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Características de un sistema Can Bus2018-07-26T14:21:56+00:00

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Características de un sistema Can Bus

¡Bienvenid@, Petrolhead! Este nuevo artículo técnico está orientado a definir y describir los principios básicos del funcionamiento y características de la red de comunicación Can Bus en el automóvil*. ¿Te quedas a conocer más sobre este apasionante (y desconocido) sistema?

*NOTA: Este artículo es la base del siguiente, la segunda parte, Diagnóstico de línea CAN Bus. Solución de problemas, ejemplos y técnica. Recomiendo muy mucho leer esta primera parte antes de continuar con la segunda parte.

Los objetivos que queremos alcanzar al final de este artículo son los siguientes:

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¿A quién va dirigido este artículo?

A cualquier persona con un mínimo de conocimientos técnicos sobre electricidad (si quieres aprender las bases de la electricidad pulsa aquí) y electrónica, o personal técnico con conocimientos básicos de electrónica y comunicación que deseen iniciarse en el diagnóstico de redes Can Bus, o para cualquiera que quiera aguantar el tostón, qué narices. Si eres lo suficientemente valiente para leer hasta el final este artículo este sentará las bases de tu conocimiento en esta tecnología del automóvil.

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Introducción – La comunicación

Vamos a hablar de un sistema de comunicación en el automóvil, y para entender mejor el concepto vamos a asimilar este modo de comunicación interno del coche con la forma de comunicación entre las personas. ¡Pero lo primero que tenemos que hacer es saber qué es la comunicación!

“Comunicación es la actividad consciente de intercambiar información entre dos o más participantes con el fin de transmitir o recibir significados a través de un sistema compartido de signos y normas semánticas. Los pasos básicos de la comunicación son la formación de una intención de comunicar, la composición del mensaje, la codificación del mensaje, la transmisión de la señal, la recepción de la señal, la decodificación del mensaje y, finalmente, la interpretación del mensaje por parte de un receptor. A este conjunto de pasos se le llama protocolo.”

Vamos a comparar el acto de comunicarse entre los humanos y el automóvil, pues el concepto básico es el mismo. Cuando las personas queremos comunicarnos en grupo existen varias posibilidades de comunicación. En una primera posibilidad, si un sujeto quiere compartir cierta información con varias personas puede enviarla de manera particular, repitiendo el mismo mensaje a cada interesado, siempre cumpliendo cierto protocolo, es decir, unas reglas de comunicación que aseguren que el mensaje enviado va a ser entendido.

Este mismo concepto podemos aplicarlo al automóvil. En el pasado, si una unidad de control, sensor y/o actuador quería enviar determinada información debía de hacerlo a cada parte interesada a través de canales particulares de comunicación, en este caso cables. Por ejemplo, si la unidad de control de motor quería compartir información con la unidad de control de cambio esta tenía que usar un medio concreto (cable) por cada dato que quisiese enviar. Lo mismo ocurría si esta última quería enviar información a la primera.

¿Cuáles eran los inconvenientes de este sistema de comunicación? Una gran cantidad de cableado y conexiones, lo que supone peso, complejidad, posibilidades de fallo y coste adicional. Además, la información no podía ser conocida por otras unidades no conectadas expresamente para recibir esta información.

El número resultante de conductores hacía de la fiabilidad una pesadilla.  Para superar todos estos problemas desde hace un tiempo se ha introducido la comunicación serial.  Como en este caso la cantidad de conexión de cables es mucho menor que la cantidad requerida para compartir señales, la información requerida se envía una tras otra en paquetes de datos.

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Por lo que, en esta segunda opción de comunicación, en contraste con la primera posibilidad, con el CAN Bus se transmite toda la información a través de dos cables, independientemente de la cantidad de unidades de control abonadas y de la  cantidad de información transmitida. En ambos cables bidireccionales del CAN Bus se transmiten los mismos datos, más adelante veremos el por qué. Siguiendo el ejemplo anterior, ahora las unidades de control de motor y cambio están conectadas únicamente por dos cables, y a través de ellos envían y reciben toda la información necesaria.

