USBCAN-I-mini便携式USB接口CAN卡用户手册V1.00

User

Manual

USBCAN mini

小型智能CAN接口卡

UM01010101 V1.00 Date: 2015/07/20

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类别

关键词

内容

USBCAN mini、高性能、便携

USBCAN mini符合CAN2.0A/B规范，支持5Kbps~1Mbps

摘 要

之间的任意波特率，提供多个操作系统的设备驱动，满足各

种应用需求，为工业通讯CAN网络提供了可靠性、高效率的

解决方案。

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2015/07/20

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目 录

1. 功能简介 ................................................................................................................... 1

1.1

1.2

1.3

1.4

2.1

2.2

2.3

产品概述 ....................................................................................................................... 1

参数指标 ....................................................................................................................... 1

产品外观 ....................................................................................................................... 2

典型应用 ....................................................................................................................... 2

CAN-bus 连接器 ......................................................................................................... 3

信号指示灯 ................................................................................................................... 3

系统连接 ....................................................................................................................... 4

2.3.1 CAN 总线连接 .................................................................................................... 4

2.3.2 总线终端电阻 ................................................................................................... 5

在Windows系统下第一次安装驱动程序 .................................................................... 6

检查设备是否安装成功 ............................................................................................... 7

3.2.1 打开WINDOWS设备管理器 ........................................................................... 7

3.2.2 确认新的设备是否已经成功安装 ................................................................... 8

2. 设备安装 ................................................................................................................... 3

3. 驱动程序安装 ........................................................................................................... 6

3.1

3.2

4. 检查和维护 ............................................................................................................... 9

5. 免责声明 ................................................................................................................. 11

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1. 功能简介

1.1 产品概述

USBCAN mini智能CAN接口卡是系列USBCAN便携版本，与USBCAN-I单路智能

CAN接口卡完全兼容。USBCAN mini智能CAN接口卡与USB1.1总线兼容的，集成1路

CAN接口的智能型CAN-bus总线通讯接口卡。采用USBCAN mini智能CAN接口卡，PC

可以通过USB总线连接至CAN-bus 网络，构成现场总线实验室、工业控制、智能小区、汽

车电子网络等CAN-bus 网络领域中数据处理、数据采集的 CAN-bus 网络控制节点。

USBCAN mini智能CAN接口卡系列产品有2个独立的型号：

● USBCAN-I-mini 单路智能CAN接口卡

● USBCAN-E-mini 单路工业级CAN接口卡

USBCAN mini智能CAN接口卡是CAN-bus 产品开发、CAN-bus数据分析的强大工具；

同时，USBCAN mini接口卡具有体积小巧、即插即用等特点，也是便携式系统用户的最佳

选择。

USBCAN mini接口卡上自带电气隔离模块，使USBCAN mini接口卡避免由于地环流的

损坏，增强系统在恶劣环境中使用的可靠性。

USBCAN mini智能CAN接口卡支持Win9x/Me、Win2000/XP等操作系统，也支持

Linux2.4 、Linux2.6 版版本的操作系统。USBCAN mini提供了统一的应用程序编程接口和

完整的应用示范代码，含VC、VB、Delphi和C++Builder 等开发例程示范，方便用户进行

应用程序开发。

USBCAN mini接口卡还支持OPC接口，能在支持OPC的组态软件中使用USBCAN mini

接口卡。另外，还提供了CANTest 通用测试软件，可执行CAN-bus报文的收发和监测等功

能。

1.2 参数指标

● PC接口符合USB2.0协议规范，兼容USB3.0和USB1.1；

● 支持CAN2.0A和CAN2.0B协议，符合ISO/DIS 11898-1/2/3标准；

● 集成1 路CAN-bus 接口；

● CAN-bus 通讯波特率在5Kbps~1Mbps 之间任意可编程；

● 可以使用USB 总线电源供电；

● CAN通道采用电磁隔离、DC/DC电源隔离，隔离电压：3000VDC；

● 单通道最高数据流量：14000帧/秒(接收)，3000帧/秒（发送）；

● 支持Win9x/Me、Win2000、WinXP 等Windows 操作系统；

● CAN接口EMC等级：接触放电±4KV，群脉冲±1KV；

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1.3 产品外观

图 1.1 USBCAN mini智能CAN接口卡（1）

图 1.2 USBCAN mini智能CAN接口卡（2）

1.4 典型应用

● CAN-bus 网络诊断与测试

● 汽车电子应用

● 电力通讯网络

● 工业控制设备

● 高速、大数据量通讯

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2. 设备安装

2.1 CAN-bus 连接器

USBCAN mini接口卡集成1路CAN-bus通道，通过DB9针型插座或DB9孔型插座与

实际的CAN-bus网络进行连接。DB9 插座的管脚信号定义如表2. 1所示，管脚信号定义符

合DeviceNet和CANopen标准。

表2. 1 CAN-bus总线的信号连接( DB9插座)

