Titre: Projet SPI: Le Bus CAN
Auteurs: Thierry Perisse
Ecole: Université Paul Sabatier
Résumé: A travers nos réalisations en entreprise et de nos études d’ingénieur en Systèmes Electriques et Electroniques Embarqués par l’apprentissage, nous sommes amenés à prendre part à un projet de Sciences Physiques pour l’Ingénieur. L’objectif est de mettre en oeuvre nos compétences acquises durant notre formation par l’étude d’une technologie. Ce projet se traduit par l’élaboration de ce mémoire, d’une réalisation technique et d’une soutenance orale.
Dans le cadre de notre formation et de nos projets en entreprise, nous sommes amenés à utiliser des protocoles de communication entre calculateurs ou entre ordinateurs. Or, nous avons, pour la quasi-totalité des personnes de notre groupe, mis en oeuvre, ou simplement étudié, le bus/réseau CAN. Cela nous a conduits à nous demander : Pourquoi le bus/réseau CAN s’est-t-il imposé dans le domaine automobile et pourquoi se démocratise-t-il de plus en plus dans le domaine aéronautique ?
La pertinence de cette problématique s’est d’ailleurs confirmée au cours des travaux préparatoires de la présente étude : le protocole CAN étant très utilisé dans des environnements sévères comme ceux d’une automobile ou d’un avion, il nous parait intéressant de nous poser ces questions : Comment s’est développé le bus/réseau CAN ? Quel est son principe de fonctionnement ? Quelles sont ses caractéristiques garantissant sa qualité de transmission ? Comment le mettre en oeuvre ?
Afin de répondre au niveau de détail et de technicité demandé par l’exercice du projet SPI, nous nous baserons sur l’abondante bibliographie consacrée à la matière, notamment la norme CAN de Bosch. Aussi, il sera nécessaire de se fonder sur nos expériences en entreprise et sur le retour d’expérience apporté par la réalisation technique que nous allez-vous présenter. L’exploitation de ces sources permettra de répondre à la série d’interrogations inhérentes à notre sujet.
Nous allons démontrer que les propriétés de ce bus permettent une grande fiabilité dans la transmission et un faible coût de mise en oeuvre. Pour ces raisons, le Bus CAN s’est imposé comme le réseau de terrain le plus utilisé dans l’automobile.
Extrait du sommaire:
I- Présentation générale du Bus CAN 9
1. Définitions 9
2. Historique 11
3. Principe de fonctionnement 12
4. Normes et spécifications 13
4.1 Les normes ISO 13
4.2 Les normes IEC 14
4.3 Divers organismes 14
5. Domaines d’application 15
6. Intérêts du Bus CAN 16
7. Situation par rapport au modèle OSI 17
7.1 Couche applicative 18
7.2 Couche liaison de données 18
7.3 Couche physique 18
II- Analyse technique 19
1. Caractéristiques électriques 19
1.1 Support de transmission 19
1.2 Effet des longueurs de câble 21
1.3 Le Non-Return to Zero 21
1.4 Le « bit-stuffing » 22
2. Trames CAN 23
2.1 Décomposition d’une trame 23
2.2 Analyse des différents champs 26
2.3 Période d’intertrame 30
3. Gestion des priorités 32
4. Gestion des erreurs 33
4.1 Les différents types d’erreurs 33
4.2 Les modes d’erreur 34
5. Modes de fonctionnement 36
5.1 Le mode sommeil 36
5.2 Le mode de réveil 36
III- Réalisation 37
1. Présentation de la réalisation 37
2. Le découpage fonctionnel du projet (WBS) 38
3. L’organigramme des ressources du projet (RBS) 39
4. Cahier des charges de la réalisation 40
5. Aspects techniques 41
5.1 Clé de démarrage 42
5.2 Acquisitions données capteurs 45
5.3 Tableau de bord 48
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