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GCAN-401单通道CAN存储模块

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一、功能概述

沈阳广成科技有限公司GCAN-401 CAN总线数据存储器模块是我公司推出的专门用于存储CAN总线数据的模块。该模块集成1路标准CAN总线接口，通过将模块接到CAN总线上，可以实现CAN总线数据的实时存储。

模块通过搭载TF存储卡（FAT32）的方式，将总线上的数据实时存储到TF存储卡中，实现离线脱机实时存储。存储结束后用户只需将TF卡带回，通过专用的软件将存储的数据还原成真实的总线数据即可，便于用户分析。

模块适用于需要CAN总线历史数据采集、故障前后报文分析等系统。可广泛应用于汽车、轨道车辆、工业控制等大数据量且不易排查故障的系统中，便于数据回放。

二、设备参数

沈阳广成科技有限公司GCAN-401的设备参数包括：

（1）高速的32位工业级处理器；
（2）使用外接电源供电(DC+9~30V)；
（3）供电电流：20mA，24V DC；
（4）静电放电抗扰度等级：接触放电±2KV，空气放电±15KV；
（5）电快速瞬变脉冲群抗扰度等级：±1KV；
（6）浪涌抗扰度等级：±1KV；
（7）集成1路标准CAN总线接口，使用OPEN3接线端子；
（8）CAN总线支持CAN2.0A、CAN2.0B帧格式，符合ISO/DIS 11898标准；
（9）CAN总线通讯波特率在10Kbps~1Mbps之间可通过拨码开关配置；
（10）CAN总线接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压：DC 2500V；
（11）最高接收数据流量：2000 fps/秒；
（12）CAN数据带有时间戳，精度0.1ms；
（13）工作温度范围：-40℃~+85℃；
（14）工作湿度范围：5%~95%RH无凝露；

三、应用领域

沈阳广成科技有限公司GCAN-401的设备应用领域包括：

（1）高铁控制柜通信实时记录
（2）地铁电器柜通信实时记录
（3）汽车数据记录回放
（4）无人监控CAN总线数据记录
（5）故障记录分析

如果您需要询价沈阳广成科技GCAN-401设备或进行技术咨询，可以加微信13019325660或拨打电话。

四、设备安装

1、设备尺寸

设备外形尺寸：(长，含接线端子)102mm*(宽)63mm*(高)23mm，其示意图如图所示。

GCAN-401外形尺寸

2、接口定义及功能

GCAN-401模块集成一路9-30V DC电源接口，1路标准CAN-bus接口。GCAN-401模块采用外部供电的方式，电源接口由1个3Pin插拔式接线端子（橙色）引出，其电源接口、CAN-bus接口位置如图所示，电源接口定义如表所示。

GCAN-401模块电源、CAN、终端电阻端子接口

GCAN-401模块电源端子接口定义

GCAN-401模块CAN-bus接口由1个3Pin插拔式接线端子（绿色）引出，可以用于连接1个CAN-bus网络或者CAN-bus接口的设备。其电源接口定义如表所示。

GCAN-401模块的CAN-bus信号分配

五、设备使用

GCAN-401支持两种配置模式，一种是通过广成科技专门的配置软件对系统时间，波特率和滤波等功能进行配置，另一种是使用外部硬件的波特率开关调节CAN端的波特率。

1、软件配置

用户可使用USB接口，通过CANREC-config软件自行设定GCAN-401模块的参数，以满足实际应用场合的需要。GCAN-401模块的配置，包括模块的系统时间，波特率，保存的数据格式，滤波等。在正常使用前，需要预先配置好GCAN-401的存储参数，如果没有进行配置，那么GCAN-401将执行上一次配置成功的参数。

（1）软件连接
用户自行与配置软件连接需要使用USB线接到图3.6中的USB接口上，进入设备管理器找到串口号。如图所示。

设备管理器界面

当GCAN-401模块通过串口与PC机正常连接后，打开“CANREC-config”软件对模块进行配置。软件界面如图所示。

CANREC-config软件主界面

进入软件后，选择连接到GCAN-401的串口号，点击“连接设备”即可建立连接。如用户不知道串口号，可通过进入PC机的设备管理器中查看。点击“Connect”后，界面弹出“读取参数成功”，表明已读出模块当前的配置情况。

（2）配置系统时间

CAN总线数据存储器已经集成了系统时钟，真实、准确的系统时钟及文件系统使模块可以按天存储并管理数据，即每天按日期新建文件夹，将当天存储的数据自动的存入对应的文件夹中。模块会在当天的文件夹中每分钟新建一个文件，将这一分钟收到的数据保存到对应的文件中。

如模块出厂时间不准确则需要用户自行校对系统时间，系统时间界面如图3.3所示，可以通过点击读时间按键，来读取设备的系统时间，修改设定时间前的参数修改为：“NT=XXX”。举例：发送“NT=20190626094616”，则会将系统时间修改为2019年6月26日09时46分16秒，点击设定时间。

拨码开关参数设置

CAN模式：可在此选择正常Normal模式、监听Silent模式。正常使用时需要您选择默认的正常模式即可；监听模式适用于在不干扰总线的情况下监听总线，但不可发送数据，此时设备不作为CAN总线节点，不发送应答和时钟信号。

