GCAN203蓝牙转CAN用户手册.docx

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GCAN203蓝牙转CAN用户手册

GCAN-203

工业级智能蓝牙-CAN转换器

用户手册

文档版本：

V3.20（2016/09/09）

修订历史

版本

日期

原因

V1.00

2013/06/16

创建文档

V2.01

2013/12/20

修正设备工作参数

V3.01

2014/10/22

添加部分参数

V3.20

2016/09/09

添加部分参数

1.功能简介

1.1功能概述

GCAN-203（CANBlue）是集成1路标准CAN-Bus接口，使用蓝牙将CAN总线数据发送给终端的工业级CAN-Bus通讯转换器。

采用GCAN-203模块，用户可以使用手持移动终端（手机/PAD）访问CAN节点，读取CAN总线数据。

这对于一些不易物理连接的CAN网络，使用GCAN-203模块通过无线终端与CAN网络连接进行数据交换将变得极为方便。

该模块已被广泛应用于构建现场总线实验室、工业控制、智能小区、汽车电子网络等CAN-Bus网络领域中数据处理、数据采集的CAN-Bus网络控制节点。

GCAN-203智能协议转换器是工业总线改造、无线采集CAN数据的关键性工具，同时该模块具有体积小巧、即插即用等特点，且用户可以使用标准DIN导轨将模块固定安装，使其极易集成到现有的系统中。

GCAN-203智能协议转换器适合CAN-Bus低速数据传输应用，最高传输速率为300帧/秒。

同样GCAN-203智能协议转换器不仅适应基本CAN总线产品，也满足基于高层协议如DeviceNet、CANopen等CAN-Bus总线产品的开发。

1.2性能特点

●CAN-Bus支持CAN2.0A和CAN2.0B帧格式，符合ISO/DIS11898规范；

●CAN-Bus通讯波特率在5Kbps~1Mbps之间任意可编程；

●CAN-Bus接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压：

DC1500V；

●最高数据流量：

300帧/秒；

●蓝牙使用2.0；

●使用9~30VDC供电；

●供电电流：

30mA24VDC；

●使用CANBlueConfig配置工作模式及参数；

●可用配套卡轨连接件，安装到DIN卡轨上；

●工作温度范围：

-40℃~+85℃；

●尺寸：

（长）112mm*（宽）70mm*（高）25mm。

1.3典型应用

●不易物理连接的CAN系统访问；

●工业现场网络数据监控；

●CAN教学应用远程通讯；

●CAN工业自动化控制系统；

●低速CAN网络数据采集数据分析；

●智能楼宇控制数据广播系统等CAN-Bus应用系统。

2.设备安装

本章介绍了当用户使用GCAN-203智能协议转换器连接时的连接方法及注意事项。

2.1蓝牙连接

蓝牙通信使用的是无线的方式，所以无需物理连接。

2.2CAN总线连接

GCAN-203集成1路CAN-Bus通道，由插拔式接线端子引出，可以用于连接1个CAN-Bus网络或者1个CAN-Bus接口的设备。

接线端子的引脚定义如表2.1所示。

端口

名称

功能

CAN

CAN-H

CAN_H信号线

CAN-L

CAN_L信号线

表2.1GCAN-203模块的CAN-Bus信号分配

实际使用中，大多数情况仅需将CAN_H与总线CAN_H相连，CAN_L与总线CAN_L相连即可实现通信。

2.3模块接口定义

GCAN-203模块接口定义如图2.1所示，设备供电及CAN总线使用端子接线的方式，便于工业现场使用。

图2.1GCAN-203模块接口定义

3.设备使用

设备使用前需根据用户具体实际情况对GCAN-203模块进行工作参数配置，使用CANBlueConfig软件可对该模块配置的参数包括：

CAN总线波特率、CAN总线工作模式、GCAN-203蓝牙名称、GCAN-203连接密码等。

GCAN-203设备出厂默认CAN总线波特率为250K，工作模式为正常模式，蓝牙名称为设备背面的SN编号，连接密码1234。

3.1蓝牙连接

用户需安装“③安卓系统串口助手安装包”中的“CANBlue.RSO.apk”软件，搜索蓝牙设备，并输入连接密码，即可与GCAN-203模块建立连接（默认设备名称：

GCAN-203设备的SN号码，默认连接密码：

1234），通过蓝牙串口助手软件即可对CAN总线数据进行收发。

详细的图文说明可参考本手册5.快速入门及应用举例。

3.2CAN连接

GCAN-203模块接入CAN总线连接方式如2.3中介绍，将CAN_H连CAN_H，CAN_L连CAN_L即可建立通信。

CAN-Bus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-Bus总线的连接见图3.1所示。

图3.1CAN-Bus网络的拓扑结构

注意：

CAN-Bus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表3.1。

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

总线长度

1Mbit/s

40m

500kbit/s

110m

250kbit/s

240m

125kbit/s

500m

50kbit/s

1.3km

20kbit/s

3.3km

10kbit/s

6.6km

5kbit/s

13km

表3.1波特率与最大总线长度参照表

3.3CAN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3.2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。

如果网络上其他节点使用不同的收发器，则终端电阻须另外计算。

图3.2GCAN-203与其他CAN节点设备连接

请注意：

GCAN-203模块内部未集成120Ω终端电阻。

如需连接时，请将120Ω电阻并联接入CAN_H与CAN_L接口。

3.4系统状态指示灯

GCAN-203模块具有1个PWR指示灯、1个SYS指示灯、1个CAN指示灯来指示设备的运行状态。

这3个指示灯的具体指示功能见表3.2，这3个指示灯处于不同状态下时，设备状态如表3.3所示。

指示灯

颜色

指示状态

PWR

绿

电源指示

SYS

绿

蓝牙终端设备连接指示

CAN

红/绿

CAN接口状态指示

表3.2GCAN-203模块指示灯

GCAN-203模块上电后，PWR点亮，表明设备已经供电，系统正在初始化；否则，表示存在系统电源故障。

供电正常且初始化通过后，SYS指示灯会快闪表示没有终端设备连接到GCAN-203模块，当有终端连接成功后，指示灯将变为慢闪。

CAN指示灯有两种颜色，如果CAN数据通信正常，指示灯绿色闪烁；如果通信错误，则红色灯闪烁。

指示灯

状态

指示状态

PWR

亮

电源供电正常

不亮

电源供电故障

SYS

快闪

无终端与GCAN-203连接

慢闪

终端与GCAN-203连接成功

CAN

红色闪烁

CAN总线通信错误

绿色闪烁

CAN总线通信正常

表3.3GCAN-203模块指示灯状态

4.CANBlueConfig配置软件使用

4.1配置准备

断开GCAN-203供电电源，用USB线连接GCAN-203与电脑即可，GCAN-203进行配置时，无需再外接电源。

4.2软件连接

当GCAN-203模块与电脑正常连接后，打开光盘中“②CANBlue模块配置软件”中的“CANBlueConfig”软件对模块进行配置。

图4.1GCAN-203Config软件主界面

软件上面有5个工具按钮：

Connect——连接设备；

Upload——将设备中的配置信息读出来；

Download——将配置信息下载到设备的Flash中；

Open——打开读取PC中的配置信息文件；

SaveAs——将配置信息文件保存到电脑中。

配置前请将USB方口线一端连接到电脑，另一端连接到GCAN-203设备上。

待设备的PWR灯点亮的时候，点击“Connect”连接设备，连接成功后如图4.1所示。

