Otomotiv endüstrisinden endüstriyel otomasyona kadar pek çok alanda yaygın olarak kullanılan CAN Bus (Controller Area Network), güvenilirliği ve dayanıklılığıyla ön plana çıkar. Ancak bu protokolün arkasındaki en temel yapı taşı fiziksel katmanıdır. Bu yazıda, CAN Bus'ın fiziksel katmanını detaylı şekilde ele alacağız. 😊
📚 Fiziksel Katman Neyi İfade Eder?
OSI modelinde "Fiziksel Katman" (Physical Layer), verilerin elektriksel ve fiziksel taşıma biçimidir. CAN Bus özelinde bu, veri hattının nasıl sinyal taşıdığı, hangi kabloların kullanıldığı, napaj (power supply) düzenlemeleri ve elektriksel gürültüye karşı önlemleri içerir.
📏 CAN Bus Fiziksel Katman Bileşenleri
İyi bir CAN haberleşmesi için, aşağıdaki temel bileşenlerin doğru şekilde yapılandırılması gerekir:
- Diferansiyel Hatlar (CAN_H ve CAN_L): İletim sırasında voltaj farkı üzerinden veri taşır. Bu sayede elektromanyetik parazitlere karşı dirençlidir.
- Transceiver (Alıcı-Verici): Mikrodenetleyici ile CAN hattı arasında köprü görevi görür.
- 120 Ohm Sonlandırıcı Dirençler: Veri hattının her iki ucuna bağlanır. Yansıma (refleksiyon) engellenir.
- Bükümlü Çift Kablo (Twisted Pair): Gürültüye karşı koruma sağlar.
- Topraklama (Ground): Gerilim farklarını dengelemek için ortak referans noktasıdır.
🧪 Voltaj Seviyeleri ve Sinyal Yapısı
CAN haberleşmesinde kullanılan iki temel voltaj seviyesi şunlardır:
| Durum | CAN_H | CAN_L | Diferansiyel Voltaj (Vdiff) |
|---|---|---|---|
| Recessive (Boşta) | ~2.5V | ~2.5V | 0V |
| Dominant (Aktif) | ~3.5V | ~1.5V | ~2V |
Bu diferansiyel sinyal yapısı sayesinde, CAN Bus oldukça sağlam bir iletişim sunar.
🛡️ Elektromanyetik Uyumluluk ve Koruma
CAN Bus kabloları, dış ortamda oluşabilecek elektromanyetik gürültüye karşı bükümlü çift (twisted pair) olarak döşenir. Gerekirse bu kablolar shielding (ekranlama) ile daha da korunabilir.
🔌 Kablolama Kuralları
Aşağıdaki kurallar CAN hattının sağlıklı çalışması için oldukça kritiktir:
- Kablolama lineer (doğrusal) olmalıdır, dallanmalardan kaçınılmalıdır.
- Hattın iki ucunda 120Ω sonlandırma mutlaka olmalıdır.
- Toplam kablo uzunluğu 500m’yi geçmemelidir (10kbps için).
- Bağlantı noktaları 1m’den uzun olmamalıdır.
⚙️ Hız ve Kablo Uzunluğu İlişkisi
| Veri Hızı (kbps) | Maksimum Kablo Uzunluğu |
|---|---|
| 1000 kbps | 40 m |
| 500 kbps | 100 m |
| 250 kbps | 250 m |
| 125 kbps | 500 m |
| 50 kbps | 1000 m |
🔧 CAN Transceiver Seçimi
CAN transceiver’lar, mikrodenetleyiciler ile CAN hattı arasında fiziksel bağ kurar. Aşağıdaki özelliklere dikkat etmek gerekir:
- ISO 11898-2 uyumluluğu
- EMI performansı
- Çalışma sıcaklık aralığı
- Standby ve düşük güç modları
Popüler transceiver örnekleri: TJA1050, SN65HVD230, MCP2551.
❓ CAN Bus Fiziksel Katmanı Sık Sorulan Sorular
- CAN_H ve CAN_L ters bağlanırsa ne olur? Genellikle sistem çalışmaz, ama transceiver zarar görmez.
- Tek direnç yeterli mi? Hayır, her iki uçta 120 ohm olmalı. Aksi halde yansıma oluşur.
- Toprak bağlantısı olmazsa ne olur? Gerilim farkları iletişimi bozabilir. Ortak ground önerilir.
🔖 Terimler Sözlüğü
| Terim | Açıklama |
|---|---|
| CAN_H | Yüksek seviyeli CAN hattı |
| CAN_L | Düşük seviyeli CAN hattı |
| Transceiver | Veri alışverişini gerçekleştiren alıcı-verici devre |
| Diferansiyel Sinyal | İki hat arasındaki voltaj farkına dayalı iletişim |
| Sonlandırma Direnci | Veri hattı ucuna takılan 120Ω direnç |
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder