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1 Funktion

Universal CAN FD I/O Baugruppe für raue Umgebungsbedingungen. Mit 6 Ein- und Ausgängen, 9 Multifunktionseingänge sowie 1 Analog-Eingang und 1 Analog-Ausgang. Die Konfiguration erfolgt über unser kostenloses Tool "MHS-CAN-Studio". Die Kommunikation mit dem PC findet über den CAN-Bus mithilfe eines Tiny-CAN Adapters statt.

1.1 Leistungsmerkmale

• CAN-Signal Editor mit Unterstützung für Muxer-Nachrichten und DBC-File Import
• Power-Down Mode mit CAN und Input Ereignis Wake-Up
• 2 High-Side 4A Ausgänge
• 4 High-Side 2A Ausgänge
• 9 Multifunktionseingänge mit zuschaltbaren Sink/Source-Current

1.2 Hardware

1.3 Downloads

	TinyCan.pdf CAN-USB-Adapter – Tiny-CAN Treiber Installation, Hardware Varianten & Software-Tools
	canio3_manual.pdf Dieses Dokument als PDF

1.3 Lieferumfang

• CAN IO 3 Baugruppe

Achtung: Das zur Programmierung benötigte "Tiny-CAN"-Interface ist nicht im Lieferumfang enthalten. USB-CAN-Adapter von Drittanbietern werden nicht unterstützt.

2 Anschlüsse / Verdrahtung

2.1 Steckerbelegung

Pin		Farbe	Type	Bezeichner	Funktion
A	1		DO-LP	OUT3	2A Power Ausgang*, auch als Digitaleingang nutzbar
	2		DO-LP	OUT4	2A Power Ausgang*, auch als Digitaleingang nutzbar
	3		DO-LP	OUT5	2A Power Ausgang*, auch als Digitaleingang nutzbar
	4		PWR	KL30	Versorgungsspannung
	5			GND	Masse
	6		CAN	CAN-L	CAN Bus Low Signal
	7		CAN	CAN-H	CAN Bus High Signal
	8			GND	Masse
	9		PWR	KL15-2	+ für OUT3 - OUT6
	10		PWR	KL15-1	+ für OUT1 und OUT2
	11		DO-HP	OUT1	4A Power Ausgang**, auch als Digitaleingang nutzbar
	12		DO-HP	OUT2	4A Power Ausgang**, auch als Digitaleingang nutzbar
B	1		DI	IN1	Digitaleingang
	2		DI	IN2	Digitaleingang
	3		DI	IN3	Digitaleingang
	4		DI	IN4	Digitaleingang
	5		DI	IN5	Digitaleingang
	6		AI	A-IN	Analogeingang, 0 – 10 V oder 0 – 25 V
	7		AO	A-OUT	Analogausgang, 0 – 10 V
	8		DI	IN6	Digitaleingang
	9		DI	IN7	Digitaleingang
	10		DI***	IN8 / BOOT2	Digitaleingang
	11		DI***	IN9 / BOOT	Digitaleingang
	12		DO-LP	OUT6	2A Power Ausgang*, auch als Digitaleingang nutzbar

* = Gesamtstrom für OUT1 u. OUT2 maximal 7 A ** = Gesamtstrom für OUT3 – OUT6 maximal 5 A *** = Eingangspin mit doppelter Funktion, siehe dazu Kapitel: 5.5 Die BOOT Eingänge

2.2 I/O Typen

Type	Beschreibung
PWR	Versorgung	Vereinfachte schematische Darstellung der Spannungsversorgung Siehe Kapitel: 4 Hardware Konfiguration (Lötjumper)
CAN	CAN Interface	High Speed CAN FD (ISO 11898-2:2016) Treiber: TJA1043T Übertragungsraten von 40 kBit/s bis 1 MBit/s (FD: Max. 4 MBit/s) Power Management
DO-LP	Low-Power Digitalausgang	Maximaler Ausgangsstrom 2A Geeignet für induktive und kapazitive Lasten Der Gesamtausgangsstrom der Ausgänge OUT3 - OUT6 darf 5A nicht übersteigen Dauerkurzschlussfest, temperaturüberwacht, selbst reaktivierend. Kann auch als Digitaleingang konfiguriert werden, siehe Kapitel: 2.3 Digitale Inputs – TIC10024, Type "B"
DO-HP	High-Power Digitalausgang	Maximaler Ausgangsstrom 4A Geeignet für induktive und kapazitive Lasten Geeignet für Lasten mit hohen Anlaufstrom Der Gesamtausgangsstrom der Ausgänge OUT1 und OUT2 darf 7A nicht übersteigen Dauerkurzschlussfest, temperaturüberwacht, selbst reaktivierend. Kann auch als Digitaleingang konfiguriert werden, siehe Kapitel: 2.3 Digitale Inputs – TIC10024, Type "B"
DI	Digitaleingang	MSDI Controller: TIC10024 Schwellspannung: 2 - 4V programmierbar Eingangswiederstand: 40k "Sink-Current" & "Source-Current" von 0mA – 15mA, programmierbar Siehe Kapitel: 2.3 Digitale Inputs – TIC10024, Type "A"
AI	Analogeingang	Spannungsbereich: 0 – 10V oder 0 – 25V, über Lötbrücke LB1 konfigurierbar. 0 – 10V: Teiler 2 0 – 25 V: Teiler 5,0303 AD-Wandler: 12Bit, Referenzspannung: 5,0V ,Abtastrate: 1ms Mittelwertbildung aus 16 Samples
AO	Analogausgang	Spannungsbereich: 0 – 10V DA-Wandler: 10Bit, Referenzspannung: 5,0V