请注意，配置的时候不需要外接9-30V电源。

连接成功后软件界面左面的栏中会显示连接设备的设置列表，这时可以点击“UpLoad”将设备中的参数上载到电脑。

图4.2GCAN-203Config软件上载参数

4.3CAN接口参数设置

点击“CANParam”一行进入CAN总线通信参数设置。

点击“CANBaud”右侧的值可配置CAN总线的波特率，其对应表如下：

参数

对应波特率

参数

对应波特率

0

1000K

1

800K

2

666K

3

500K

4

400K

5

250K

6

200K

7

125K

8

100K

9

80K

10

50K

11

40K

12

20K

13

10K

14

5K

图4.3CAN波特率设置

“CANMode”及“CANFilter”为可定制功能选项，暂不开放。

默认均设置为0即可。

图4.4CAN工作模式设置

4.4蓝牙参数设置

点击“BlueToothParam”一行进入蓝牙通信参数设置。

图4.5蓝牙参数设置

在此页面中，用户可以根据自己的喜好设置蓝牙设备名称和连接密码。

（设备名称默认为GCAN-203设备的SN号码，密码为1234）

4.5配置完成

当用户对GCAN-203模块配置完成后，可以点击“Download”将配置数据写入到设备的FLASH中，如图4.6所示。

图4.6下载参数到GCAN-203模块

写入成功后会提示“downloadParamsuccess”，关闭软件后对模块进行重新上电，新的配置即可生效。

请注意：

配置完成后必须对设备重新上电，否则配置将不能生效。

4.6保存配置文件

设置完成的配置参数和从设备中Upload上来的配置参数都可以保存到PC机中，点击工具栏中的SaveAs根据提示设置保存文件名称，就可以将配置参数保存到PC中。

配置文件可以再次打开使用。

4.7打开配置文件

可以使用OPEN功能，打开以前保存的配置文件，然后进行修改。

修改后可以DownLoad到设备中，也可进行保存。

请注意：

配置软件左侧的“BlueToothTest”、“CANTest”为厂家生产测试使用，该功能不能实现蓝牙和CAN之间的数据转换。

5.快速入门及应用举例

5.1设备接线

结束GCAN-203设备配置之后，您需要对设备重新上电，之后确认接线是否正确。

若CAN端设备未匹配终端电阻，则需在GCAN-203设备的CAN_L和CAN_H

两个接口之间并联一个120欧姆色环电阻。

GCAN-203模块正常使用时建议使用9-30VDC电源供电，禁止使用USB口供电，有可能因供电不足而导致数据丢失。

正常通信之前，需确保不同设备之间的CAN总线波特率保持一致。

GCAN-203设备出厂波特率为250Kbps。

若波特率不一致或CAN端测试设备波特率不准确将导致通信失败。

图5.1GCAN-203设备接线示范

如图5.1所示，左侧粉红色设备为USBCAN-IIPro分析仪，它可以用于收发CAN总线数据、保存分析CAN总线数据、识别CAN设备波特率等。

在本章中，我们将使用USBCAN-IIPro分析仪作为一个CAN节点，与已连接GCAN-203设备的智能手机进行通信。

接线及终端电阻确认无误后，开启ECANtools软件，调用USBCAN-IIPro设备，选择波特率为250K，备用。

5.2蓝牙串口助手使用

5.2.1使用蓝牙串口助手连接GCAN-203

安装好蓝牙串口助手后打开软件，界面如图5.2所示。

主界面四个按钮具体功能如下：

蓝牙开关——通过蓝牙开关您可以打开或关闭手机蓝牙。

搜索设备——点击搜索设备您可以检索GCAN-203设备，开始后按钮变成“正在搜索”搜索到的GCAN-203设备会在软件下方显示，首次检索到时设备为灰色，配对成功后将切换为蓝色（连接密码默认为1234）。

