CAN-BOARDs

CAN-Boards sind kompakte, benutzerfreundliche Geräte, die Sensoren oder Module an den CAN-Bus anschließen. CAN-Boards erfassen Daten (wie Temperatur, Frequenz, Beschleunigung und geografische Position) von dem Sensor, an den sie angeschlossen sind, und übertragen diese über den CAN-Bus. Jedes CAN-Board ist für die Verwendung mit einem bestimmten Sensor oder Modul ausgelegt.

Für vielfältige Einsatzmöglichkeiten konzipiert

Dank des CAN-2.0B-Kommunikationsprotokolls und der robusten IP67-Konstruktion eignen sich CAN-BOARDs hervorragend für eine Vielzahl von professionellen und anspruchsvollen Branchen.:

Motorsport und Fahrzeugdynamik
Labor & Forschung und Entwicklung
Industrie- und Schwermaschinen

Einführung in die CAN-BOARD-Module

CAN-BOARDs sind programmierbare Module, die verschiedene elektrische oder physikalische Signale (bzw. elektrische Signale von Sensoren) erfassen, verarbeiten und über den CAN-Bus übertragen können. Beispielsweise können Sie das CAN-BOARD-LoadCell verwenden, um das Signal einer Wägezelle (Kraftmessung) zu erfassen und die Daten über den CAN-Bus eines Datenloggers oder eines Kfz-Systems zu übertragen. Ebenso können Sie das CAN-BOARD-GPS nutzen, um geografische Koordinaten und die Fahrgeschwindigkeit über GNSS zu erfassen und diese über den CAN-Bus zu übertragen.

CAN-BOARDs können mithilfe der Software „GUBELLINI DataSuite“ (über eine USB-C-Verbindung) programmiert werden, um die CAN-ID, die CAN-Baudrate, die Abtastfrequenz und weitere Parameter festzulegen. Alle CAN-BOARDs verfügen über einen gemeinsamen Satz von Konfigurationsparametern sowie über einige modellspezifische Parameter. Nach der Programmierung erkennt das CAN-BOARD bei jedem Einschalten die Eingangssignale (die von einem Sensor oder Modul stammen) und überträgt diese gemäß den Programmierungsvorgaben über den CAN-Bus.

CAN-BOARDs sind für den Einsatz in verschiedenen Bereichen konzipiert (z. B. Laboranalyse und -überwachung, Maschinenüberwachung, Präzisionslandwirtschaft, industrielle Überwachung, Prozessanalyse, Automobilindustrie, Motorsport usw.). Dank der Datenerfassungsfunktion über den CAN-Bus lässt sich jedes CAN-BOARD zudem problemlos mit unseren Datenloggern GUBELOG und MICROLOG verwenden.

CAN-BOARD-THERMOK lässt sich an ein Thermoelement vom Typ K anschließen, erfasst die Temperatur und übermittelt den Wert über den CAN-Bus.

CAN-BOARD-LOADCELL erfasst die Spannungsdifferenz der Wheatstone-Brücke jeder Wägezelle (oder jedes Sensors, der diese Konfiguration zur Messung physikalischer Größen verwendet).

CAN-BOARD-ACCELEROMETER erfasst die Beschleunigungen entlang der drei Raumachsen X, Y und Z und überträgt den Wert (mit einer Auflösung von 16 Bit) über den CAN-Bus.

CAN-BOARD-GNSS erfasst über ein GNSS-GPS-Modul die geografischen Koordinaten (Breitengrad, Längengrad), die Geschwindigkeit über Grund sowie Datum und Uhrzeit und überträgt diese über den CAN-Bus.

CAN-BOARD-OPTO erfasst die Frequenz von bis zu zwei periodischen Signalen (über einen optoisolierten Eingang) und überträgt den Wert (mit einer Auflösung von 32 Bit) auf den CAN-Bus

In welchen Bereichen findet es Anwendung?

