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Arduino MCP2515 CAN总线接口教程

2018年8月23日
经过行政人员

在这个项目中，我们将学习MCP2515 CAN控制器模块，如何接口MCP2515 CAN总线控制器与Arduino，最后如何使两个Arduino板之间的通信与两个MCP2515 CAN控制器和CAN协议。

大纲

介绍

简单CAN控制区域网是一种总线标准，它允许微控制器及其外围设备不需要主机或计算机就可以进行通信。

由Robert Bosch GmbH开发，可以协议是Main用于汽车之间的用于控制单元和其组件之间的通信。

例如，发动机控制单元是汽车中主要的控制装置。该单元连接到许多传感器和执行器，如空气流量，压力，温度，阀门控制，电机空气控制等。这些模块与控制单元之间通过CAN总线进行通信。

为了对CAN总线、CAN控制器等重要方面有一点了解，MCP2515 CAN总线控制器模块是很有帮助的。

还读:spi通信基础知识。

MCP2515 CAN总线控制模块简介

MCP2515 CAN总线控制器是一个简单的模块，支持CAN协议版本2.0B，可以用于1Mbps的通信。为了建立一个完整的通信系统，您将需要两个CAN总线模块。

项目中使用的模块如下图所示。

MCP2515是一个独立的CAN控制器，集成了SPI接口，用于与微控制器通信。

在TJA1050 IC上，它作为MCP2515 CAN控制器IC和物理CAN总线之间的接口。

下图显示了典型MCP2515模块上的组件和引脚。

MCP2515 CAN总线模块的原理图

在查看模块的原理图之前，您需要了解关于ICS i.E.MCP2515和TJA1050的几件事。

MCP2515 IC是主控制器，内部由三个主要子组件组成：CAN模块，控制逻辑和SPI块。

CAN模块负责在CAN总线上传输和接收消息。控制逻辑通过接口所有块来处理MCP2515的设置和操作。SPI块负责SPI通信接口。

来看看TJA1050 IC，因为它作为MCP2515 CAN控制器和物理CAN总线之间的接口，这个IC负责从控制器获取数据并将其中继到总线。

下图是MCP2515 CAN模块的原理图，显示了MCP2515 IC和TJA1050 IC在模块上是如何连接的。

MCP2515与Arduino接口电路图

以下图像显示了与Arduino的接口MCP2515 Can模块的电路图，以及两个Arduino通过CAN协议之间的可能通信。

如果MCP2515模块的引脚不清楚，下面的图像可能有用。

组件的要求

arduino uno x 2 [在这里买]
MCP2515 x 2
USB连接线x 2
连接电线

电路设计

如前所述，CAN控制器IC促进SPI通信协议与任何微控制器接口。将MCP2515模块的SPI引脚SCK, MOSI (SI)， MISO (SO)， CS与Arduino对应的SPI引脚连接(见电路图)。

做两个这样的连接:一对作为发射器，另一对作为接收器。现在这个发射器和接收器之间的通信，连接每个MCP2515模块的CANH和CANL引脚。

代码

在进入代码之前，需要下载MCP2515模块的库。有很多图书馆，但我用过这特别的一个。

下载并将提取的内容放在Arduino的库目录中。

由于通信涉及到发送模块和接收模块，所以代码又分为发送代码和接收代码。

发射机的代码

接收方代码

工作

这个项目的工作非常简单，所有的工作都由库(SPI和CAN)完成。由于CAN是基于消息的通信，您需要在0到8字节之间发送消息。

在本项目中，发射机发送的信息为1 1 2 3 0 5 6 7。该信息通过CAN总线传输，接收机接收到该信息并显示在其串行监视器上。

此外,0^TH.和图4^TH.接收机分别提取上述序列中的1位和0位，并将Arduino 2引脚连接的LED开关ON和OFF。

应用程序

如前所述，CAN在汽车领域得到了广泛的应用。其中一些应用包括:

电子换档系统
自动化主界面（如工业）
医疗设备
机器人
汽车启动/停止汽车发动机

15反应

戴夫•摩尔 说:

2018年10月15日下午2:44

感谢您的信息。获得2个Arduinos + MCP彼此交谈是有趣和简单的。连接到车辆的Obdii端口时会发生挑战。那是根据我的经验，事情变得更加复杂：

-车辆可以使用标准的can帧或扩展帧(我不确定Seeed库是否适用于扩展的can帧)。

-即使是使用标准CAN帧的车辆，当你发送PID请求例如引擎的转速，似乎车辆没有收到数据。

任何指引吗?