Si lo asemejamos a la comunicación humana podríamos decir que un sujeto envía su información a todos los oyentes, usando un mismo canal de comunicación, y cada persona toma la información si la necesita. Por ejemplo, un orador puede decir en alto a un grupo de personas que “mañana lloverá”. Todos los oyentes captarán y entenderán el mensaje, pero no a todos les interesará esta información, por lo que estos la descartarán y esperarán al siguiente mensaje. Lo mismo ocurre con este artículo, yo suelto la información a través de nuestra web, tu y cualquiera que lo esté leyendo recibe la información, y cada uno decide qué hacer con ella, si le interesa o no 🙂

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Entonces ya podemos definir el primer concepto teórico sobre el CAN Bus. La transmisión de datos a través de este sistema de comunicación funciona de un modo parecido al de una conferencia telefónica (o más actual, una videoconferencia). Un abonado (unidad de control) envía sus datos, introduciéndolos en la red, mientras que los demás “coescuchan“ estos datos. Para ciertos abonados resultan interesantes estos datos, y por ello los utilizan. A otros abonados puede no interesarles esos datos específicos y los descartan.

En el sistema CAN Bus de un automóvil este concepto se aplica a la mayoría de las unidades de control, pudiendo crear “redes locales” entre determinados sistemas concretos, estableciendo diferentes niveles de importancia y velocidad de transmisión. ¿Cuál es la ventaja? Es un método escalable de comunicación, pudiéndolo hacer tan grande y/o complejo como se necesite.

Esquema general de la línea CAN Bus

CAN Bus es un protocolo de comunicación en serie desarrollado por Bosch para el intercambio de información entre unidades de control electrónicas del automóvil.

“Can” significa “Controller Area Network” (Red de área de control) y “Bus”, en informática, se entiende como un elemento que permite transportar una gran cantidad de información.

Como hemos visto, este sistema permite compartir una gran cantidad de información entre las unidades de control abonadas al sistema, lo que provoca una reducción importante tanto del número de sensores utilizados como de la cantidad de cables que componen la instalación eléctrica. De esta forma aumentan considerablemente las funciones presentes en los sistemas del automóvil donde se emplea el CAN Bus sin aumentar los costes, además de que estas funciones pueden estar repartidas entre dichas unidades de control.

¿Qué componentes integran el CAN-Bus de datos?

Consta de un controlador, un transceptor, dos elementos finales del bus y dos cables para la transmisión de datos. Con excepción de los cables del bus, todos los componentes están alojados en las unidades de control. En el funcionamiento conocido de las unidades de control no se ha modificado nada.

El controlador CAN

Es el elemento encargado de la comunicación entre  el microprocesador de la unidad de control y el trasmisor-receptor. Trabaja acondicionando la información que entra y sale entre ambos componentes.

El controlador está situado en la unidad de control, por lo que existen tantos como unidades estén conectadas al sistema. Este elemento es el que determina la velocidad de trasmisión de los mensajes, que será más o menos  elevada según el compromiso del sistema. Por ejemplo, en la línea de CAN Bus del motor-frenos-cambio automático la velocidad es de 500 Kb, y en los sistema de confort de 62.5 Kb. Este elemento también interviene en la necesaria sincronización entre  las diferentes unidades de mando para la correcta emisión y recepción de los mensajes.

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El transceptor CAN

Es un transmisor y un receptor. Es el elemento que tiene la misión de recibir y de trasmitir los datos,  además de acondicionar y preparar  la información para que pueda ser utilizada por los controladores, eso sí, sin modificarla.  Esta preparación consiste en situar los niveles de tensión de forma adecuada, amplificando la señal cuando la información se vuelca en la línea y reduciéndola cuando es recogida de la misma y suministrada al controlador.

El elemento final del bus de datos

Son resistencias conectadas a los extremos de los cables H y L (High y Low respectivamente). Sus valores  se obtienen de forma empírica y permiten adecuar el funcionamiento del sistema a diferentes longitudes de cables y número de unidades de control abonadas, ya que impiden fenómenos de reflexión (como si fuera eco, para que nos entendamos) que pueden perturbar el mensaje. Estas resistencias están alojadas en el interior de algunas de las unidades de control del sistema (definidas por cada fabricante, generalmente el cuadro de instrumentos, la unidad de control del motor, la unidad de control de la carrocería, etc) por cuestiones de economía y seguridad de funcionamiento.

Los cables del bus de datos

Son los canales a través de los cuales fluye la información. Funcionan de forma bidireccional y sirven únicamente para la transmisión de los datos. Se denominan con las designaciones CAN-High ó H (señales de nivel lógico alto) y CAN-Low ó L (señales de nivel lógico bajo).

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Transmisión de datos

El sistema CAN Bus es una red multiplexada (en castellano, que es capaz de transmitir informaciones simultáneas por el mismo medio) que está orientada hacia el mensaje y no al destinatario. Todas las unidades de mando pueden ser trasmisoras y receptoras, y  la cantidad de las mismas abonadas al sistema puede ser variable (dentro de unos límites). La información en la línea es trasmitida en forma de mensajes estructurados en la que una parte del mismo es un identificador que indica la clase de dato que contiene. Vamos, que como vimos antes toda forma de comunicación tiene que tener un protocolo.

Todas las unidades de control reciben el mensaje, lo filtran y solo lo emplean las que necesitan dicho dato. Hay que dejar claro que todas las unidades de control conectadas al sistema son capaces tanto de enviar como de recibir mensajes de la línea de datos. Cuando el bus está libre cualquier unidad conectada puede empezar a trasmitir un nuevo mensaje.

En el caso de que una o varias unidades pretendan introducir un mensaje al mismo tiempo en el bus,  lo hará la que tenga una mayor prioridad. Esta prioridad viene indicada por el identificador. El mensaje no va dirigido a ninguna unidad de mando en concreto, cada una de ellas reconocerá mediante este identificador si el mensaje le interesa o no. Cómo lo hace exactamente lo veremos más adelante.

El proceso de trasmisión de datos se desarrolla siguiendo un ciclo de varias fases:

Proveer datos: Una unidad de mando recibe información de los sensores que tiene asociados (r.p.m. del motor, velocidad, temperatura del motor, puerta abierta, etc.)

Su microprocesador pasa la información al controlador, donde es gestionada y acondicionada para a su vez ser pasada al trasmisor-receptor, donde se transforma en señales eléctricas.

Transmitir datos: El controlador de dicha unidad transfiere los datos y su identificador junto con la petición de inicio de trasmisión, asumiendo la responsabilidad de que el mensaje sea correctamente trasmitido a todas las unidades de mando asociadas. Para trasmitir el mensaje ha tenido que encontrar el bus libre, y en caso de colisión o choque con otra unidad de mando intentando trasmitir simultáneamente, tener una prioridad mayor. A partir del momento en que esto ocurre, el resto de unidades de mando se convierten en receptoras.

Recibir, revisar y adoptar datos: Cuando la totalidad de  las unidades de mando reciben el mensaje, verifican el identificador para determinar si el mensaje va a ser utilizado por ellas. Las unidades de mando que necesiten los datos del mensaje lo procesan, si no lo necesitan, el mensaje es ignorado.

El sistema CAN Bus dispone además de mecanismos para detectar errores en la trasmisión de mensajes, de forma que todos los receptores realizan un chequeo del mensaje analizando una parte del mismo, llamado campo de aseguramiento, que veremos más adelante. Otros mecanismos de control se aplican en las unidades emisoras que monitorizan el nivel del bus, la presencia de campos de formato fijo en el mensaje (verificación de la trama), análisis estadísticos por parte de las unidades de mando de sus propios fallos etc.

Estas medidas hacen que las probabilidades de error en la emisión y recepción de mensajes sean muy bajas, por lo que es un sistema la leche de seguro.

Este planteamiento del CAN Bus, como puedes ver, permite disminuir pero mucho el cableado en el automóvil, puesto que si una unidad de mando dispone de una información, como por ejemplo, la temperatura del motor, esta puede ser utilizada por el resto de unidades de mando sin que sea necesario que cada una de ellas reciba la información de dicho sensor.

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Características del Bus de datos

La información que circula a través de los dos cables (bus)  son paquetes de 0 y 1 (bit) con una longitud limitada y con una estructura definida de campos que conforman el mensaje. Recordemos que un bit es la unidad de información mínima (un estado de conmutación por unidad de tiempo). En electrónica, esta información básicamente  sólo puede tener el valor “0“ ó “1“ o, respectivamente, “Sí“ o “No“.

Cables

La información circula por dos cables trenzados que unen todas las unidades de control que forman el sistema. Esta información se trasmite por diferencia de tensión entre los dos cables, de forma que un valor alto de tensión representa un 1 y un valor bajo de tensión representa un 0. La combinación adecuada de unos y ceros forman el mensaje a trasmitir.