版本升级——升级软件版本（注意：

请勿进行升级）

侦听连接——暂未开放

识别到对应设备后，点击进行配对，成功后进入接收/发送数据界面，如图5.3所示。

图5.2蓝牙串口助手软件主界面

图5.3蓝牙串口助手软件收发数据主界面

5.2.2使用蓝牙串口助手接收数据

注意：

使用蓝牙串口助手软件收发数据时，请您选择16进制发送和接收。

我公司默认为您设置了16进制收发，如果您的手机接收到了ASCII码类型的数据，请通过调取菜单栏，选择“传输设置”进行修改。

调取菜单栏的方法各手机品牌不尽相同，如华为手机需点击“正方形字符按钮”右侧的“三个圆点按钮”进入，小米手机需长按“三个横杠按钮”进入。

用户可以在接收/发送数据界面上方收到CAN总线数据。

GCAN-203设备必定会向蓝牙串口软件发送13个字节的数据，如CAN总线数据少于8个字节，模块则会自动将不足位补位处理（补位数据无意义），如后一帧数据实际长度小于前一帧数据，则缺少部分会自动填充前一帧对应位置数据，所以实际数据长度应以DLC值为准，具体格式请详见附录B。

5.2.3使用蓝牙串口助手发送数据

注意：

使用蓝牙串口助手软件收发数据时，请您选择16进制发送和接收。

我公司默认为您设置了16进制收发，如果您的手机接收到了ASCII码类型的数据，请通过调取菜单栏，选择“传输设置”进行修改。

调取菜单栏的方法各手机品牌不尽相同，如华为手机需点击“正方形字符按钮”右侧的“三个圆点按钮”进入，小米手机需长按“三个横杠”按钮进入。

使用GCAN-203设备发送数据时，您不需要输入空格，软件会自动区分数据的字节，如果您发送数据时字节数大于13个字节，软件将自动过滤多出的字节，只识别前13个字节，具体发送数据的格式详见附录B。

5.2.4蓝牙串口助手收发数据举例说明

下面对接收/发送的数据格式进行简要的介绍，详细的数据格式说明请参考附录B。

数据说明

举例

CAN帧信息（FF、RTR）

0

CAN帧信息（DLC）

8

CAN帧ID

00000700

CAN帧数据

1122334455667788

其中，CAN帧信息（FF、RTR）表示该CAN帧的帧格式与帧类型，具体数值如下表所示；CAN帧信息（DLC）表示该CAN帧帧数据的字节长度，可按实际需求填0~8数字。

CAN帧信息（FF、RTR）说明

对应表示

标准帧，数据帧

0

标准帧，远程帧

1

扩展帧，数据帧

8

扩展帧，远程帧

9

特殊数据发送举例：

当手机端向CAN端发送数据时，若您发送的数据CAN帧信息（DLC）小于您实际发送的帧数据字节数时，CAN端将按照您DLC声明的帧数据字节数来接收。

当手机端向CAN端发送数据时，若您发送的数据CAN帧信息（DLC）大于您实际发送的帧数据字节数时，CAN端将自动补齐缺少的帧数据，缺少的帧数据将根据您上一次正确发送时的帧数据自行补齐。

当CAN端向手机端发送数据时，若您发送的CAN帧数据不足8个字节，手机端在接收时将会把不足的字节补齐。

即当您的CAN设备给GCAN-203发送了一个帧数据为4个字节的标准数据帧时，蓝牙端将接收到完整的8个字节的帧数据，缺少的帧数据将根据您上一次正确发送时的帧数据自行补齐。

发送方向

对应表示

1

手机端发送

02000000081122334455667788

CAN端接收

标准帧数据帧帧ID：

008

帧数据：

1122

2

手机端发送

080000000811223344

CAN端接收

标准帧数据帧帧ID：

008

帧数据：

11223344XXXXXXXX

3

CAN端发送

标准帧数据帧帧ID：

008

帧数据：

11223344

手机端接收

040000000811223344XXXXXXXX

表5.1特殊数据发送举例

6.二次开发

GCAN-203模块支持终端软件二次开发，我公司向用户提供安卓端监控软件源码（光盘资料-④蓝牙串口助手例程BluetoothChat），用户可以此源码的基础上根据自己的特殊需求，开发适合于自己使用的安卓端监控软件。

7.使用注意

●建议在低速系统中使用，转换器不适用于高速数据传输。

●设置完参数后，必须重新上电一次，否则仍然执行的是原来的工作模式，而不能成功的实现切换。

●由于CAN总线是半双工的，所以在数据转换过程中，应尽量保证两侧总线数据的有序性。

如果两侧总线同时向转换器发送大量数据，将可能导致数据的转换不完全。

●蓝牙通信距离应考虑实际工作环境，如终端与GCAN-203模块间有大体积物体遮挡，则通信距离将大大缩减。

●请勿将GCAN-203模块安装至封闭金属机柜中，如必须封闭，请将蓝牙天线引出。

8.技术规格

连接方式

CAN接口

端子

接口特点

CAN接口

遵循ISO11898标准，支持CAN2.0A/B

CAN波特率

1000K、500K、250K、200K、125K、100K、50K、10K、5K等

电气隔离

1500V，DC-DC

CAN终端电阻

未集成

无线参数

蓝牙

蓝牙2.0

供电电源

供电电压

+9~30VDC

供电电流

30mA

环境试验

工作温度

-40℃~+85℃

工作湿度

15%~90%RH，无凝露

EMC测试

EN55024:

2011-09

EN55022:

2011-12

防护等级

IP20

基本信息

外形尺寸

112mm*70mm*25mm

重量

100g

附录A：

CAN2.0B协议帧格式

CAN2.0B标准帧

CAN标准帧信息为11个字节，包括两部分：

信息和数据部分。

前3个字节为信息部分。

字节1为帧信息。

第7位（FF）表示帧格式，在标准帧中，FF＝0；第4位（RTR）表示帧的类型，RTR=0表示为数据帧，RTR=1表示为远程帧；DLC表示在数据帧时实际的数据长度。

字节2、3为报文识别码，高11位有效。

字节4～11为数据帧的实际数据，远程帧时无效。

CAN2.0B扩展帧

CAN扩展帧信息为13个字节，包括两部分，信息和数据部分。

前5个字节为信息部分。

字节1为帧信息。

第7位（FF）表示帧格式，在扩展帧中，FF＝1；第4位（RTR）表示帧的类型，RTR=0表示为数据帧，RTR=1表示为远程帧；DLC表示在数据帧时实际的数据长度。

字节2～5为报文识别码，其高29位有效。

字节6～13为数据帧的实际数据，远程帧时无效。

附录B：

GCAN-203数据流定义

蓝牙--CAN总线数据流定义

一条CAN帧包含13个字节。

13个字节的内容包括CAN帧信息+帧ID+帧数据。

帧信息，长度1个字节，用于标识CAN帧的一些信息，如类型、长度等。

FF

保留

保留

RTR

B3

B2

B1

B0

BIT7BIT0

FF：

标准帧和扩展帧的标识位，1为扩展帧，0为标准帧。

RTR：

远程帧和数据帧的标识位，1为远程帧，0为数据帧。

保留：

保留值为0，不可写入1。

B3～B0：

数据长度位，标识该CAN帧的数据长度。

帧ID，长度4个字节，标准帧有效位11位，扩展帧有效位29位。

高字节低字节高字节低字节

12h

34h

56h

78h

00h

00h

01h

23h

如上为扩展帧ID号如上为标准帧ID号

0X12345678的表示方式0X123的表示方式

帧数据，长度8个字节，有效长度由帧信息的B3~B0的值决定。

DATA1DATA8

11h

22h

33h

44h

55h

66h

77h

88h

如上为8个字节有效数据的表示方式。

DATA1DATA8

11h

22h

33h

44h

55h

00h

00h

00h

如上为5个字节有效数据的表示方式。

举例说明：

以下例子是一个扩展数据帧，帧ID为0x12345678，包含8个字节有效数据（11h,22h,33h,44h,55h,66h,77h,88h）的表示方式。

88h

12h

34h

56h

78h

11h

22h

33h

44h

55h

66h

77h

88h

请注意：

每一帧固定为13个字节，不足的必须补0，否则将导致通信错误。