STM32 CAN多节点组网项目实操 挖坑与填坑记录2
系列文章，持续探索CAN多节点通讯，
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STM32 CAN多节点组网项目实操 挖坑与填坑记录-CSDN博客文章浏览阅读120次。CAN线性组网项目开发过程中遇到的数据丢包问题，并尝试解决的记录和推测分析。开发了一个多节点线性组网采集数据的项目。系统包含1个供电和数据网关板还有最多10个节点。节点之间和网关之间通过CAN通讯。硬件环境节点软件开发环境节点IAR 8.32.1VSCODE软件支持包ST HAL 库硬件环境网关板软件开发环境节点KEIL5.14VSCODE软件支持包ST HAL 库PC上位机环境windows10USB-CAN PC上位机CANAGAROOPC串口助手。https://blog.csdn.net/qq_21370051/article/details/134919608?spm=1001.2014.3001.5502
摘要
CAN线性组网项目开发过程中遇到的数据丢包问题，并尝试解决的记录和推测分析。
关键词
CAN串联多节点通讯、CAN10节点通讯、CAN数据丢包、STM32 CAN
背景/项目介绍
概述：
开发了一个多节点线性组网采集数据的项目。
系统包含1个供电和数据网关板还有最多10个节点。
节点之间和网关之间通过CAN通讯。
网关板主要功能：
1.是给总线上每个节点供电
2.并将CAN协议转换为USB CDC设备和PC上位机通讯。
节点的功能：
采集当前位置数据，并通过CAN协议上传给网关板。
通讯线束
CAT6 六类网线，用的网线来传输CAN信号，取网线中的1对双绞线来做CAN_H CAN_L通讯，再取2对网线来做供电，由网关板输出DC12到网线，以此给10个节点做供电，算是自己做了个POE供电，不过是非标的，哈哈哈哈。
节点硬件设计：
一个STM32单片机、两个不带网络变压器的RJ45插座。CAN收发器芯片。
两个RJ45插座完全并联，当接线时，一个用来插入上一个节点延展出的网线水晶头，另一个RJ45插座插入一条网线用来连接下一个节点。
整体系统总线布局
虽然系统物理宏观角度来看是线性连接的，但其实内部每个节点还是通过CAN_H CAN_L挂载到总线上的。类似上图的链接方式。
运行开发环境介绍
| 硬件环境 节点 |
STM32F091CCT6 J-LINK V11 |
| 软件开发环境 节点 |
IAR 8.32.1 VSCODE |
| 软件支持包 | ST HAL 库 |
| 硬件环境 网关板 |
STM32F072C816 J-LINK V11 |
| 软件开发环境 节点 |
KEIL5.14 VSCODE |
| 软件支持包 | ST HAL 库 |
| PC上位机环境 | windows10 |
| USB-CAN PC上位机 | CANAGAROO |
| PC串口助手 | Serial Port Utility |
实验1：
实验条件：
测试条件，在最高18层的居民楼馁，网关板在二居室卧室里，后级网线从市内拉到居民楼楼道内，随楼道步梯往楼上呈“之”字形往楼上延伸。网关板和PC之间是USB-TYPE-C线连接，协议为USB-TTL 。
节点布局：
CAN网关板和第一个节点之间用50米的CAT6网线，第二个节点到第十个节点之间都是2米的CAT6网线。
节点间的2米网线没有伸展开，绕圈放置。
线束材料：
CAT6类网线，我是用网线来传输的CAN信号，并且用网线来传输12V DC给接点供电。
其中第一根网线10米，其余为5米。
通讯波特率：
10k
接入节点：
实验1接入的是1.2.3.4.5.6.7.8.9.10 这几个节点。
接点接入方法1：
先开启网关板的供电,然后一个个接入节点设备
节点接入方法2：
先不开启网关板供电，先将所有节点接好，然后再开启网关板供电，所有节点上电。或者是用“节点接入方法1”接好总线后，再给网关板断电，然后重新上电，都是为了实现一个所有节点同时上电。
实验发现
只能接收到 5节点的数据。
实验2：
实验条件：
线束材料：
和实验1 相同。
通讯波特率：
10k
接入节点：
也接入的是1.2.3.4.5.6.7.8 9.10 这几个节点。
线束布局：
和实验1 相同。
实验变量：
在实验1的基础上，将节点间的2米网线伸展开。
实验发现
只能接收到6个节点的数据。
总结扩展
我为了增加通讯距离，已经将通讯速率降低到了10Kbps,理论上通讯距离50米应该没问题啊，我之前设置125Kbps，也是网关+10个节点，第一个节点和网关之间20米CAT6网线，节点之间5米网线实验时，通讯是正常的，总长度已经是70米了。而今天的实验，任意两节点间距离达到了50米就出现了如此严重的丢数据现象，是不能接受的。