Motorräder

e Meisterschaften, Fahrzeugentwicklung, Amateur-Einsatz, Fortgeschrittenen-Track-Days

Automobil–

: Fahrzeugtuning für nationale Rennserien, Fahrzeugentwicklung, Amateur-Einsatz, anspruchsvolle Trackdays

Marine

er Marinesektor, Privatboote, Sportboote, Bootsentwicklung

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Datenerfassungs

e Anwendungen zur Datenerfassung, bei denen der CAN-Bus zum Einsatz kommt

KONFIGURIERBAR UND EINFACH

Das CAN-BOARD wird mit der kostenlosen GUBELLINI DataStudio Suite, mit der Sie das Gerät vollständig verwalten können. Wenn Sie das Gerät über USB anschließen, gelangen Sie zum Einrichtungsbildschirm. Wie in der Abbildung dargestellt, können Sie im Bereich „Sensor-Konfiguration“ alle Parameter einstellen, um das CAN-BOARD an Ihre Anforderungen anzupassen.

Konfiguration des Geräts

CAN-ID: Das CAN-BOARD verwendet bis zu 4 unterschiedliche CAN-Identifikatoren (z. B. 100, 101, 102, 103 im Hexadezimalformat) zur Datenübertragung. Über diese Felder können Sie die ID anpassen, unter der die CAN-Pakete gesendet werden (um Konflikte mit anderen Steuergeräten zu vermeiden, die bereits in Ihrem CAN-Netzwerk vorhanden sind).
CAN-ID-Format: Wählen Sie das Identifikationsformat zwischen 11 Bit (Standard) und 29 Bit (erweitert) aus, je nach den Anforderungen Ihres Datenloggers (z. B. GUBELOG-03 oder Geräte von Drittanbietern).
Baudrate: Wählen Sie die Kommunikationsgeschwindigkeit des CAN-Netzwerks aus (z. B. 1 Mbit/s für Netzwerke mit hoher Dichte). Stellen Sie sicher, dass alle Geräte am Bus dieselbe Geschwindigkeit verwenden.
Übertragungsart: Wählen Sie das Ausgangsprotokoll aus. Durch die Auswahl von „GUBENAV“ wird das optimierte proprietäre Protokoll aktiviert. (Alternativ können Sie „NMEA2000“ auswählen, falls dies für die jeweilige Anwendung erforderlich ist.)
Übertragungsfrequenz: Legt die Aktualisierungsrate der CAN-Pakete fest (z. B. 50 Hz oder bis zu einem Maximalwert von 100 Hz, je nach der vom Bus zulässigen Belastung).
Lese-/Schreib-Schaltflächen: Verwenden Sie die Schaltflächen unten rechts, um die aktuelle Konfiguration vom Gerät auszulesen oder die neue Konfiguration in den permanenten Speicher des GUBENAV zu schreiben.

TECHNISCHE DATEN

Alle CAN-BOARDs-Module

CAN-Bus-Schnittstelle

Transceiver: High-Speed-CAN 2.0B.
Protokolle: Mit der Software „GUBELLINI DataStudio“ lässt sich der CAN-Bus gemäß den OpenCAN-Protokollen (EN-50325-4) konfigurieren.
Abschlusswiderstand: Der 120-Ohm-Abschlusswiderstand ist im Modul integriert.
CAN-Baudrate: 250 kbps, 500 kbps, 1 Mbps.
ID-Format: CAN-IDs können beliebig festgelegt werden, entweder im 11-Bit-Format (Standard) oder im 29-Bit-Format (erweitertes Format).
Endianität: Little Endian

Konfigurationssoftware

Die CAN-BOARDS lassen sich über die kostenlose Software „GUBELLINI DataSuite“ (über eine USB-C-Verbindung) programmieren.

Leistung

Die CAN-BOARDS können mit einer Gleichspannung von 7 bis 24 V betrieben werden. Der Hauptstecker verfügt über die Anschlüsse +12 V, CAN-H, CAN-L und GND.

Verbindung

Sie können eine Verbindung zum CAN-BOARD über einen USB-C-Anschluss herstellen, der sich an der Rückseite des Gehäuses befindet und durch eine Gummidichtung geschützt ist. Über die USB-Verbindung können Sie: Konfigurationsdaten senden und empfangen.
Hauptstecker: (in Automobilqualität)
Um maximale Zuverlässigkeit bei der Signalübertragung zu gewährleisten und die Wasserdichtigkeitszertifizierung nach IPX7 aufrechtzuerhalten, erfolgt die physikalische Anbindung des CAN-Busses über einen 4-poligen Stecker der Serie AMP Super Seal 1.5 (Code 282106-1).

