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can-gca1e-de

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can-gca1e-de [2025/02/17 12:59] (current) – created - external edit 127.0.0.1
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 +====== CAN-GC1e CANBUS-Ethernet-Schnittstelle mit 3A-Stromversorgung======
 +[[german|{{  rocrail-logo-35.png}}]]
 +[[:german|Inhalt]] -> [[:hardware-de|Hardware]] -> [[:hardware-de#gca-cbus|CANBUS]]
 +  * [[:cbus:overview-de|CAN-GC-Übersicht]]
 +  * [[:cbus-de|CANBUS Rocrail-Einstellungen]]
 +  * [[:can-gca1-de|CAN-GC1]] | **[[:can-gca1e-de|CAN-GC1e]]** | [[:can-gcln-de|CAN-GCLN]] | [[:can-gca2-de|CAN-GC2]] | [[:can-gca2a-de|CAN-GC2a]] | [[:can-gca2g-de|CAN-GC2G]] | [[:can-gc3-de|CAN-GC3]] | [[:can-gc4-de|CAN-GC4]] | [[:can-gca5-de|CAN-GC5]] | [[:can-gc6-de|CAN-GC6]]  | [[:can-gc7-de|CAN-GC7]] | [[:can-gc8-de|CAN-GC8]]
 +    * [[:cangc1e-firmware-en|Firmware (en)]]
 +    * [[:cbus:overview-de#bus-abschluss|CAN-Bus-Abschluss]]
 +
 + \\
 +|< >|
 +^Von Rob Versluis & Peter Giling^
 + \\
 +
 +
 +===== Die CANBUS-Ethernet-Schnittstelle =====
 +{{:cbus:can-gc1e_pict01.jpg?600}}
 +  * Dieses Modul bietet eine Ethernet-Schnittstelle, die die meisten gemeinsamen Probleme von COM-Ports und USB-Konfigurationen löst.
 +  * Die Schaltung ist auf einer professionellen, doppelseitigen Platine mit Lötmaske montiert.
 +  * Wegen ihrer Stabilität werden DB9-Steckverbinder verwendet.
 +  * Die DB9-Steckverbinder liefern auch die 12V-Stromversorgung für das CANBUS-Netzwerk. 
 +  * Diese Computer-Schnittstelle hat, wie alle anderen CAN-GCA-Module,  eine Steckbrücke, um die CAN-Daten-Leitung mit 120Ω abzuschließen. 
 +  * Die Baugruppe bietet einen ICSP-Anschluss für (Re-)Programmierung der CPU.
 +  * Siehe http://www.phgiling.net für Platinen und Bausätze.
 + 
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 + \\
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 +=====Eigenschaften=====
 +  * Max. 4 gleichzeitige TCP/IP-Verbindungen.
 +  * Voreingestellte IP-Adresse 192.168.0.200
 +  * Voreingestellter TCP-Port 5550
 +  * Verbindungs-Timeout nach 100 Sek. Leerlauf.
 +  * **[[#einstellung|FLiM-Einstellung]]** für Knoten-Nummer, IP-Adresse, Dienste-Port, MAC-Adresse, Netzwerk-Maske, CANID und Leerlaufzeit-Überwachung.
 +  * Kompatibler 12V-DC-Anschluss. (J5)
 +  * PC-**[[:cangc1e-firmware-en#protocol|Protokoll]]** ist mit CANRS und CANUSB kompatibel.
 +  * Ethernet ist vom CAN galvanisch getrennt.