实验3:
实验条件
线束材料、通讯波特率同实验2。
实验变量
找一个普通节点相同的电路板，将程序改为收到就转发。让他成为一个中继节点。
接入节点：
中继1 节点：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
节点布局：
网关板和第一个中继板之间为10米蓝色的超六类双屏蔽的网线
再接20米的灰色普通CAT6网线。后面的10个节点之间为2米的CAT6网线。
因为空间受限，节点之间的网线没有全延展开。
程序修改
收到CAN数据就原封不动转发的代码实现如下：
uint16_t RecvCanDataToCmdQueue(void)
{
// uint8_t lu8_sta =0;
// uint16_t lu16_temp =0;
// memset(&UpComCmdDP,0,sizeof(UpComCmdDP));
// memset(&gu8Ar_Result,0,sizeof(gu8Ar_Result));
CanDataRx_TypeDef ls_CanRxData;
CanDataTx_TypeDef Frame;
ErrorStatus err = SUCCESS;
uint16_t lu16_cnt = 0;
uint32_t lu32_sta =0;
uint16_t lu16_temp =0;
memset(&Frame,0,sizeof(Frame));
memset(&UpComCmdDP,0,sizeof(UpComCmdDP));
memset(&ls_CanRxData,0,sizeof(ls_CanRxData));
lu16_cnt = QUEUE_StructOut(&QueCanRxData,&ls_CanRxData,1);
// CanDataTx_TypeDef Frame;
// ErrorStatus err = SUCCESS;
// memset(&Frame,0,sizeof(Frame));
if(gu8_DecvType == M_Repeater)
{
if(1 == lu16_cnt)
{
Frame.Header.IDE = CAN_ID_EXT;
Frame.Header.StdId = ls_CanRxData.Header.StdId;
Frame.Header.ExtId = ls_CanRxData.Header.ExtId;
Frame.Header.RTR = CAN_RTR_DATA;
Frame.Header.DLC = 8;
Frame.DataBuf[0] = ls_CanRxData.DataBuf[0];
Frame.DataBuf[1] = ls_CanRxData.DataBuf[1];
Frame.DataBuf[2] = ls_CanRxData.DataBuf[2];
Frame.DataBuf[3] = ls_CanRxData.DataBuf[3];
Frame.DataBuf[4] = ls_CanRxData.DataBuf[4];
Frame.DataBuf[5] = ls_CanRxData.DataBuf[5];
Frame.DataBuf[6] = ls_CanRxData.DataBuf[6];
Frame.DataBuf[7] = ls_CanRxData.DataBuf[7];
err = CanPackData2TxQue(&Frame);
if(err!= SUCCESS)
{
myprintf(DEBUG_UART,"CanPackData2TxQue ERR \r\n");
return ERROR;
}
}
}
else
{
if(1 == lu16_cnt)
{
if(gS_SysParm.PCCanID == ls_CanRxData.Header.ExtId ) //如果数据是从PC发来的
{
if( ( gS_SysParm.LocalCanID == ls_CanRxData.DataBuf[0] ) || ( BROADCAST_CANID == ls_CanRxData.DataBuf[0] ) ) //如果是发送给本设备的
{
if( MC_SEND_MESS == ls_CanRxData.DataBuf[1] ) //判断MESSAGETYPE
{
switch (ls_CanRxData.DataBuf[2])
{
case MC_WIHTE_BALANCE_START:
{
UpComCmdDP.CMD_TYPE = UPM_WHITE_BLANCE_START;
lu32_sta = QUEUE_StructIn(&UpMachComCmdQue,&UpComCmdDP,1);
