TP1 Bus CAN - Bac pro SN

Nom
BUS CAN
Activités
BAC Pro SEN
Acquis
En cours d’acquisition
(aide du professeur)
Non- acquis
Travail en autonomie
A 1.1 Préparer, intégrer et assembler le matériel
A 1.2 Paramétrage logiciel
A 1.3 Tester et valider
A 4.2 Rechercher une information dans une
documentation technique
A4-5 Participer à la gestion de son activité
Signature de l’enseignant :
Compétences visées:
C 1.1 Appréhender la mise en œuvre d’un projet d’installation
C 1.2 Recueillir les informations relatives à l’exploitation et aux caractéristiques des matériels
C 2.1 Identifier un élément
C 3.5 Mettre sous énergie
C 3.6 Configurer les équipements
C 3.7 Participer à la mise en route
C 4.1 Effectuer les tests
C 4.2 Vérifier la conformité du fonctionnement des matériels et logiciels associés
C 6.1 Prendre connaissance et appliquer la procédure
C 6.2 Renseigner un compte rendu
C 6.3 S’intégrer à la démarche qualité du
service
Savoirs associés:
S 1.1 électricité électronique Le système
de gestion d’accès
S 2.1 Architecture des systèmes
S 2.2 Description fonctionnelle et
structurelle
S 2.3 Solutions constructives
S 2.4 Acquisition de l’information
S 2.5 Traitement de l’information
S 2.6 Restitution de l’information
S 2.7 Stockage et mémorisation
S 3.1 Supports physiques
S 4.1 Les matériels
S 4.2 Les logiciels
S 5.2 Mise en service du système
S 5.3 Maintenance
Calculateur airbag, …
S 7.1 Communication orale
S 7.2 Communication écrite Utilisation de l’outil informatique
BCM calculateur qui gère l'ABS et
l'ESP
Prise OBD : connecteur de diagnostic
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Compte rendu
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Nom
BUS CAN
BAC Pro SEN
Matériels nécessaires :
• Carte de simulation de données moteur ECUSIM (au protocole CAN) + adaptateur AC/ +12VDC
La carte ECUSim simule les données d’un calculateur
moteur automobile (ou calculateur injection). Elle permet
l’acquisition de 5 données (température moteur, vitesse de
rotation (vitesse angulaire), vitesse linéaire, mesure du
taux de dioxygène d’un gaz (sonde lambda), mesure de la
quantité d’air (débitmètre). Ces données sont converties
en numérique, traitées et transmises via un bus CAN aux
autres boitiers électroniques (ex : tableau de bord) ou aux
organes effecteurs du calculateur.
Génération de codes défauts DTC (Data Trouble Code)
Micro-switchs permettant le réglage débit et la longueur de la trame (trame CAN standart (11) ou étendue (29))
• Carte de lecture des données du bus CAN Mobydic + 2 câbles (1 DB9F/DB9M et 1 OBD/DB9F)
Le carte Mobydic est une interface EOBD
(European On Board Diagnostics) multiprotocoles :
ıso9141-2 , kwp2000 , j1850 – pwm , j1850 vpwm ,
CAN bus .Cette carte détecte le protocole utilisé et
transmet les données via une liaison série RS232 à
un ordinateur afin d’être exploitées.par un logiciel
de diagnostic automobile. Ce logiciel se connecte et
scan les fonctions disponibles sur un véhicule. Il
permet la lecture et la visualisation des codes
défauts génériques et l’affichage des valeurs
courantes (Régime Moteur RPM, Température du
liquide de refroidissement, vitesse linéaire, …)
• PC avec le logiciel OBD-II ScanMaster Freeware Edition for MobyDic
• Oscilloscope numérique+ 2 adaptateurs BNC + 3 grippe-fils + Notice d’utilisation
• Boitier d’analyse de trames CAN -LIN (Exxotest)
• le logiciel Muxtrace, son tutoriel sur l’utilisation, le paramétrage de Muxtrace
• câbles de liaison (câble USB + câble DB25 /fiches bananes).
• 1 multimètre
Prise en compte et restitution du matériel :
Signature :
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Compte rendu
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Nom
BUS CAN
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Partie Théorique
A partir du cours sur le multiplexage, répondre aux questions suivantes en utilisant le vocabulaire approprié
.La qualité du compte rendu sera prise en compte.
T 1) Quel est l’avantage d’un multiplexage ?
T 2) Quel est l’avantage d’une transmission série de type symétrique (liaison différentielle)?
T 3) Combien de champs à une trame CAN standard (le champ identificateur est sur 11 bits ( le bus CAN
standard est utilisé en automobile alors que le bus CAN étendu est utilisé pour les poids lourds et engins
agricoles (le champ identificateur est sur 29 bits)) ?