谢谢,
戴夫

回复
1. Naoki斋藤 说:
  
  2019年5月10日下午3:49
  
  如果您还没有找到答案，那么大多数较新的汽车都有防火墙，因此您不能从OBD端口获得某些数据，除非您实际使用OBD协议来获得DTC pid。例如，与ECU直接连接的老式汽车应该可以工作。
  
  回复
葆拉·莫雷诺 说:

2019年4月16日上午10:17

嘿!你举的这个例子似乎很不错。我只是想知道我能不能把一个Arduino同时编码成发射器和接收器。

谢谢! !
Paul.

回复
1. 路加福音 说:
  
  2020年5月7日早上7:40
  
  嗨。我追求的是类似于宝拉的东西。在我的情况下，我感兴趣的是从一个Arduino运行两个CAN模块-在双总线车(HSCAN=500kbps, MSCAN=125kbps)或作为一个隔离的CAN桥接-例如，当一个电液动力转向泵从一个不同的模型，需要广播的CAN翻译工作，但一定不能看到新车辆的原始信息。虽然SPI适用于多个模块，但我想我很难找到一个同时支持多个CAN接口的库。
  
  路加福音
  
  回复
  1. Milen Stoychev 说:
    
    2月7日，2021年下午8:56
    
    可能你已经找到了这个，但如果你需要它：
    
    你可以像这样创建2个不同的对象来连接到2个MC2515 shiles:
    
    mcp_can can_one（spicspin1）;
    MCP_CAN CAN_TWO (spiCSPin2);
    
    例如，你需要两个CS引脚
    spiCSPin1 = 10
    spiCSPin2 = 9
    您将这些连接到每个CAN模块上的相应CS引脚
    而另一个SPI引脚（11,12,13）连接到两个模块
    SPI是一个总线，所以每个从设备只需要一个额外的引脚。
    
    所以，你可以用不同的速度初始化这两个模块的CANbus。等等，你可以分别读和写。
    
    如果你依赖中断引脚来通知你收到的消息，你可能需要额外的引脚。在这种情况下，您可以使用引脚2和3。否则，您可以依赖这两个模块的频繁轮询。然而，也要考虑到编程是更复杂的2模块和MCU可能超载
    
    回复
穆罕默德AKKAYA 说:

2019年5月9日上午9:25

你好,

我的项目像这样，然而我使用35tem。传感器。但我不会写代码。ı怎么写?

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亚历克斯 说:

2019年7月30日下午5:40

嗨
如果我需要发送消息，然后接收一个答案，将答案重新打包到不同的数据包并将其发送回-如何在一个单一的草图?

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Pedro Silva. 说:

2019年9月16日下午2:01

我在一个大学项目中，在我们建造了一个电流摩托车，可以用罐头进行通信。我使用了一半的项目来试图阅读公共汽车可以，但它甚至无法通过Begin.Can循环。从我在网上看到的东西，它可能是由于晶体是8oookhz，图书馆是为16000khz制作的。你能帮助我吗？

回复
1. 杰森•坎贝尔 说:
  
