ＰＩＣとＰＩＣでＥＣＡＮ通信の実験

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・ＣＡＮ通信の基礎概要
・ＰＩＣ１８Ｆ２６Ｋ８０のＥＣＡＮレジスタ内容
・ＭＣＣ操作でＥＣＡＮ２.０Ｂプログラムを生成する
・ＭＣＰ２５１５モジュールでＣＡＮ通信の実験１(Arduino)
・ＭＣＰ２５１５モジュールでＣＡＮ通信の実験２(PIC)

このページでは実際にECAN通信の実験を行います。
(尚、このページでは車に接続しての実験等は行いません)
通信フレームは”データフレーム”、”リモートフレーム”を使います。
下図の様に18F26K80対18F26K80の構成で行いたいと思いますので先ずは配線図を眺めましょう。

電源は5.0Vを使います。
ＩＣの方向に注意しましょう。

PIC18F26K80のピン構成図
PICピン構成図

・MCLRピンは、今回のソースをコンパイルすると "Disable"出来ない様なのでリセットピンとして設定し
　利用するので、VDDに配線しましょう。(10KΩ抵抗を介してVDDに接続した方が良いでしょう)
　(PICkit3等を接続する場合は、VDDの配線は外して接続しましょう。)
・VCAPピンには内蔵レギュレータ用に10uF (16V)のセラミック(タンタル)コンデンサーを取り付け
　ましょう。
・CANRX/CANTXピンはデフォルトのRB3/RB2を使います。
・SCK/SDAのI2CピンはPORTCなので内部プルアップ抵抗が有りません、外部で行いましょう。

MCP2561ピン構成図

MCP2561/2の詳しい内容は日本語データシートを見ましょう。
5V以下のマイコンと接続する場合は、MCP2562の方を使いましょう。
MCP2561のデータシートでは終端抵抗が60Ωの分割回路となっているが、
E系列にはないので51Ωで実験を行っていますので、終端は102Ωです。
(そう言う意味ではMCP2562を使った方が良かったかも？)
・SPLITピンに300Ω抵抗を追加するとバス障害中でも通信出来る様にする為の物らしぃ。
・STBYピンは、LOWで通常動作モードで、HIGHで消費電力を抑える為のスタンバイモード。
　バスのアクティビティで復帰する様です。

※ 何らかの回路に組み込む場合は、PICとMCP2561には 0.1uFのパスコンを取り付けましょう。

《プログラムのインストール》

ここでの記事は、MPLAB X IDE v4.10での説明となっています。

①↓ここからサンプルプログラムソースファイルをダウンロードして下さい。
　[PICtoPIC．zip]

②プログラムソースをダウンロードしたら解凍して下さい。
　解凍すると下の様に展開されます。

  [PICtoPIC]─┬─[mcc_generated_files]
              ├ node1.c         ├─ interrupt_manager.c
              ├ node2.c         ├─ interrupt_manager.h
              ├ node1Rc         ├─ ecan.c
              ├ node2R.c        └─ ecan.h
              ├ skI2CLCDlib.c
              ├ skI2CLCDlib.h
              ├ skI2Clib.c
              └skI2Clib.h

③MPLAB Xにてプロジェクトを作成し、解凍ファイルをプロジェクトディレクトリにコピーして
　プロジェクトに取込んで下さい。

"mcc_generated_files" の取り込み方法

④先ず、[Header Files] に”mcc_generated_files”のヘッダファイルを取り込みます。

IDEのプロジェクトファイル図

｢Header Files｣をマウスの右ボタンでクリックし、サブメニューから
　　"Add Existing Items from Folders..."を選びます。

SourceFile取り込み１

「Add Files」のウインドウ画面が表示されるので、右上に有る[Add Folder...]ボタンをクリックします
するとぉ、下図の画面が表示されます。

ファイルのタイプ(T)：を”Header Files”にします。
"test.X"フォルダーの"mcc_generated_files" を選択します。
[Select]ボタンをクリックします。
(ここでは"test.X"でプロジェクトを作成しています。)

とぉこの様になるので後は[Add]ボタンをクリックします。

⑤次に、[Source Files] に”mcc_generated_files”のソースファイルを取り込みます。

　上の④、[Header Files] と同じ様な操作ですが、ファイルのタイプ(T)：を”C Source Files”にします。

SouceFile取り込み４

この様にファイルを取り込みましょう。
左図は"node1.c"の場合の取り込み例です。
"node2.c"や"node1R.c/node2R.c"の場合は其々、
"node1.c"と入れ替えてコンパイルしましょう。