T 4) Nommer les et préciser leur rôle et le nombre de bits de chaque champ
T 5) Quelle est la règle d’accès au bus utilisée dans un réseau ETHERNET, puis d’un BUS CAN ?
T 6) Expliquer leurs différences.
T 7) Deux ECUs (ECU : Electronic Control Unit) émettent simultanément
• Identificateur 140 H ( ex : Demande de couple par le module ABS)
• Identificateur 320H ( ex : état général de la transmission) .
Quel est l’ECU qui sera prioritaire ? Justifier votre réponse.
T 8) Coder en binaire ces identificateurs et surligner le bit qui remportera l’arbitrage.
T 9) A l’aide du logiciel OscilloCan.exe d’Exxotest ,
Saisir la trame CAN standard - Identificateur 2FC – longueur des données 2 – Données :
Données pour la rotation 1
Données pour la rotation 2
Données pour la rotation 3
Données pour la rotation 4
Données pour la rotation 5
Données pour la rotation 6
01
FE
03
81
80
7D
01
01
E2
FE
3F
02
T 10) Imprimer la partie du chronogramme laissant apparaitre le champ données, et Commande (en format
A4 mode paysage), le compléter à la main si nécessaire.
T 11) Renseigner le chronogramme en faisant apparaitre les deux champs ci-dessus (repérer les de 2
couleurs différentes et d’une autre couleur les bits de Stuffing).
T 12) Retrouver (à mettre sur les chronogrammes imprimés) les valeurs binaires correspondantes aux
données saisies au dessus.
Données =
=
(en hexadécimal)
T 13) Expliquer la signification de toutes les valeurs binaires du champ commande.
RTR=
IDE=
RES (R0) =
DLC=
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Compte rendu
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Nom
BUS CAN
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TP avec la cartes ECU Simulateur et la carte mOByDic (OBD) (partie A)
A1) Réaliser le câblage Sans brancher l’adaptateur 220V / 12 VDC au secteur entre les cartes
ECUSim/Mobydic et le PC (régler le débit du bus CAN à 250kbps en trame CAN standard avec les microswitchs)
(Câblage) Validation de l’enseignant
A2) Donner le câblage d’une prise de diagnostic 16 broches « OBD » normalisée (prise femelle).
A3) Quel est le numéro de broche de la ligne CANH ?
A4) Quel est le numéro de broche de la ligne CANL?
A5) Hors tension et tous les calculateurs branchés, un contrôle rapide de la continuité du réseau peut-être
fait en mesurant la résistance entre CAN H et CAN L.
Hors tension, mesurer à l’ohmmètre la continuité du réseau entre les lignes CANH et CANL
Valeur mesurée
R=
(pour un équipement)
A6) Calculer la valeur Req théorique obtenue pour 2 équipements (E.C.U) connectés au bus CAN
Req théorique =
Si R = Req théorique alors ……
Si R <<< Req théorique (R
0Ω) alors ……
Si R >>> Req théorique (R
alors ……
A7) Pourquoi doit on terminer le bus CAN par des résistances de terminaison ?
A8) Sur quels équipements doit-on connecter les résistances de terminaison (voir schéma ci-dessous)?
A9) Qu’en concluez vous sachant qu’il n’y a qu’un équipement (carte de simulation ECUSIM) ?
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Compte rendu
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Nom
BUS CAN
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A10) Vérifier que l’adaptateur fournit le +12V au centre et la masse à l’extérieur du connecteur.
Mesure : Valim =
(Mesure) Validation de l’enseignant
Simulation des capteurs (partie B)
B1) Ouvrir le logiciel OBD-II ScanMaster Freeware Edition for MobyDic, faire varier les potentiomètres
simulant les capteurs et compléter le tableau suivant :
Capteurs
Rôle :
Valeur min
affichée
Valeur max
affichée
Unité
Coolant temperature
RPM
Speed
O2 voltage
(sonde Lambda)
Capteur MAF
(débitmètre)
Visualisation des trames du Bus CAN
Pour toute cette partie sélectionner uniquement la vitesse à partir du logiciel OBD-II ScanMaster
Freeware Edition for MobyDic (et laisser la simulation de la vitesse à une valeur non nulle)
B2) Connecter l’oscilloscope aux bornes de CANL, CANH (résistance de 120 Ω) par rapport à la masse,
pour avoir une trame à l’écran
Trame complète à l’écran
Validation de l’enseignant :
B3) Imprimer les signaux en format A4, mode paysage, avec votre nom, à partir du logiciel « Open
Choice ».
(utiliser la fonctionnalité « note » d’Openchoice)
B4) Repérer les axes et les signaux CANL et CANH de 2 couleurs différentes .
B5) Mesurer (à renseigner sur les courbes) VCANH MIN ; VCANH MAX ; VCANL MIN ; VCANL MAX .