设备标识：在生成的START文件中，添加对应的标识，用以区分不同的设备：

（3）软件配置参数

软件配置参数界面如图3.4所示，GCAN-401模块支持20k-1000k全范围波特率，CAN总线数据存储器支持四种保存数据格式：二进制文件（.DAT）、文本文件（.TXT）、Vector软件可导入文件(.ASC)、批处理文件（.CAN），GCAN-401默认是每分钟新建一个文件，将这一分钟收到的数据保存到对应的文件中，可以通过修改单个文件记录时长修改单个文件保存的数据时间。

请注意：.DAT格式文件建议保存成每分钟一个文件，避免造成数据损坏丢失；勾选“使用软件设定参数”之后以软件配置为准，设备硬件拨码拨到数字一侧。

软件配置参数设置

（4）CAN-ID滤波

CAN-ID滤波界面如图所示，如需启用滤波，则需先勾选“滤波器使能”，之后对滤波参数进行设置。首先选择模式：扩展帧滤波或标准帧滤波，选择好后设置起始ID和结束ID，在这两个ID之间的帧ID均可正常保存，设置完成后点击添加，即可将其添加在滤波列表中，若不需要某条滤波参数，选中后点击删除即可。

滤波参数设置完成后需确认“滤波器使能”处于被勾选状态才能使滤波生效，否则不开启滤波功能。

CAN-ID滤波设置

（5）保存配置参数

当用户对GCAN-401模块配置完成后，可以点击“写配置”对模块进行参数下载（将拨码开关拨到数字一侧）。
参数下载完成后，需要对模块进行重新上电，新的配置才可以生效。

请注意：点击“默认值”会使所有配置内容恢复为默认状态。默认工作模式为软件配置无效，无滤波。

2、硬件配置

CAN总线数据存储器模块在使用前一般需要用户对CAN总线通信参数进行配置或委托我公司出厂配置。

（1）配置CAN总线波特率

CAN总线数据存储器模块可以支持10K~500K之间一组常用的波特率，可以通过操作设备侧面的拨码开关，对波特率进行配置，拨码开关位置如图所示。

CAN总线数据存储器模块侧面图

系统先不要上电，拨码开关的“1、2、3、4”号可以对CAN总线波特率进行配置，端子（5、8）有特殊定义，默认朝下，请勿随意设置。拨码开关向下默认为0，具体各波特率详见下表。

CAN总线数据存储器波特率配置图示

（2）配置CAN总线终端电阻

CAN总线数据存储器CAN总线内部已经集成标准120Ω终端电阻，可通过拨码开关选择是否接入。

3、与CAN总线连接

CAN总线数据存储器接入CAN总线连接方式为将CAN_H连CAN_H，CAN_L连CAN_L即可建立通信。

CAN网络采用直线拓扑结构，总线最远的2个终端需要安装120Ω的终端电阻；如果节点数目大于2，中间节点不需要安装120Ω的终端电阻。对于分支连接，其长度不应超过3米。CAN总线的连接见图所示。

CAN网络的拓扑结构

注意：CAN电缆可以使用普通双绞线、屏蔽双绞线。理论最大通信距离主要取决于总线波特率，最大总线长度和波特率关系详见下表。若通讯距离超过1Km，应保证线的截面积大于Φ1.0mm2，具体规格应根据距离而定，常规是随距离的加长而适当加大。

波特率与最大总线长度参照表

4、CAN总线终端电阻

为了增强CAN通讯的可靠性，消除CAN总线终端信号反射干扰，CAN总线网络最远的两个端点通常要加入终端匹配电阻，如图所示。终端匹配电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。例如双绞线的特性阻抗为120Ω，则总线上的两个端点也应集成120Ω终端电阻。

GCAN-401系列模块CAN通道内部已经集成标准120Ω终端电阻，可通过拨码开关选择是否将电阻接入总线：两个开关控制同一个电阻，一起对R1、R2进行操作，拨到ON的位置即可将电阻启用。

CAN总线数据存储器模块与其他CAN节点设备连接

5、系统状态指示灯

CAN总线数据存储器具有1个SYS指示灯用来指示系统运行状态，1个DAT指示灯用来指示CAN总线数据传输和TF卡状态。这2个指示灯的具体指示功能见表，这2个指示灯处于各种状态的含义如表所示。

CAN总线数据存储器指示灯

CAN总线数据存储器上电后，系统运行状态指示灯SYS闪烁，表明设备已经供电，系统初始化成功；否则，表示系统存在电源故障。

CAN总线数据存储器上电后，DAT指示灯常亮，说明此时TF卡状态异常，请检查TF卡是否正确安装、TF是否正常使用、格式是否是FAT32；DAT指示灯点亮后随即熄灭，说明此时TF卡状态良好，可以正常存储数据。当收到CAN数据时，DAT指示灯会伴随着数据存储频率闪烁。

CAN总线数据存储器指示灯状态

六、保存说明

请注意：CAN总线数据存储器仅支持最大容量32G且文件系统为FAT32格式的TF存储卡，如您使用的TF卡不是此格式，需将存储卡重新格式化成FAT32格式，格式化存储卡会将数据全部清除，请谨慎操作！TF卡存储以1ms保存1帧数据，24小时不间断存储为例。数据可存储28天左右（32GTF卡），存满会自动覆盖之前的文件。

CAN总线数据存储器已经集成了系统时钟，真实、准确的系统时钟及文件系统使模块可以按天存储并管理数据，即每天按日期新建文件夹，将当天存储的数据自动的存入对应的文件夹中。模块会在当天的文件夹中每分钟新建一个文件，并将这一分钟收到的数据保存到对应的文件中，如图所示。