if(1 == lu32_sta)
{
APP_ACK2PC_CanTxQue(MC_WIHTE_BALANCE_START,0);
}
else
{
myprintf(DEBUG_UART,"QUEUE_StructIn(&UpMachComCmdQue,&UpComCmdDP,1) ERR\r\n");
}
}
break;
case MC_OPEN_LED:
{
UpComCmdDP.CMD_TYPE = UPM_SET_TCS_LED_PWM_START;
if(ls_CanRxData.DataBuf[3] < 1)
{
UpComCmdDP.u32Value = 1;
}
else if(ls_CanRxData.DataBuf[3] > 10)
{
UpComCmdDP.u32Value = 10;
}
else
{
UpComCmdDP.u32Value = ls_CanRxData.DataBuf[3];
}
uint8_t lu8_val = (uint8_t)UpComCmdDP.u32Value;
// UpComCmdDP.u32Value = MC_TCS_LED_INIT_PWM;
lu32_sta = QUEUE_StructIn(&UpMachComCmdQue,&UpComCmdDP,1);
if(1 == lu32_sta)
{
APP_ACK2PC_CanTxQue(MC_OPEN_LED,lu8_val);
}
else
{
myprintf(DEBUG_UART,"QUEUE_StructIn(&UpMachComCmdQue,&UpComCmdDP,1) ERR\r\n");
}
}
break;
case MC_CLOSE_LED:
{
UpComCmdDP.CMD_TYPE = UPM_CLOSE_TCS_LED;
UpComCmdDP.u32Value = 0;
lu32_sta = QUEUE_StructIn(&UpMachComCmdQue,&UpComCmdDP,1);
if(1 == lu32_sta)
{
APP_ACK2PC_CanTxQue(MC_CLOSE_LED,0);
}
else
{
myprintf(DEBUG_UART,"QUEUE_StructIn(&UpMachComCmdQue,&UpComCmdDP,1) ERR\r\n");
}
}
break;
case MC_OPEN_RGB_DATAUP:
{
UpComCmdDP.CMD_TYPE = UPM_OPEN_RGB_DATAUP;
lu32_sta = QUEUE_StructIn(&UpMachComCmdQue,&UpComCmdDP,1);
if(1 == lu32_sta)
{
APP_ACK2PC_CanTxQue(MC_OPEN_RGB_DATAUP,0);
}
else
{
myprintf(DEBUG_UART,"QUEUE_StructIn(&UpMachComCmdQue,&UpComCmdDP,1) ERR\r\n");
}
}
break;
case MC_CLOSE_RGB_DATAUP:
{
UpComCmdDP.CMD_TYPE = UPM_CLOSE_RGB_DATAUP;
lu32_sta = QUEUE_StructIn(&UpMachComCmdQue,&UpComCmdDP,1);
if(1 == lu32_sta)
{
APP_ACK2PC_CanTxQue(MC_CLOSE_RGB_DATAUP,0);
}
else
{
myprintf(DEBUG_UART,"QUEUE_StructIn(&UpMachComCmdQue,&UpComCmdDP,1) ERR\r\n");
}
}
break;
default:
myprintf(DEBUG_UART,"{ CAN_UPM: unknow DataBuf[2] 002 !!}\r\n");
break;
}
}
// else if( MC_ACK_MESS == ls_CanRxData.DataBuf[1] ) //判断MESSAGETYPE
// {
// }
// else if( MC_AUTO_UP == ls_CanRxData.DataBuf[1] ) //判断MESSAGETYPE
// {
// }
}
}
} //endof if(1 == lu16_cnt)
}//endof else
return 1;//1条指令解析成功，入通讯命令队列
}实验发现
10个节点全都能收到数据了。
备注：
监听软件，CANGAROO。
敬请期待
没来得及继续探究剩下的问题，欢迎关注，后面我会记录并更新我的程序更改和实验方案~
关注我不迷路。