 + \\
 +
 +=====Platine V1.4=====
 +{{:cbus:can-gc1e_pict02.png}}\\
 +
 +====LEDs====
 +|< >|
 +^  LED#  ^ Funktion ^ Darstellung ^ Hinweis ^
 +|  1  | 5V | dauernd |   |
 +|  2  | 3,3V | dauernd |   |
 +|  3  | Ethernet-Aktivität | zufällig blinkend |   |
 +|  4  | Betrieb | dauernd |   |
 +|  :::  | Lernmodus | 500ms-blinkend | Durch Drucktaster oder Rocrail-Einstellung aktiviert. |
 +|  :::  | Fehler | einmal lang dimmend | Ethernet- oder CAN-Puffer voll. Socket nicht bereit. |
 +|  :::  | Getrennt | einmal dimmend | Ein Client, z.B. Rocrail-Server, hat Verbindung getrennt.  |
 +|  :::  | Schreib-/Lese-Variable | einmal kurz dimmend | Während Einstellung mit FLiM.  |
 +|  5  | CAN-Aktivität | zufällig blinkend |   |
 + \\
 +
 +====Anschlüsse====
 +|< >|
 +^  Name  ^  Funktion  ^
 +|  ICSP1  |  PIC-Programmer.  |
 +|  PB1  |  **[[:cbus:flim-de#der_drucktaster|Drucktaster]]** zur Einstellung \\ der Knoten-Nummer.  |
 +|  J1  |  Stromversorgung.  |
 +|  J2, J3  |  CAN-GC-Anschlüsse.  |
 +|  J4  |  Ethernet-Anschluss.  |
 +|  J5  |  CAN 12V-Anschluss.  |
 +|  JP1  |  CAN-Terminierung.  | \\
 + \\
 +===== Steckbrücken-Einstellungen =====
 +|< >|
 +^  Steckbrücke  ^  gesteckt  ^  entfernt  ^  Hinweis  ^
 +|  JP1  |  120Ω-Abschluss \\ an CAN-Leitung  |   kein Abschluss \\ an CAN-Leitung  |  Nur die zwei fernen Enden \\ der gesamten Kommunikations-Leitung \\ sollten mit 120Ω abgeschlossen werden.  |
 +|  JP2  |  xx  |  nicht verwendet  |  nicht verwendet, nur für Tests / Fehlersuche  |
 + \\
 +
 +===== Stromversorgung=====
 +An **J1** kann eine Stromversorgung von 10-20V AC oder 15-24V DC angeschlossen werden.\\
 +Für Gleichstrom-Versorgungen: Polarität ist irrelevant.\\
 +Die Versorgung soll wenigstens 30 VA liefern können.
 + \\
 +=====Einstellung=====
 +|< >|
 +| **Der CAN-GC1e kann nur über Ethernet konfiguriert werden.** |
 +Normalerweise wird der CAN-GC1e mit dem Heimnetzwerk verbunden.\\
 +Eine direkte Verbindung funktioniert meistens auch, aber die TCP/IP-Adresse des Computernetzwerks sollte auf den gleichen Netzwerkbereich von 192.168.0.x eingestellt werden.\\
 +**Hinweis:** Am besten wird auf 192.168.0.101 eingestellt, da dieser Bereich mit Sicherheit noch nicht für ein anderes Gerät im Ethernet-Netzwerk verwendet wird.
 +\\
 +
 +===== Einstellen der Stromversorgung für CAN =====
 +Die Versorgung aller CAN-GCx-Baugruppen sollten Standard 12 V sein.\\
 +Dies kann mit POT1 eingestellt werden, gemessen an J5 Stift 1 & 4.\\
 +Es kann erforderlich sein, eine höhere Spannung einzustellen, speziell bei Verwenden des CAN-GC3-Programmiergleises.\\
 +Einige Dekoder können eine höhere Spannung benötigen, um korrektes Lesen zu ermöglichen.\\
 +Die Spannung ist zwischen ca. 12 und 18,5 V einstellbar.
 + \\
 +===== Firmware-Programmierung und Zurückstellung auf Standard-Werte=====
 +Der beste Weg, die Firmware in das IC zu programmieren, ist es, das EEPROM leer zu lassen, d.h. alle Bytes = "**''0xFF''**".\\
 +In diesem Fall werden IP-Adresse, Netzmaske und MAC-Adresse wie unten beschrieben eingestellt.\\
 +Das Zurückstellen auf diese Werte ist aber auch möglich, wenn der Taster auf dem CAN-GC1e während des Einschaltens der Versorgungsspannung gedrückt wird.\\
 +
 + \\
 +<html><a name="setup"></html>
 +=====Einstellung=====
 +|< >|
 +| **Der CAN-GC1e kann nur über Ethernet konfiguriert werden** |\\
 +Der übliche Weg ist, CAN-GC1e mit dem Heimnetzwerk zu verbinden.\\
 +Eine direkte Verbindung funktioniert meistens auch, aber die TCP/IP-Adresse des Netzwerks sollte auf den gleichen Netzwerkbereich von 192.168.0.x eingestellt werden.\\
 +**Hinweis:** Am besten  wird es auf 192.168.0.101 eingestellt, die sicherlich noch für kein anderes Gerät im Ethernet verwendet wird.\\
 + \\
 +{{:cbus:cangc1e-setup-en.png}}
 + \\
 +Die Standard-IP-Adresse des CAN-GC1e ist 192.168.0.200. Es muss sichergestellt werden, dass sich der PC auch im selben Netzwerkbereich von 192.168.0.x befindet, bevor versucht wird, eine Verbindung herzustellen. (Siehe oben)\\
 +Normalerweise erhält der PC seine IP4-Adresse automatisch vom Netzwerkrouter.\\
 +Diese kann sich von 192.168.0.x unterscheiden.\\ 
 +In diesem Fall die IP4-Nummer notieren, auf der der PC läuft.\\
 +Wenn es nicht aufgeführt ist, im Hilfemenü von Rocrail nachsehen, dort wird es angezeigt.\\
 +Die automatische IP4-Adresse in den PC-Netzwerkeinstellungen auf manuell stellen und die IP4-Adresse auf 192.168.0.101 und die Subnetzmaske auf 255.255.255.0 ändern.\\
 +Jetzt sollte Rocrail eine Verbindung mit CAN-GC1e haben. Bitte beachten, dass es hier manchmal hilft, Rocrail und CAN-GC1e neu zu starten.\\
 +Um die IP-Adresse im CAN-GC1e zu ändern, wie folgt vorgehen: \\
 +Nachdem die Verbindung hergestellt wurde, die IP-Adresse eingeben, die aus den PC-Einstellungen notiert wurde und die letzte der vier Zahlen auf eine andere zwischen 1 und 255 ändern, wie im obigen Beispiel gezeigt.\\
 +Dann die Taste am CAN-GC1e drücken, wodurch die LEDs auf der Platine blinken.