DB9 针型插座 引脚

1

2

3

4

5

6

7

8

9

N.C.

信号

未用

描述

CAN_L

CAN_GND

N.C.

CAN_SHIELD

CAN_GND

CAN_H

N.C.

N.C.

CAN_L 信号线

参考地

未用

屏蔽线

参考地

CAN_H 信号线

未用

未用

用户可以通过选配的DB9OPEN5转换器，将DB9插座的CAN-bus 信号转换至易于连

接的5引脚OPEN5连接器，接口说明见表2. 2。

表2. 2 DB9OPEN5转换器的信号分配(OPEN5插座)

OPEN5插座 引脚

1

2

3

4

5

V-

信号 描述

网络电源负极

CAN_L信号线

屏蔽线 (FG)

CAN_H信号线

网络电源正极

CAN_L

SHIELD

CAN_H

V+

2.2 信号指示灯

USBCAN mini接口卡具有1 个双色 SYS 指示灯、1 个RUN指示灯、1 个ERR 指示

灯来指示设备的运行状态。这3 个指示灯的具体指示功能见表2. 3和表2. 4

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表2. 3 USBCAN mini接口卡的指示灯

指示灯

SYS

RUN

ERR

状态

红色

绿色

绿色

红色

指示状态

设备初始化状态指示

USB接口信号指示

CAN接口运行

CAN接口错误

● USBCAN mini接口卡上电后，系统初始化状态指示灯SYS(红) 点亮，表明设备已

经供电，系统正在初始化；否则，表示存在系统电源故障或系统发生有严重的错误。

● USB 接口连接正常后，USB 信号指示灯SYS(绿) 点亮，系统初始化状态指示灯

SYS(红)熄灭。当USB 接口有数据在传输时，USB 信号指示灯 SYS(绿)会闪烁。

● RUN指示灯点亮表示CAN控制器已完成初始化，进入正常工作状态。

● 当CAN控制器出现错误时，ERR 指示灯将点亮；当清除CAN控制器的错误后，

ERR 指示灯熄灭。

表2. 4 USBCAN mini接口卡的指示灯状态

CAN指示灯状态

RUN、ERR 全灭

RUN点亮

RUN点亮，ERR 闪烁

CAN总线状态

CAN控制器与总线断开

CAN总线运行正常

CAN-bus总线有错误或数据溢出，有可能丢失帧

2.3 系统连接

2.3.1 CAN 总线连接

USBCAN mini接口卡和CAN-bus总线连接的时候，仅需要将CAN_L连CAN_L，CAN_H

连CAN_H信号。

CAN-bus 网络采用直线拓扑结构，总线的 2 个终端需要安装 120 Ω 的终端电阻；如

果节点数目大于2 ，中间节点不需要安装120 Ω 的终端电阻。对于分支连接，其长度不应

超过3米。CAN-bus 总线的连接见图2. 1所示。

图2. 1 CAN-bus网络的拓扑结构

注意：CAN-bus 电缆可以使用普通双绞线、屏蔽双绞线。若通讯距离超过1Km，应保证线

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的截面积大于Φ1.0mm

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，具体规格应根据距离而定，常规是随距离的加长而适当加大。