  2021年1月22日在下午6:41
  
  对你来说可能为时已晚，但其他人可能会发现这种有用。功能MCP2515_CONFIGRETE接受晶体频率作为第二个参数...... 8MHz只通过MCP_8MHz
  
  / *********************************************************************************************************
  **函数名称：MCP2515_CONFIGRATE
  **说明:设置波特率
  *********************************************************************************************************/
  mcp2515_can::mcp2515_configRate(const byte canSpeed, const byte clock) {
  字节集，CFG1，CFG2，CFG3;
  = 1;
  开关（时钟）{
  案例(MCP_16MHz):
  开关(canSpeed) {
  案例(CAN_5KBPS):
  cfg1 = MCP_16MHz_5kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_16MHz_5kBPS_CFG2;
  cfg3 = mcp_16mhz_5kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_10KBPS):
  cfg1 = mcp_16mhz_10kbps_cfg1;
  cfg2 = MCP_16MHz_10kBPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_16MHz_10kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例(CAN_20KBPS):
  cfg1 = MCP_16MHz_20kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_16MHz_20kBPS_CFG2;
  cfg3 = mcp_16mhz_20kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_25KBPS):
  cfg1 = mcp_16mhz_25kbps_cfg1;
  cfg2 = mcp_16mhz_25kbps_cfg2;
  cfg3 = mcp_16mhz_25kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_31K25BPS):
  cfg1 = mcp_16mhz_31k25bps_cfg1;
  cfg2 = MCP_16MHz_31k25BPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_16MHz_31k25BPS_CFG3;
  休息;
  
  案例（CAN_33KBPS）：
  cfg1 = MCP_16MHz_33kBPS_CFG1;
  cfg2 = mcp_16mhz_33kbps_cfg2;
  cfg3 = mcp_16mhz_33kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_40KBPS):
  cfg1 = MCP_16MHz_40kBPS_CFG1;
  cfg2 = mcp_16mhz_40kbps_cfg2;
  cfg3 = mcp_16mhz_40kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_50KBPS):
  cfg1 = MCP_16MHz_50kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_16MHz_50kBPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_16MHz_50kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例(CAN_80KBPS):
  cfg1 = mcp_16mhz_80kbps_cfg1;
  cfg2 = MCP_16MHz_80kBPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_16MHz_80kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例(CAN_83K3BPS):
  cfg1 = mcp_16mhz_83k3bps_cfg1;
  cfg2 = MCP_16MHz_83k3BPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_16MHz_83k3BPS_CFG3;
  休息;
  
  案例(CAN_95KBPS):
  cfg1 = MCP_16MHz_95kBPS_CFG1;
  cfg2 = mcp_16mhz_95kbps_cfg2;
  cfg3 = MCP_16MHz_95kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例(CAN_100KBPS):
  cfg1 = MCP_16MHz_100kBPS_CFG1;
  cfg2 = mcp_16mhz_100kbps_cfg2;
  cfg3 = mcp_16mhz_100kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_125KBPS):
  cfg1 = MCP_16MHz_125kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_16MHz_125kBPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_16MHz_125kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例（CAN_200KBPS）：
  cfg1 = mcp_16mhz_200kbps_cfg1;
  cfg2 = mcp_16mhz_200kbps_cfg2;
  cfg3 = mcp_16mhz_200kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例（CAN_250KBPS）：
  cfg1 = MCP_16MHz_250kBPS_CFG1;
  cfg2 = mcp_16mhz_250kbps_cfg2;
  cfg3 = mcp_16mhz_250kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_500KBPS):
  cfg1 = MCP_16MHz_500kBPS_CFG1;
  cfg2 = mcp_16mhz_500kbps_cfg2;
  cfg3 = mcp_16mhz_500kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_666KBPS):
  cfg1 = mcp_16mhz_666kbps_cfg1;
  cfg2 = MCP_16MHz_666kBPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_16MHz_666kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例(CAN_1000KBPS):
  cfg1 = MCP_16MHz_1000kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_16MHz_1000kBPS_CFG2;
  cfg3 = mcp_16mhz_1000kbps_cfg3;
  休息;
  
  默认：
  设置= 0;
  休息;
  }
  休息;
  
  案例(MCP_8MHz):
  开关(canSpeed) {
  案例(CAN_5KBPS):
  cfg1 = MCP_8MHz_5kBPS_CFG1;
  cfg2 = mcp_8mhz_5kbps_cfg2;
  cfg3 = MCP_8MHz_5kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例(CAN_10KBPS):
  cfg1 = MCP_8MHz_10kBPS_CFG1;
  cfg2 = mcp_8mhz_10kbps_cfg2;
  cfg3 = MCP_8MHz_10kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例（CAN_20KBPS）：
  cfg1 = mcp_8mhz_20kbps_cfg1;
  cfg2 = MCP_8MHz_20kBPS_CFG2;
  cfg3 = mcp_8mhz_20kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_31K25BPS):
  cfg1 = MCP_8MHz_31k25BPS_CFG1;
  cfg2 = mcp_8mhz_31k25bps_cfg2;
  cfg3 = mcp_8mhz_31k25bps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_40KBPS):
  cfg1 = MCP_8MHz_40kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_8MHz_40kBPS_CFG2;
  cfg3 = mcp_8mhz_40kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例（CAN_50KBPS）：
  cfg1 = MCP_8MHz_50kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_8MHz_50kBPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_8MHz_50kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例（CAN_80KBPS）：
  cfg1 = MCP_8MHz_80kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_8MHz_80kBPS_CFG2;
  cfg3 = mcp_8mhz_80kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_100KBPS):
  cfg1 = MCP_8MHz_100kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_8MHz_100kBPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_8MHz_100kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例(CAN_125KBPS):
  cfg1 = mcp_8mhz_125kbps_cfg1;
  cfg2 = MCP_8MHz_125kBPS_CFG2;
  cfg3 = mcp_8mhz_125kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_200KBPS):
  cfg1 = MCP_8MHz_200kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_8MHz_200kBPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_8MHz_200kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例（CAN_250KBPS）：
  cfg1 = MCP_8MHz_250kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_8MHz_250kBPS_CFG2;
  cfg3 = mcp_8mhz_250kbps_cfg3;
  休息;
  
  案例(CAN_500KBPS):
  cfg1 = MCP_8MHz_500kBPS_CFG1;
  cfg2 = MCP_8MHz_500kBPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_8MHz_500kBPS_CFG3;
  休息;
  
  案例(CAN_1000KBPS):
  cfg1 = mcp_8mhz_1000kbps_cfg1;
  cfg2 = MCP_8MHz_1000kBPS_CFG2;
  cfg3 = MCP_8MHz_1000kBPS_CFG3;
  休息;
  
  默认：
  设置= 0;
  休息;
  }
  休息;
  
  默认：
  设置= 0;
  休息;
  }
  
  如果(集){
  mcp2515_setRegister (MCP_CNF1 cfg1);
  MCP2515_SetRegister（MCP_CNF2，CFG2）;
  MCP2515_SetRegister（MCP_CNF3，CFG3）;
  返回MCP2515_OK;
  } 别的 {
  返回MCP2515_FAIL;
  }
  }
  
  回复
Twan专题Dieltjes 说:

11月4日，2020年上午10:52

假设我想通过4个CAN模块连接4个Arduino。
那么发送一个可以直接到1个特定的CAN接收器发送可以信息的首选方法是什么？

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1. Sven. 说:
  
  2020年12月10日下午12:23分
  
  它不是具有地址的Arduino，它是应用程序。当您的特定Arduino使用修复ID运行“应用程序”时，可以解决此问题。
  
  因此，您需要设计有关您想要发送的消息的应用程序。例如:打开灯ID 0x45，关闭灯ID 0x46。打开喇叭，0x10 -发送每10ms如果没有喇叭关闭。在汽车中，通常你发送每X毫秒一条信息来点亮前灯，如果信息没有发送，灯就会熄灭。这取决于应用程序的安全功能。
  
  回复
迪帕克 说:

2020年12月28日6:38分

你好,
我已经复制了准确的发射器和接收器代码，并下载了上述的相关库。
然而，在编译错误消息时“不能声明变量CAN为抽象类型MCP_CAN”

有人能帮我解决这个错误吗

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1. 秃头说:
  
  2021年1月27日凌晨5点21分
  
  你好,
  你找到解决办法了吗?
  我有同样的错误
  你能分享一下如何修复它吗?
  
  回复
  1. 秃头说:
    
    2021年1月27日早上6:54
    
    我在例子中找到了答案。
    
    # include
    # include“mcp2518fd_can.h”
    
    const int SPI_CS_PIN = 9;
    mcp2515_can可以(SPI_CS_PIN);//设置CS引脚
    
    现在工作。
    
    回复
苏姆说:

2月3日，2021年7:05 AM

这是否支持python编程?

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