 +Die SetAll-Schaltfläche im Rocrail-Dialog betätigen.\\
 +Die neue Adresse wird jetzt im EEPROM auf CAN-GC1e gespeichert.\\
 +Sie wird erst nach einem Neustart von CAN-GC1e aktiv.\\
 +
 +Nun die IP-Adresse in der Rocrail-Zentralen-Einstellung ändern und Rocrail herunterfahren.\\
 +Nicht vergessen, auch CAN-GC1e herunterzufahren.\\
 +
 +Die PC-Netzwerkeinstellungen auf die automatische IP-Adresse zurückstellen.\\
 +Rocrail erneut staren und die Verbindung mit CAN-GC1e sollte in Ordnung sein.\\
 +
 +Wenn aus irgendeinem Grund zur Standard-IP-Nummer 192.168.0.200 zurückgekehrt werden soll, muss CAN-GC1e nur mit gedrückter Taste am GC1e neu gestartet werden.\\
 +\\
 +Wenn diese IP-Adresse direkt in den Speicher des Chips geschrieben werden soll, wird ein Programmiergerät benötigt, das mit PIC18F2585 umgehen kann.\\
 +Die IP-Adresse werden hexadezimal in die Chip-Adressen &H305 bis &H308 gespeichert.\\
 +
 +====Ethernet==== 
 +Alle Ethernet-Einstellwerte werden ins EEPROM geschrieben und **nach Wiedereinschalten der Betriebs-Spannung aktiviert**, mit Ausnahme des Leerlaufzeit-Überwachung.\\ 
 +
 +===IP-Adressierung===
 +Die Standard-Einstelling der Schnittstellen IP-Adresse ist **192.168.0.200** mit dem Dienste-Port **5550**.\\
 +Es kann  erforderlich sein, den Ethernet-Anschluss des PC auf den Adress-Bereich 192.168.0.x einzustellen, damit der Zugriff auf die Schnittstelle möglich ist.\\
 +
 +===Netz-Maske===
 +Voreingestellt ist ''255.255.255.0'', was für alle Heim- u- Club-Netzwerke gehen sollte.\\
 +
 +===MAC-Adresse===
 +Die voreingestellte MAC-Adresse, die keine offizielle ist, kann geändert werden, damit es keinen Konflikt mit einer existierenden im Netzwerk gibt.\\ 
 +  * http://standards.ieee.org/develop/regauth/grpmac/app.html
 +
 +
 +> **Anmerkung:** Das CAN-GC1e muss eine gültige MAC-Adresse haben. Andernfalls verweigern einige Router oder Access Points die Verbindung zu diesem Gerät!! In einigen Fällen kann eine Verbindung über LAN-Kabel möglich sein, nicht aber über WLAN vom gleichen Router aus. 00-00-00-00-00-00 ist keine gültige Adresse.\\
 +
 +===Leerlaufzeit-Überwachung===
 +Die Leerlaufzeit-Überwachung trennt einen Client, wenn er innerhalb einer Zeit von 100s nichts gesendet hat.\\
 +Die verhindert "Zombie"-Verbindungen, die unnötigerweise TCP/IP-Resourcen beelegen.\\
 +Diese Option deaktivieren, wenn Sniffer-Software verbunden ist.\\
 +| Falls keine anderen Befehle gesendet wurden, sendet Rocrail alle 2s eine Nachricht zum Aufrechterhalten der Verbindung zum CAN-GC1e. Diese Nachricht wird nicht zum CAN rundgesendet und stellt nur im CAN-GC1e den Leerlauf-Zeitgeber für diese Verbindung zurück. |\\
 +
 +===Gleisspannung bei Leerlauf ausschalten===
 +Die Leerlaufzeit-Überwachung muss für diese Option aktiviert sein.\\
 +Nützlich für den Betrieb im Auto-Modus, um die Gleisspannung auszuschalten wenn der Client in den Leerlauf geht.\\
 +
 +===Befehle bestätigen (Command Ack)===
