CAN(Controller Area Network)总线是一种多主控、分布式控制系统使用的串行通信协议,主要应用于汽车、工业自动化、航空航天等领域。在弱电领域中,CAN总线被广泛应用于家居智能化、楼宇自控、安防监控等领域。
在家居智能化中,CAN总线可以实现各种智能设备的互联互通,如智能开关、智能插座、智能家居中控等设备之间的信息交流。同时,CAN总线还可以实现家居设备的集中控制,提高了家居智能化的便捷性和安全性。
在楼宇自控领域中,CAN总线可以应用于楼宇的监控与控制系统中,如楼宇自动化系统,楼宇安防监控系统等,实现楼宇系统设备间的联动,提高自动化控制的效率和安全性。
CAN总线通信系统由CAN控制器、CAN通信线、电缆接头及节点组成。CAN控制器的功能是实现控制器之间的通信,并把发送的数据转成差分信号传输到总线上。CAN总线通信具有以下特点:
(1)高可靠性:CAN总线支持多主控模式,即使网络中一个节点发生故障也不会影响整个网络的通信,其他节点仍可以正常工作;
(2)高实时性:CAN总线的通信速率较快,主要取决于发送信息的优先级,支持时间突发模式,实时性能良好;
(3)高扩展性:CAN总线支持灵活的局部扩展和全局扩展方式,可以通过代价较小的改变而扩展总线的节点数目和功能。
CAN总线通讯速率范围在1Mbps以下,通讯距离在40~1000m,通信电缆使用双绞线,通讯方式采用异步、非返回均衡式串行通讯技术。CAN通信的数据格式分为标准帧与扩展帧,标准帧数据字段为11位,扩展帧数据字段为29位。此外,CAN总线还有一个重要特点,就是支持在总线上传送哈希值,从而可以确保数据的正确性和完整性。
CAN总线通信技术具有可靠性高、抗干扰能力强、实时性好、数据传输效率高等优点,是目前工业、汽车等领域内广泛应用的总线通信技术之一。未来,随着工业自动化和智能化技术的不断发展,CAN总线通信技术将得到进一步应用和完善,并不断拓展应用领域。