En un cable los valores de tensión oscilan entre 1,5V y 2,5V, por lo que se denomina cable L (Low) ó CAN_L, y en el otro, el cable H (High) ó CAN_H, lo hacen entre 2,5V y  3,5V.  En caso de que se interrumpa la línea H o que se derive a masa, el sistema trabajará con la señal de Low con respecto a masa, en el caso de que se interrumpa la línea L, ocurrirá al revés. Esto permite que el sistema siga trabajando con uno de los cables cortados o comunicados a masa, incluso con ambos comunicados también sería posible el funcionamiento, quedando fuera de servicio solamente cuando ambos cables se cortan.

Fuentes parásitas

En el vehículo son fuentes parásitas los componentes en cuyo funcionamiento se producen chispas o se abren o cierran circuitos de corriente. Otras fuentes parásitas son por  ejemplo teléfonos móviles y radioemisoras, o sea, todo aquello que genera ondas electromagnéticas. Estas ondas electromagnéticas pueden influir en la transmisión de datos o incluso la pueden falsificar.

Las tensiones en ambos cables se encuentran respectivamente contrapuestas. Por ejemplo, si uno de los cables del bus tiene aplicada una tensión de aproximadamente 0 voltios, el otro tiene una de aprox. 5 voltios y viceversa. Por ello, la suma de tensiones es constante en cualquier momento y se anulan mutuamente los efectos electromagnéticos de campo de ambos cables del bus. El cable del bus está protegido contra la penetración de  fuentes parásitas y tiene un comportamiento casi neutro hacia fuera.

Si a esto le sumamos el trenzado entre ambas líneas conseguimos anular los campos magnéticos y proteger al sistema de estas fuentes parásitas, del ruido electrónico (incluso del producido por él mismo como hemos visto), evitando así que la señal transmitida por el bus se falsee por cualquier interferencia. ¿Cómo? Si existe alguna perturbación en el voltaje de la señal esta afectará por igual a ambos cables, por lo que los receptores serán capaces de distinguir la señal original, pues la diferencia de voltaje se mantendrá intacta.

Por todo lo que hemos visto no se debe modificar en ningún caso ni el paso ni la longitud de dichos cabes.

Resistencia de la línea CAN

Antes hemos comentado que los dos elementos finales de la línea CAN (distintas unidades de control, definidas por cada fabricante, siendo generalmente el cuadro de instrumentos, la ECU del motor, u otras) tienen una resistencia interna característica, generalmente 120Ω.

Estas unidades finales, ambas de 120Ω, se encuentran conectadas en paralelo. ¿Qué valor obtendremos si queremos medir la resistencia de la línea CAN y todo funciona correctamente? 60Ω

¿Cómo medimos esta resistencia? Lo primero de todo, y fundamental, es desconectar la batería. Después localizamos la toma más fácil de medición, que generalmente es la toma OBD del coche. Por estándar (salvo algún fabricante) los pines de la línea CAN en el conector OBD son el pin 6 (CAN High) y el pin 14 (CAN Low).

Si todas las unidades están conectadas y todo funciona correctamente la resistencia que debemos obtener en la línea CAN es de 60Ω aproximadamente (tengamos en cuenta los errores del polímetro).

Si, por ejemplo, alguna de las dos unidades de final de línea CAN están “muertas”, defectuosas o desconectadas, lo que obtendremos serán unos 120Ω entre los pines 6 y 14. Esta es una manera rápida para saber si alguna de las unidades finales está bien o no.

Quédate con la copla: Si todo va bien 60Ω, todo lo que no sea éste valor es que hay algún problemilla**.

NOTA: El resto de unidades conectadas a la línea CAN, las que no son las finales, suelen tener valores de resistencia muy altos. ¿Por qué? Porque al estar conectadas en paralelo al bus, si por algún motivo falla alguna, afectará poco a la resistencia final de la línea (recordemos, 60Ω si todo va bien).

** En la segunda parte de este artículo, Diagnóstico de línea CAN Bus. Solución de problemas, ejemplos y técnica, trataremos con (mucha) profundida las averías que puedes encontrarte en la línea CAN Bus del coche, cómo diagnosticarlas, con qué herramientas, pasos a seguir y cómo solucionarlas. Recomiendo terminar este artículo antes de empezar con la segunda parte, porque si no te sonará a chino.

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Ejemplos de transmisión de datos

En la tabla anterior se puede ver la forma en que se puede transmitir información por medio de dos bits enlazados. Con dos bits se obtienen cuatro diferentes variantes. A cada variante se le puede asignar una información específica, con carácter formal para todas las unidades de control. Es decir, se le asigna una información que las unidades pueden entender, un lenguaje común.

En este ejemplo, si se transmite el primer bit con 0 voltios y el segundo también con 0 voltios, la información en la tabla significa “La  temperatura del líquido refrigerante es de 10 °C“.  Si el primer bit transmite 0 voltios y el segundo 5 voltios lo que entenderá la unidad que lo recibe es “La  temperatura del líquido refrigerante es de 20 °C“, y así sucesivamente. ¿Cuál es la limitación? La cantidad de bits que se pueden transmitir. Veamos otro ejemplo.

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Esta segunda tabla muestra la forma como aumenta la cantidad de información con cada bit adicional. Veamos cuánta información puede transmitirse con una cierta cantidad de bits.  Como ejemplo veamos otra vez cómo transmitir información de temperatura.  Con 1 bit se pueden tener solamente 2 valores diferentes, con 2 bits 4 valores, con 3 bits 8.  Cada bit adicional duplica la cantidad de información, lo que multiplica las posibilidades y la precisión de los datos que se quieren emitir. Estos diferentes voltajes son los que se transmiten por la línea del CAN Bus, y cómo dijimos antes, de forma simultánea y con voltajes contrapuestos. El detalle de un ejemplo genérico puede verse en la imagen anterior.

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Protocolo de comunicación

Como hemos dicho antes, para que que haya comunicación es necesario que tanto emisor y receptor “hablen” un mismo lenguaje común. Han de entender cuándo empieza y termina el mensaje, si el mensaje tiene sentido, si es correcto, si lo ha emitido correctamente el emisor y si lo ha entendido el receptor. Es decir, tiene que existir un mismo protocolo de comunicación ¿Cómo consigue esto el sistema CAN Bus? Veámoslo.

¿Qué transmite el CAN Bus de datos?

En intervalos de tiempo breves este sistema de comunicación transmite un protocolo de enlace de datos entre las unidades de control. Está compuesto por siete secciones. En la figura anterior se muestra la estructura de un protocolo de enlace de datos, y este es idéntico en ambos cables del bus. Para simplificar las explicaciones vamos a centrarnos en un solo cable del bus de datos.

Campo de comienzo del datagrama

Marca el comienzo del protocolo de enlace de los datos. En el cable CAN High se transmite un bit con aprox. 5 voltios (en función del sistema) y en el cable CAN-Low se  transmite un bit con aprox. 0 voltios.

Campo de estado

Se define la prioridad del protocolo. Por ejemplo, si hay dos unidades de control que intentan transmitir simultáneamente su protocolo de datos, se concede la preferencia al protocolo de prioridad superior. Los 11 bit de este campo se emplean como identificador que permite reconocer a las unidades de mando la prioridad del mensaje. Cuanto más bajo sea el valor del identificador (más bits con voltaje 0, dominantes, que veremos más adelante) más alta es la prioridad, y por lo tanto determina el orden en que van a ser introducidos los mensajes en la línea. Lo que se evita con esto es que todas las unidades “hablen a la vez”.

Campo de control

Se especifica la cantidad de información que está contenida en el campo de datos (la cantidad de lo que se transmite, no lo que se transmite en si). De esa forma, cada receptor puede revisar si ha recibido la información completa.

Campo de datos

Se transmite la información para las demás unidades de control. En este campo aparece la información del mensaje con los datos que la unidad de mando correspondiente introduce en la linea Can Bus. Puede contener entre 0 y 8 bytes (de 0 a 64 bit).

Campo de aseguramiento

Sirve para detectar fallos en la transmisión. Este campo tiene una longitud de 16 bit y es utilizado para la detección de errores por los 15 primeros, mientras el último siempre es un bit recesivo (1) (más detalles más adelante) que delimita el campo de aseguramiento.

Campo de confirmación

Los receptores señalizan al transmisor que han recibido correctamente el protocolo de enlace de datos. Si detectan cualquier fallo, informan de inmediato al transmisor. Si esto ocurre, el transmisor repite su transmisión. El campo de confirmación está compuesto por dos bit que son siempre trasmitidos como recesivos (1). Todas las unidades de mando que reciben el mismo campo de confirmación modifican el primer bit del campo por uno dominante (0), de forma que la unidad de mando que está todavía trasmitiendo reconoce que al menos alguna unidad de mando ha recibido un mensaje escrito correctamente. De no ser así, la unidad de mando trasmisora interpreta que su mensaje presenta un error.