次にコンパイルとＰＩＣ書き込みを実行して下さい。
MPLAB(R) XC8 C Compiler Version 1.40コンパイラを
使用しています。

《プログラムについて》

ダウンロードファイル
　node1.c･･･････CANバスに接続されるノード1機器のサンプルプログラム1(データフレーム版)
　node2.c･･･････CANバスに接続されるノード2機器のサンプルプログラム1(データフレーム版)
　node1R.c･･････CANバスに接続されるノード1機器のサンプルプログラム2(リモートフレーム版)
　node2R.c･･････CANバスに接続されるノード2機器のサンプルプログラム2(リモートフレーム版)
　ecan.c･････････MCCで生成したECANドライバのソースファイル
　ecan.h･････････ECANドライバファイルのヘッダファイル
　interrupt_manager.c･･･MCCで生成した割り込みマネージャのソースファイル
　interrupt_manager.h･･･割り込みマネージャのヘッダファイル
　skI2CLCDlib.c･･････････I2C接続LCD関数ライブラリのソースファイル
　skI2CLCDlib.h･･････････I2C接続LCD関数ライブラリのヘッダファイル
　skI2Clib.c･･････････････I2C関数ライブラリのソースファイル
　skI2Clib.h･･････････････I2C関数ライブラリのヘッダファイル

　尚、ＣＰＵのクロックは16MHzを想定しています。
　なので通信速度等(I2C/ECAN)はシステムクロック16MHzで計算されています。

"ecan.c/ecan.h"と"interrupt_manager.c/interrupt_manager.h"のファイルは、
前ページで説明したMCC機能で生成されたファイルに、日本語コメントを追記して利用しています。
"interrupt_manager.c/interrupt_manager.h"についてはI2C受信割り込み関連を追加しています。
ECANドライバ関数の説明は、"AN2714"を参考にして下さい。

"node1.c/node2.c"と "node1R.c/node2R.c"のファイルは何れか一つでコンパイルしましょう。

ｓｋＩ２ＣＬＣＤｌｉｂ．ｃ
ｓｋＩ２ＣＬＣＤｌｉｂ．ｈ
ｓｋＩ２Ｃｌｉｂ．ｃ
ｓｋＩ２Ｃｌｉｂ．ｈ

この内容は”秋月電子Ｉ２Ｃ接続小型ＬＣＤモジュールに表示を行う”を参照下さい。
但し、今回の添付ファイルはPIC18F26K80に対応しているのでこのファイルを使います。

《データフレーム》

データフレームの実験は標準データフレームで行います。
ノード２から半固定抵抗の値をデータフレーム(ID=0x123)で500ms毎に送信します、
ノード１はそれを受信しLCDに値を表示させる実験です。
"node1.c"をコンパイルしノード１のPICに書き込みを行い、"node2.c"をコンパイルしノード２のPICに
書き込みましょう。

起動させるとLCDに、
[ECAN    ]
[      TEST]
と表示された後、３秒後に送信が始まります、
[ECAN    ]
[     ????]
とLCDの２行目に表示されるので半固定抵抗を回して見ましょう。
尚、PIC18F26K80のアナログは12ビット(0-4095)となります。

《リモートフレーム》

左図の如く、ノード１にスイッチを追加配線します。
スイッチは、RB0のピンに接続し、プルアップ抵抗はPIC内蔵を
利用します。

リモートフレームの実験は、
ノード１接続のスイッチを押せばリモートフレーム(ID=0x123)が送信されます。
ノード２は、リモートフレームを受信したら半固定抵抗の値をデータフレーム(ID=0x123)で送信します。
それを受信したノード１は、LCDに値を表示させる実験です。
"node1R.c"をコンパイルしノード１のPICに書き込みを行い、
"node2R.c"をコンパイルしノード２のPICに書き込みましょう。

起動させるとLCDに、
[ECAN    ]
[      TEST]
と表示されます、後はスイッチをポチッとな、
[ECAN    ]
[     ????]
と1秒後、LCDの２行目に半固定抵抗の値が表示されます。
(1秒後は、スイッチのチャタリング防止で入れています)

《その他》

実験時の風景です。
CANバストランシーバはMCP2562の方が扱いやすそうです。
今回の様な実験ならCANバスはツイストペアケーブルでなくても動作するでしょう。
又、今回は実験だけなので何かに組み込む場合は、
PICのクロックは外部水晶振動子にした方が良いでしょう。