B6) Calculer la différence (CAN H – CAN L) .
* Utiliser la fonction MATH de l’oscilloscope pour effectuer l’opération (CAN H – CAN L)
Trame différentielle
à l’écran (fonction Math)
Validation de l’enseignant :
B7) Imprimer les signaux en format A4 mode paysage avec votre nom et vérifier que le signal obtenu par
la fonction Math est bien la différence de VCANH - VCANL. Repérer le bit dominant (0) et le bit récessif (1)
B8) Que représentent ces états logiques par rapport à ceux de CAN L de la question B2 ?
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Compte rendu
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Nom
BUS CAN
B9) Mesurer la durée d’un bit (utiliser les curseurs)
BAC Pro SEN
durée=
B10) En déduire le débit de la transmission sur ce BUS CAN. Conclure sur le type de bus CAN utilisé
(CAN LS ou CAN HS) en fonction des signaux obtenus.
Débit =
Type de bus Can :
Analyse d’une trame CAN avec le logiciel Muxtrace (partie C)
On se propose d’analyser une trame CAN avec le boitier d’Exxotest et le logiciel Muxtrace.
Réaliser le câblage des cartes Ecusim / Mobydic / PC (débit réglé à 250kbps) et le boitier Exxotest
(se connecter aux lignes CANH et CANL du connecteur OBD avec les fiches CANH HS et CANL HS
du câble DB25 du boitier Exxotest)
Câblage
Validation de l’enseignant :
C1) Que signifie HS sur ces fiches ? Est- elle compatible avec le débit choisi ?
C2) Ouvrir le logiciel Scanmaster for Mobydic.
Sélectionner uniquement le capteur de vitesse du véhicule.
Sans fermer le logiciel Scanmaster, ouvrir le logiciel Muxtrace et paramétrer celui-ci (voir le tutoriel)
Paramétrage de
Muxtrace
Validation de l’enseignant :
C3) Faire une copie d’écran et repérer d’une couleur la trame correspondant à la mesure de la vitesse.
Donner l’identificateur de la trame mesurant le paramètre vitesse, le nombre d’octets du champ
« donnée » ainsi la ou les valeur(s) hexadécimale(s) de la donnée vitesse (à repérer sur la trame).
Tourner le potentiomètre à bout de course dans le sens des aiguilles d’une montre
C4) Trouver la valeur hexadécimale et la convertir en décimal.
C5) Donner la vitesse correspondant à la question précédente.
C6) Mesurer au voltmètre la tension V1 correspondante en sortie du capteur de vitesse simulé (entre le
curseur et la masse du potentiomètre).
Tourner le potentiomètre à bout de course dans le sens inverse des aiguilles d’une montre
C7) Trouver la valeur hexadécimale et la convertir en décimal.
C8) Donner la vitesse correspondant à la question précédente.
C9) Mesurer au voltmètre la tension V2 correspondante en sortie du capteur de vitesse simulé.
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Nom
BUS CAN
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Placer le potentiomètre en position médiane
C10) Trouver la valeur hexadécimale et la convertir en décimale.
C11) Donner la vitesse correspondant à la question précédente.
C12) Mesurer au voltmètre la tension V3 correspondante en sortie du capteur de vitesse simulé.
C13) Se mettre entre la masse et la résistance de 2 kΩ pour mesurer la tension Vref du microcontrôleur
(nécessaire pour le CAN intégré à celui-ci)
Mesure :
Validation de l’enseignant :
Le microcontrôleur Atmel 89C51C présent sur la carte Ecusim, contient un convertisseur Analogique
Numérique 8/10 bits avec 8 canaux multiplexés.
C14) Calculer le quantum de ce convertisseur. (le convertisseur est paramétré sur 8 bits).
C15) Calculer à l’aide du quantum et des trois valeurs décimales, les valeurs des tensions V’1, V’2,
V’3correspondantes aux tensions V1, V2, V3
C16)
Dans un tableau, faites apparaitre les réponses des questions C4 à C15
Comparer les valeurs calculées et les valeurs mesurées (calcul du taux d’erreur)
% d’erreur = [(valeur mesurée – valeur théorique) / valeur théorique] *100
(% d’erreur faite par rapport à la théorie)
D) Lecture de schéma
Repérer sur le schéma électrique du système « gestion moteur » de la golf, le capteur de position de la pédale
d’accélérateur, le calculateur moteur, les fils du bus CAN , les injecteurs.
Repérer sur les connecteurs du calculateur les broches du bus CAN et les masses. De quelles couleurs sont les fils
CANH et CANL connectés au calculateur ?
Donner les repères et les valeurs des fusibles protégeant directement le calculateur moteur.
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Compte rendu
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