 +|< >|
 +| :!: Diese Option nur im Fall von Daten-Verlusten verwenden. |
 +Aktiviert die Bestätigung jedes empfangenen Befehls auf der Ethernet-Seite.\\
 +Dieses Handshake verhindert Befehls-Verluste durch Puffer-Überlauf. (10/100MBit → 125kBit)\\
 + \\
 +
 +====CANBUS====
 +===CANID===
 +Einmalige Kennung im CANBUS-Netzwerk.\\
 +Die CANID wird von den ASCII-Rahmen nicht verwendet, weil sich mehrere PCs mit unterschiedlichen IDs verbinden können.\\
 +Für CAN-GC1e ist die CANID = 11 fest eingestellt.\\
 + \\
 +
 +=====Mehrere Verbindungen=====
 +Die CAN-GC1e-Firmware unterstützt bis zu 4 gleichzeitige Verbindungen.\\
 +Bitte beachten, dass von einer Verbindung zum CANBUS gesendete Befehle nicht an andere Verbindungen rundgesendet werden.
 +Dies ist normales Verhalten, weil alle von einem CANBUS-Knoten gesendeten Befehle von diesem Knoten selbst auch nicht gesehen werden.
 +Nur Pakete, die von anderen Knoten im Netzwerk kommen, werden an alle Verbindungen rundgesendet.\\
 + \\
 +
 +=====Netzwerk=====
 +====WLAN/WiFi====
 +:!: Vom Betrieb drahtloser Verbindungen zwischen dem Rocrail-Server und dem CAN-GC1e wird dringend abgeraten und er wird auch nicht unterstützt.\\
 +====Bandbreite====
 +Streaming-Daten, wie VoIP, im gleichen Netzwerk-Segment sind zu vermeiden; CAN-GC1e beendet den Dienst nach zu vielen Wiederholungen.\\
 +
 + \\
 +
 +=====Hardware-Dateien=====
 +  * https://gitlab.com/rocrail/GCA/-/tree/master/cbus/cangc1e
 +
 +====Harware-Info====
 +|< >|
 +|{{:cbus:can-gc1e-v1-4_sch.pdf|Die Schaltung Version 1.4}}|
 +|{{:cbus:can-gc1e-v1-4_pcb.pdf|Die Platine mit Bauteil-Positionen}}|
 +|{{:cbus:can-gc1e_parts.pdf|Die Materialliste}}| \\
 +|{{:cbus:can-gc1e_gerber.zip|Die Gerber-Dateien}}|
 +^ Hinweis: Es werden nur komplett bestellte Bausätze unterstützt! ^
 +  \\
 +===== Spannung für CAN-GC3-Programmiergleis =====
 +Die vom CAN-GC1e gelieferten Standard 12 V werden auch für das Programmiergleis verwendet.\\
 +Es sollte vor dem Anschluss anderer CAN-Geräte angepasst werden.\\
 +Auch andere Programmer arbeiten oft mit nicht mehr als 12 V. \\
 +Es scheint, dass manche Dekoder haben ein wenig Probleme damit.\\
 +Um das zu beheben, ist eine höhere Spannung die Lösung.\\
 +Der Pot1-Regler auf CAN-GC1e kann auf max. 18 V eingestellt werden, aber es wird davon abgeraten, wenn dies nicht erforderlich ist.
 +Bei 18V müssen alle angeschlossenen CAN-Geräte mehr Wärme abstrahlen, was aus energetischen Gründen nicht ratsam ist\\
 +Ohne diese Anforderungen für Programmierzwecke kann die Spannung auf ein Minimum von 10 V reduziert werden, was alles energiesparender macht.\\
 +Spannung kann an den Pins +12V und GND von J5 gemessen werden.\\
 + \\
 +===== Fehlerbehebung =====
 +==== Nicht alle CAN-Nachrichten werden verarbeitet ====
 +C18 und bei Bedarf auch C3 ersetzen, wenn nicht alle CAN-Nachrichten verarbeitet werden. \\
 +Die CPU reagiert nicht mehr, wenn C18 sehr schlecht ist. \\