Mechanische Spezifikationen

Gehäusematerial: PA12H+35 % GF Nylon.
Außenabmessungen (L x B x H): ca. 93 mm x 63 mm x 30 mm.
Gewicht: 80 Gramm.
Schutzart: IPX7.
Betriebstemperaturen: -20 °C bis +85 °C.

Elektrische Daten

Versorgungsspannung der Wheatstone-Brücke: 3,3 V
Versorgungsspannung des CAN-BOARD: 7–24 V
Stromaufnahme: 80 mA (ohne den Strom der Wägezelle)
CAN-Transceiver: High-Speed-CAN 2.0B.

ABMESSUNGEN

Das Gehäuse der CAN-BOARDs besteht aus PA12+35 % GF-Nylon, einem hochwertigen Werkstoff mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, der Stößen und Vibrationen standhält. Es eignet sich ideal für den Einsatz in rauen Umgebungen.

KONTAKT

Anwendungsbereiche für CAN-BOARDs

1. Extremsportarten und Leistungsüberwachung bei Sportlern
Das geringe Gewicht von 80 Gramm und die kompakten Abmessungen der CAN-BOARD-Serie machen sie für Extremsportanwendungen äußerst unauffällig [Zit. 1, 2]. Das robuste, wasserdichte Gehäuse der Schutzklasse IPX7 gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb unter schlammigen oder nassen Bedingungen [Zit. 2]. Das CAN-BOARD-GNSS liefert hochpräzise Flugbahn- und Bodengeschwindigkeitsdaten mit einer Frequenz von 10 Hz zur Analyse der Bewegungen von Sportlern [Zit.: 3], während das CAN-BOARD-Accelerometer Stöße, Sprünge und dynamische G-Kräfte von bis zu +/- 16 g mit einer Frequenz von 200 Hz präzise aufzeichnet. Durch die Integration des CAN-BOARD-LoadCell lassen sich strukturelle Kräfte an Sportgeräten – wie beispielsweise die Tretkraft am Fahrradpedal oder die Belastung der Federung – nahtlos mit einer hohen Auflösung von 24 Bit erfassen.

2. Fortgeschrittene Fahrzeugtelematik und Aufzeichnung von Unfalldaten
Diese Geräte sind mit Steckverbindern der Serie AMP Super Seal 1.5 in Automobilqualität ausgestattet und gewährleisten höchste Zuverlässigkeit bei der Signalübertragung unter starken Vibrationen [Zit.: 1]. Für die Aufzeichnung von Unfalldaten ist das CAN-BOARD-Accelerometer unverzichtbar, da es mehrachsige Ereignisse mit hoher Aufprallkraft erfasst [Zit.: 2]. Das CAN-BOARD-GNSS gewährleistet eine genaue geografische Ortung und Geschwindigkeitserfassung [Zitat: 3]. Darüber hinaus kann das CAN-BOARD-OPTO, wie im „Manuale utente CAN-BOARD-OPTO en-GB.pdf“ ausführlich beschrieben, die Frequenz von bis zu zwei periodischen Signalen erfassen, wodurch es sich perfekt für die hochpräzise Überwachung der Radgeschwindigkeit oder der Motordrehzahl eignet.

3. Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) und Drohnennavigation Bei UAV-Anwendungen ist ein geringes Gewicht entscheidend, um die Batterielebensdauer und die Flugzeit zu erhalten. Mit einem Gewicht von nur 80 Gramm lassen sich diese Module nahtlos in Drohnen integrieren. Das CAN-BOARD-GNSS liefert wichtige Koordinaten- und Geschwindigkeitsdaten für die autonome Flugnavigation. Gleichzeitig liefert das CAN-BOARD-Accelerometer schnelle Positionsdaten an die Flugsteuerung zur dynamischen Stabilisierung. Das standardisierte High-Speed-CAN-2.0B-Protokoll, das über GUBELLINI DataStudio konfiguriert werden kann, gewährleistet eine schnelle Kommunikation mit geringer Latenz zur Zentraleinheit der Drohne.