2.3 Digitale Inputs – TIC10024

	"Sink-Current", "Source-Current" von 0mA, 1mA, 2mA, 10mA, 15mA wie folgt in Gruppen programmierbar: IN1, IN9 IN2, IN8 IN3 IN4, IN6 IN7 IN8 "Sink-Current" oder "Source-Current" kann für jeden Eingang festgelet werden.
	"Source-Current" von 0mA, 1mA, 2mA, 10mA, 15mA wie folgt in Gruppen programmierbar: OUT1, OUT2 OUT3, OUT5 OUT4 OUT6

• Die Schwellspannung des Eingangskomperators des TIC10024 ist von 2 – 4 V in den Schritten 2 V, 2.7 V, 3 V, 4 V programmierbar.
• Jeder Digitaleingang kann als "WakeUp" Pin konfiguriert werden.

2.4 Verdrahtungsschema

Beispiel 1: Alle Digitaleingänge werden auf "+" geschaltet.

 

Beispiel 2: Alle Digitaleingänge werden auf "-" geschaltet.

3 Steckverbinder

Steckverbinder A – GRAU Hersteller: AMPHENOL Type: ATM06-12SA https://www.amphenol-industrial.de/de/ATM06-12SA/Kabeldose-12pol-A-kod-/p3275 Alternative von DEUTSCH - TE CONNECTIVITY: DTM06-12SA https://www.te.com/usa-en/product-DTM06-12SA.html
Steckverbinder B – SCHWARZ Hersteller: AMPHENOL Type: ATM06-12SB https://www.amphenol-industrial.de/de/ATM06-12SB/Kabeldose-12pol-B-kod-/p4042 Alternative von DEUTSCH - TE CONNECTIVITY: DTM06-12SB https://www.te.com/usa-en/product-DTM06-12SB.html

4 Hardware Konfiguration (Lötjumper)

LB1: offen Analogeingang von 0 - 10V geschlossen Analogeingang von 0 - 25V Werkseinstellung: geschlossen   LB2: 1 - 2 Power ON bei Spannung an KL15-1 oder KL15-2. Bei Spannung an KL30 Ruhestrom (Sleep Modus) freigegeben. 2 - 3 Ruhestrom (Sleep Modus) freigegeben 1 - 2 - 3 Ruhestrom Modus gesperrt Werkseinstellung: 1 - 2   LB3: 1 - 2 Spannungsversorgung des Analog-Teils über KL15-2 2 - 3 Spannungsversorgung über UBatt (KL30, KL15-1, KL15-2) Achtung: Ruhestromaufnahme steigt! Werkseinstellung: 1 - 2

5 Programmierung

5.1 Erforderliche Hardware

• Zur Kommunikation mit der Hardware ist ein USB-CAN Adapter der "Tiny-CAN XL" Serie erforderlich. Es kann ein Classical-CAN oder CAN-FD Adapter verwendet werden.
• DC Stromquelle 9-32V / 500mA.
• CAN-Bus Verkabelung

5.2 Verdrahtung der CAN IO 3 Baugruppe zur Programmierung

5.3 Installation / Vorbereitung

1. Installieren Sie das Tiny-CAN Software-Paket, "TinyCan_xxx.exe" auf dem PC, wählen Sie als Installations-Typ "Vollständig".
2. Folgen Sie den Installationsanweisungen.
3. Verbinden Sie die Tiny-CAN Hardware mit dem PC
4. Zum Abschluss installiert das Tool "Tiny-CAN Check" den FTDI Systemtreiber und überprüft die Firmware Version des USB-CAN Adapters

5.4 Die Kommunikation

Die Kommunikation erfolgt nach unten abgebildetem Schema über den CAN-Bus mit dem PC.

