratik nasıl kontrol edebilirim.
(Kablo sağlammı değil mi veri alışverişi var mı yok mu? Gibi)
pratikte yapmadım ama teorikte canbus un uç iki noktasında 2 tane 120 ohm direnç var eğer uçlarından direnç ölçüp 60 gibi bir şey okursan bağlantıda sorun yoktur diye düşünüyorum yabancı bir videoda görmüştüm https://www.youtube.com/watch?v=ulcKnrPmJqM 6. dakikadan sonraki kısmı inceleyebilirsiniz
İyi günler efficiency challenge için elektrikli araba tasarlıyoruz can bus haberleşme protokolü kullanmak istiyoruz. Telemetri, gösterge paneli, motordan ve bataryadan gelen sıcaklık sensörü verisini vs. Hepsini ortak bir araç kontrol sisteminde kullanmamız gerekiyor. Biz can bus ile haberlesmek icin her sensöre bir işlemci koyarak mcp2515 ile can bus haberleşmesi yapmayı düşündük. Şimdi bu 6,7 sensörden bir canH, ve canL hattı çıkacak. Bunların hepsini birbirine bağlayıp aks ye mi bağlamamiz gerekir yoksa hepsini ayri ayri kablolarla mi cekmeliyiz?