2.3.2 总线终端电阻

为了增强CAN通讯的可靠性，CAN总线网络的两个端点通常要加入终端匹配电阻，如

图2. 1所示。终端匹配电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。例如双绞线的特性阻抗为

120 Ω，则总线上的两个端点也应集120Ω终端电阻。另外，USBCAN mini接口卡采用

FreeScale 高性能CAN收发器MC33901WEF，如果网络上其他节点使用不同的收发器，则

终端电阻须另外计算。

USBCAN mini智能CAN接口卡的内部集成有120 Ω 终端电阻，无需外加终端电阻。

USBCAN mini接口卡的USB端口符合USB1.1协议规范，可以与具有USB1.1标准、

或USB2.0标准的PC机连接通讯。

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3. 驱动程序安装

3.1 在Windows系统下第一次安装驱动程序

A. “USBCANDriver”目录下，找到 文件，将它拷贝到系统的windowsinf

目录下，找到 将它拷贝到windowssystem32driver下。

B. 文件复制完成后，此时将USBCAN mini智能CAN接口卡使用USB 电缆与PC机

正确连接；Window将检测到新硬件，自动启动“发现新硬件”向导程序，点击“下

一步”继续。

C. 向导开始搜索新硬件。

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D. 稍候片刻，如果是在Windows XP／Windows2000操作系统下可能会出现与操作系

统兼容性问题的警告，不理会它，直接点击“仍然继续”按钮。

E. 继续安装后，会出现找到新硬件，并安装完成。

F. 点击“完成”后，此时 USBCAN mini接口卡初始化指示灯 SYS(红色)灭，USB状

态指示灯SYS(绿色)点亮，表明硬件驱动安装成功并可以应用了。

3.2 检查设备是否安装成功

3.2.1 打开WINDOWS设备管理器

A． 鼠标右击桌面上我的电脑图标；

B． 从下拉菜单中选取“属性” 选项；

C． 选择“硬件” 标签；

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D． 鼠标单击“设备管理器” 按钮打开当前硬件设备列表。

3.2.2 确认新的设备是否已经成功安装

检查“通用串行总线设备”设备类中，“USBCAN”设备是否已经在当前硬件列表中。 成

功安装后在“设备管理器”界面中可以看到“通用串行总线设备”设备类下的“USBCAN”