Campo de fin del datagrama

Con él finaliza el protocolo de datos. Es la última oportunidad posible para dar un aviso de error, que conduzca a una repetición en la emisión. Este campo indica el final del mensaje con una cadena de 7 bits recesivos. Puede ocurrir que en determinados mensajes se produzcan largas cadenas de ceros o unos, y que esto provoque una pérdida de sincronización entre unidades de mando. El protocolo CAN resuelve esta situación insertando un bit de diferente polaridad cada cinco bits iguales: cada cinco “0” se inserta un “1” y viceversa. La unidad de mando que utiliza el mensaje, descarta un bit posterior a cinco bits iguales.  Estos bits reciben el nombre de “bit stuffing”.

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Prioridad del mensaje

Si varias unidades de control pretenden transmitir simultáneamente su protocolo de datos es preciso decidir cuál de ellos se transmite primero. Como en el caso de la comunicación entre las personas, para que exista comunicación y que sea efectiva no podemos hablar todos a la vez.

El protocolo con la prioridad  superior se transmite primero. Así por ejemplo, el protocolo de datos de la unidad de control para ABS es, por motivos de seguridad, más importante que el protocolo de la unidad de control para cambio automático, si los motivos están referidos al confort de la conducción.

¿Cómo se hace la adjudicación de prioridad?

Cada bit tiene un valor, al cual se le asigna una validación. Puede ser de validación superior (0) o inferior (1), o también llamados bit dominante y recesivo respectivamente.

¿Cómo se detecta la prioridad de un protocolo de datos?

Cada protocolo de datos tiene asignado un código de once bits en el campo de estado, el que se ha comentado anteriormente, en función de su prioridad. En la tabla anterior se muestra, a modo de ejemplo, las prioridades de tres protocolos de datos (unidad del ABS, unidad de control del motor y del cambio).

Las tres unidades de control empiezan simultáneamente con la transmisión de su protocolo de datos. Al mismo tiempo comparan los bits, de uno en uno, en el cable del bus. Si una unidad de control transmite un bit de validación inferior (1) y detecta uno de validación superior (0), interrumpe la transmisión y se transforma en receptor. Expliquemos esto más en detalle siguiendo el ejemplo de la figura anterior. Vayamos analizando cada uno de los bits que emite cada unidad y qué sucede en el bus de datos.

Primer bit:

La unidad de control para ABS/EDS transmite un bit de validación superior (0).

La unidad de control para motor transmite asimismo un bit de validación superior (0).

La unidad de control para cambio automático transmite un bit de validación inferior (1) y detecta un bit de validación superior en el cable del bus de datos. Con ello pierde la adjudicación y se transforma en receptor, es decir, deja de transmitir para dar paso a mensajes más importantes para el vehículo.

Segundo bit:

La unidad de control para ABS/EDS transmite un bit de validación superior (0).

La unidad de control para motor transmite un bit de validación inferior (1) y detecta un bit de validación superior en el cable del bus de datos. Con ello pierde su adjudicación y se transforma en receptor.

Tercer bit:

La unidad de control para ABS/EDS tiene la máxima prioridad y obtiene por tanto la adjudicación del bus. Sigue transmitiendo su protocolo de datos hasta el final de su mensaje.

Después de que la unidad de control para ABS/EDS ha transmitido su protocolo de datos hasta el final, las demás vuelven a hacer el intento de transmitir su propio protocolo de datos, y el proceso de adjudicación de prioridad vuelve a empezar.

Ubicación de la red CAN Bus con respecto a los demás tipos de redes

En el automóvil, a día de hoy, el protocolo CAN Bus y sus variantes es el más utilizado y conocido pero, como se puede ver en el gráfico anterior, hay otros tipos de redes que responden a otras necesidades de cantidad de información, sencillez y/o costes. Este es el mismo concepto que comentamos al principio de esta presentación al mencionar “redes locales” entre determinados sistemas concretos, en las que se pueden establecer diferentes niveles de importancia y velocidad de transmisión

Por ejemplo, la red LIN (Local Interconnect Network) es más barata que la CAN, aunque de menor velocidad. Esta es válida para algunas funciones que requieran una velocidad menor.