Die CAN IO Hardware verwendet zur Kommunikation mit dem PC 2 CAN Identifier eine Device-ID, auf dem Kommandos vom PC empfangen werden, sowie eine ACK-ID auf dem Antworten an den PC gesendet werden.

Die Konfiguration/Programmierung der Hardware erfolgt mit dem PC-Tool:
"MHS CAN Studio".

Konfiguration der Kommunikationsparameter im Auslieferungszustand (Default Setup):

Konfiguration	Defaut Werte
CAN Konfiguration	Enabled*
CAN Übertragungsgeschwindigkeit	500k Bit/s
Frame Format	Standard Identifier
CAN Devie ID	0x7FE
CAN ACK ID	0x7FF

Alle Übertragungsparameter lassen sich über die PC-Software ändern.

* Es ist auch möglich, die CAN-Konfiguration zu disablen. Die Kommunikation muss dann über die BOOT-Eingänge wieder freigegeben werden.

5.5 Die BOOT Eingänge

Funktion der BOOT Eingänge:

BOOT/IN9	BOOT2/IN8
GND	-	Normale Funktion der Hardware. Der Eingang "BOOT2/IN8" wird nur ausgewertet wenn der Eingang "BOOT/IN9" aktiv ist. Beim "Power Up" wird für ca. 2 Sekunden der "BOOT/IN9" Eingang ausgewertet, ist der Eingang in dieser Zeit "aktiv" so startet der Bootloader. Nach ablauf der 2 Sekunden steht "BOOT/IN2" zur freien Verfügung.
UBatt	GND	Emergency Flash Mode Die "CAN IO 3" Baugruppe startet mit der im EEPROM gespeicherten Konfiguration in den Bootloader. Der CAN Bus ist jedoch aktiv unabhängig der gespeicherten Konfiguration.
UBatt	UBatt	Emergency Boot Mode Die "CAN IO 3" Baugruppe startet mit der Default Konfiguration in den Bootloader. Diese Verbindung sollte exklusiv ohne andere CAN Teilnehmer am Bus hergestellt werden.

Erfolgt im "Emergency Flash Mode/Emergency Boot Mode" innerhalb von 16 Sekunden keine Kommunikation mit dem PC löst der Bootloader einen Software Reset aus.

In den beiden "Emergency Modis" muss "MHS CAN Studio" die Kommunikation über den Menüpunkt "Device" -> "Firmware Emergency Download..." aufbauen. Neben einen Firmware Update ermöglicht der "Emergency Download" Dialog auch das löschen des EEPROMs.

6 Montage

7 Technische Daten

Betriebsspannung	9 – 32V DC
Stromaufnahme	13 mA bei 12 V / 11 mA bei 24 V
Ruhestrom (Sleep Mode)	20 µA
Überspannungsschutz	> 33 V
CAN Interface	High Speed CAN FD (ISO 11898-2:2016) Treiber: TJA1043T
Übertragungsraten	40 kBit/s – 1 MBit/s (FD: Max. 4 MBit/s)
Benutzerdefinierte CAN Übertragungsraten möglich	Ja
CAN-Spezifikation	2.0A (11-Bit ID) und 2.0B (29-Bit ID) Classical CAN und CAN FD
Ein- / Ausgangskanäle (Gesamt)	6 Digital I/Os 9 Digital-Eingänge 1 Analogeingang 1 Analogausgang
Digital Eingänge IN 1 – IN9	MSDI Controller: TIC10024-Q1 Schwellspannung: 2, 2,7, 3, 4V Eingangswiederstand: 40k Sink-Current: 0mA, 1mA, 2mA, 10mA, 15mA Source-Current: 0mA, 1mA, 2mA, 10mA, 15mA
Digital I/O OUT1 - OUT2	2 Kanal High-Side Power Switch: BTT6030-2ERB
Digital I/O OUT3 - OUT6	4 Kanal High-Side Power Switch: BTS716GXUMA1
Analog Eingang A-IN	12-Bit 0 – 10 V oder 0 – 25 V
Analog Ausgang A-OUT	10-Bit 0 – 10 V
Stecker	Amphenol ATM13-12PA-12PB-BM03
Watchdog (Überwachung des Prozessors)	Ja, Software Watchdog
Prozessor	Microchip ATSAMC21E18A-AUT (32-Bit/48MHz, 256 kB Flash, 32 kB RAM)
Temperaturbereich	-20 – +85 °C
Abmessungen	119 x 133 x 36 mm
Gewicht	255g
Schutzklasse	IP65
Prüfzeichen	CE