设备。下图所示为计算机上“ZLG USBCAN 系列智能CAN接口卡”设备正常安装的情况：

当USBCAN mini智能CAN接口卡与PC机进行数据传输时，接口卡上的USB 指示灯

SYS(绿色)会闪烁。

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4. 检查和维护

USBCAN mini接口卡的主要电气部件都是半导体元件，尽管它有很长的寿命，但在不

正确环境下也可能加速老化。应该进行定期检查，以保证保持所要求的条件。推荐每6月到

一年，至少检查一次。在不利的环境条件下，应该进行更频繁的检查。

如果在维护过程中遇到问题，请阅读下面的内容，以便找到问题的可能的原因。如果仍

无法解决问题，请联系广州致远电子有限公司。

序号 项目

电源供应

1

检查

在电源供应端

检查电压波动

标准

USB 端口电源+5V DC

行动

使用电压表在电

源输入端检查

USB端口电压。

使用温度计检查

温度并确保环境

温度保持在允许

的范围内

使用湿度计检查

湿度并确保环境

湿度保持在允许

范围内

清洁并保护设备

周围环境

2

检查周围环境

温度（包括封

闭环境的内部

温度）

检查环境湿度

（包括封闭环

境的内部湿

度）

检查灰尘、粉

末、盐、金属

屑的积累

检查水、油或

化学喷雾碰撞

到设备

检查在设备区

域中易腐蚀或

易燃气体

检查震动和冲

击水平

-25°C ~ +85°C

没有空调时相对湿度必须在

10% ～ 90%

没有积累

没有喷雾碰到设备 如果需要清洁保

护设备

没有易腐蚀或易燃气体 通过闻或使用一

个传感器检查

震动和冲击在规定范围内 如果需要安装衬

垫或其它减震装

置

隔离设备和噪声

源或保护设备

把连接器完全压

到一起和用滑块

把它们锁住

检查设备附近

的噪声源

3

安装和接线 检查每个单元

的连接并已经

与下一个单元

安全锁定

没有重要噪声信号源

没有松动

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序号 项目

安装和接线

检查

检查电缆连接

器完全插入和

锁住

检查外部接线

中是否有松动

螺丝钉

检查外部接线

中的压接连接

器

检查外部线电

缆的损坏

没有松动

标准 行动

纠正任何不正确

安装连接器

3

没有松动 用螺丝起子拧紧

螺丝钉

在连接器间有足够的空间 肉眼检查如果有

必要则调节

没有损坏 肉眼检查和如果

有必须则替换电

缆

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5. 免责声明

本文档提供有关致远电子产品的信息。本文档并未授予任何知识产权的许可，并未以明

示或暗示，或以禁止发言或其它方式授予任何知识产权许可。除致远电子在其产品的销售条

款和条件中声明的责任之外，致远电子概不承担任何其它责任。并且，致远电子对致远电子

产品的销售和／或使用不作任何明示或暗示的担保，包括对产品的特定用途适用性、适销性

或对任何专利权、版权或其它知识产权的侵权责任等，均不作担保。致远电子产品并非设计

用于医疗、救生或维生等用途。致远电子可能随时对产品规格及产品描述做出修改，恕不另

行通知。

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附录A CAN报文滤波器设置

转换器的CAN报文滤波器是基于PHILIPS公司CAN控制器SJA1000的PeliCAN模式

来进行设计的。SJA1000的滤波器由4组（4字节）验收代码寄存器（ACR）和4组（4字

节）验收屏蔽寄存器（AMR）构成。ACR的值是预设的验收代码值，AMR值是用来表征

相对应的ACR值是否用作验收滤波。

但是在SJA1000的某些模式下，滤波器的某些寄存器没有用到，为了使用方便，所以

在配置软件中只涉及滤波器的实际值而摒弃无关的数据。

滤波的一般规则是：每一位验收屏蔽分别对应每一位验收代码，当该位验收屏蔽位为 1

的时候（即设为无关），接收的相应帧ID位无论是否和相应的验收代码位相同均会表示为接

收；但是当验收屏蔽位为0 的时候（即设为相关），只有相应的帧ID和相应的验收代码位

值相同的情况才会表示为接收。并且只有在所有的位都表示为接收的时候，CAN控制器才

会接收该帧报文。

滤波的方式上又分“单滤波”和“双滤波”两种。并且在标准帧和扩展帧情况下滤波又

略有不同。在配置软件的“自定过滤屏蔽码” 的情况下开放滤波器所有功能。现阐述如下：

1. 单滤波配置

这种滤波器配置方式可以定义成一个长滤波器。滤波器字节和信息字节之间位的对应关

系取决于当前接收帧格式。

标准帧：在帧格式为标准帧时，在验收滤波中仅使用ACR前两个字节（ACR3和ACR4）

中的部分数据（低11位）来存放过滤验收码。同样，过滤屏蔽码也只采用AMR3和AMR4

的低11位。

在AMR的位为0时（意为相关），当ACR的相对应位（如ACR1.0对应AMR1.0，同

时也和ID.00相对应）和接收帧标识的对应位值相同时，表现为“可接收”（逻辑1）；当两

者不等时表现为“不接收”（逻辑0）。或者当AMR的位为1时，无论ACR的相对应位和

接收帧标识的对应位值是否相同，均表现为“可接收”（逻辑1）。

对于一个成功接收的信息所有单个位的比较后都必须发出接收信号。如图6. 1所示：

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图6. 1 标准帧单滤波示意图

扩展帧：在帧格式为扩展帧时，由于帧标识是29位，所以在验收滤波中使用ACR的四

个字节中的部分数据（低29位）来存放过滤验收码。同样，过滤屏蔽码也只采用AMR的

低29 位。

接收逻辑关系和标准帧相同，逻辑表示如图6. 2所示

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图6. 2 扩展帧单滤波示意图

2. 双滤波配置

这种配置可以定义两个短滤波器。一条接收的信息要和两个滤波器比较来决定是否放入

接收缓冲器中。至少有一个滤波器发出接受信号，接收的信息才有效。滤波器字节和信息字

节之间位的对应关系取决于当前接收的帧格式。

标准帧：对于标准帧，那么则相当于有两个单滤波情况下的滤波器对接收帧标识进行滤

波。接收逻辑如图

6. 3所示。

为了能成功接收信息，一组滤波器的单个位的比较时均要表示为接收。

两组滤波器至少有一组表示接收该帧才会被接收。

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图6. 3 标准帧双滤波示意图

扩展帧：对于扩展帧，定义的两个滤波器是相同的。两个滤波器都只比较扩展识别码的

前两个字节——ID.28到ID.13，而不是全部的29位标识。如图

6. 4所示。

为了能成功接收信息，一组滤波器的单个位的比较时均要表示为接收。

两组滤波器至少有一组表示接收该帧才会被接收。

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图6. 4 扩展帧双滤波示意图

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