No es objetivo de este artículo el entrar en detalle sobre cada una de estas redes, pero sí se quiere dejar claro que las redes de comunicación en el automóvil están siempre en constante evolución, y dado que la red CAN ya es un sistema “viejo”, estandarizado ISO ya en 1993,  está siendo sustituida paulatinamente por redes más rápidas y capaces, como el Flexray, el MOST e incluso sistemas de fibra óptica, sistemas que con el paso del tiempo reducen sus costes de producción, por lo que el gráfico anterior está en constante evolución.

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Ejemplo real de una red de comunicación en un automóvil

Como ejemplo final para concluir el objetivo nº 1 de este artículo pondremos un ejemplo real del sistema de comunicación digital en un automóvil actual.

La imagen anterior muestra las distintas redes en un automóvil del 2015. En ella pueden verse una serie de unidades de control divididas por colores según su conexión a distintas redes de comunicación. Podemos ver términos como “P-CAN” (línea CAN de tracción) con una velocidad de 500 kbps,  “C-CAN” (línea CAN de chasis),  “B-CAN” (carrocería) con una velocidad de 100 kbps e incluso “MOST” (entretenimiento). Todas ellas están conectadas en su extremos a un elemento llamado “Compuerta de enlace centralizada (CGW)”.

¿Cuál es el objetivo de esta CGW? Como hemos podido observar, las velocidades de las distintas redes son distintas, y debe de existir algún elemento que sirva de “enlace” para que se puedan comunicar unidades que se encuentren en redes distintas. ¿Con qué motivo?

Pongamos el siguiente ejemplo. La unidad de control de motor (en P-CAN, a 500 kbps) quiere comunicar con el módulo que controla el volumen de la radio (en M-CAN, a 100 kbps) para que, cuando la velocidad del vehículo aumente, el volumen de la radio aumente proporcionalmente. Sin esta puerta de enlace no sería posible su comunicación. Aplicado a las personas, es como si una persona quiere comunicarse en inglés con otra que sólo habla español, necesitan un traductor para entenderse. El papel del traductor en las personas es el mismo que el que tiene la CGW en el automóvil.

Resumen de las principales características de la línea CAN Bus

Por último, para finalizar este artículo, resumimos en pocos puntos las características principales de la red de comunicación digital CAN Bus que hemos ido viendo a lo largo de este “tochaco”. Y son:

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Fin del artículo técnico

Si has llegado hasta aquí eres un valiente, un temerario. Eso o realmente te interesa el tema y no se te ha hecho demasiado “pesado”. Sea por el motivo que sea, ¡espero que hayas disfrutado de este artículo técnico sobre las características de un sistema CAN Bus!

¿Tienes alguna pregunta? ¿Algo que no haya quedado claro? ¿Quieres saber más? ¡No te cortes un pelo, déjanos un comentario al final del artículo! 🙂

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Segunda parte. Las averías en el CAN Bus. Cómo diagnosticarlas y solucionarlas.

¿Te has quedado con ganas de más? Pues vamos a meternos aún más en profundidad, en algo más práctico y real: Las averías que puedes encontrarte en la red CAN Bus de tu coche.

¿Te da pánico este tipo de averías? ¡Nada, no hay que tenerle miedo! En la segunda parte, Diagnóstico de línea CAN Bus. Solución de problemas, ejemplos y técnica, despejaremos todas las dudas, ¡te lo garantizo!

Diagnóstico de línea CAN Bus. Solución de problemas, ejemplos y técnica

EXTRA: ¿Quieres aprender las bases de la electricidad aplicada al automóvil?

¿No tienes claras las bases de la electricidad básica en el automóvil? Pincha en el enlace o en la imagen para ver un artículo completo sobre ello, con ejemplos y casos prácticos.

Electricidad básica en el automóvil parte 1 las bases - PetrolheadGarage

EXTRA: Videotutorial sobre línea CAN BUS. Características, fallos en el coche y solución

¿Quieres ver todo esto resumido en un vídeo sobre las bases de la línea CAN Bus, sus mediciones reales en un coche del 2017 (usando un multímetro y un osciloscopio), ver qué hace el coche cuando empieza a fallar y, lo más importante, cómo encontrar dónde está el fallo? ¡Aquí lo tienes!

Comenta todo lo que tu quieras! 😉

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