4. Schwere Industriemaschinen und Bergbaumaschinen
Das robuste Gehäuse aus Nylon PA12H ist für den Einsatz bei extremen Temperaturen von -20 °C bis +85 °C ausgelegt und ermöglicht es der CAN-BOARD-Produktfamilie, auch in rauen Umgebungen der Schwerindustrie zuverlässig zu funktionieren. Das CAN-BOARD-LoadCell wurde speziell für die Messung von Strukturdehnungen und hohen Nutzlasten mittels Wheatstone-Brücken-Sensoren entwickelt. Das CAN-BOARD-Accelerometer dient als wichtiges Diagnosewerkzeug zur Überwachung schädlicher Maschinenschwingungen, während das CAN-BOARD-OPTO über seine optoisolierten Eingänge die Drehzahlen schwerer Motoren und Wellen sicher erfasst.

5. Präzisionslandwirtschaft & Smart Farming Intelligente Landmaschinen erfordern robuste Elektronik, die Staub, Schlamm und Wasser standhält. Die Schutzart IPX7 gewährleistet absoluten Umweltschutz. Das CAN-BOARD-GNSS ermöglicht die automatisierte Traktorführung und die präzise Überwachung des Ernteertrags. Gleichzeitig kann das CAN-BOARD-LoadCell in Silos zur Überwachung des Futtergewichts oder an Sämaschinen zur Messung der Zugkraft des Anbaugeräts eingesetzt werden. Die Module haben eine gemeinsame Spannungsversorgung von 7–24 V und sind somit direkt mit den üblichen 12-V- und 24-V-Bordnetzen in der Landwirtschaft kompatibel.

6. Diagnose in der Eisenbahn und bei Schienenfahrzeugen: Diagnosenetzwerke in Zügen erfordern robuste, störungsunempfindliche Busse, die große Entfernungen überbrücken. Der interne 120-Ohm-Abschluss und die High-Speed-CAN-2.0B-Schnittstelle vereinfachen die Installation mehrerer Sensoren über mehrere Zugwagen hinweg. Das CAN-BOARD-Accelerometer kann direkt an Drehgestellen montiert werden, um durch die Gleise verursachte Schwingungen zu überwachen und Entgleisungen zu verhindern. Das CAN-BOARD-GNSS liefert kontinuierlich Positionsdaten für die Lokomotive, und das CAN-BOARD-OPTO überwacht die Achsdrehzahlen mit 32-Bit-Auflösung für präzise Antischlupf- und Bremssysteme.

7. Marine-Telemetrie und intelligente Bojen Die Meeresumgebung erfordert absolute Wasserfestigkeit – eine Anforderung, die durch die IPX7-Zertifizierung des CAN-BOARD erfüllt wird. Intelligente Bojen können das CAN-BOARD-GNSS nutzen, um Driftmuster und Meeresströmungen präzise zu überwachen. Die Einwirkungen von Meereswellen, die Ausrichtung der Boje sowie die Schiffsbewegung werden vom CAN-BOARD-Beschleunigungssensor effektiv erfasst. Darüber hinaus lässt sich die Spannung von Festmacherleinen oder Schleppkabeln durch die Integration von maritimen Zugkraftsensoren mit dem CAN-BOARD-LoadCell präzise in Echtzeit überwachen.

8. Autonome Transportfahrzeuge (AGVs) in hybriden Umgebungen: AGVs, die zwischen Lagerhallen im Innenbereich und Logistikplätzen im Außenbereich wechseln, benötigen eine vielseitige Sensorausstattung. Das CAN-BOARD-GNSS deckt den gesamten Bedarf an Ortung im Außenbereich ab. Das CAN-BOARD-OPTO liefert hochauflösende Radodometrie durch Frequenzerfassung. Die Überprüfung der Nutzlast lässt sich problemlos über das CAN-BOARD-LoadCell verwalten. Da alle Platinen verschiedene CAN-Baudraten (250 kbit/s, 500 kbit/s, 1 Mbit/s) und ID-Formate unterstützen, lassen sie sich nahtlos in bestehende AGV-CAN-Netzwerke integrieren.

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