在汽車(chē)電子、工業(yè)控制、智能設(shè)備等場(chǎng)景中，溫度、壓力、電壓、速度這些物理世界的「模擬信號(hào)」，如何精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為CAN/CAN FD總線上可傳輸?shù)摹笖?shù)字報(bào)文」？這是很多工程技術(shù)人員都會(huì)遇到的核心問(wèn)題。

本期答疑，我們結(jié)合虹科數(shù)采模塊方案，從原理到實(shí)操一步步拆解映射邏輯，既講清楚底層原理，又給出可直接落地的操作步驟，幫你輕松上手！

01 .

數(shù)采模塊到底有什么用？

要實(shí)現(xiàn)物理信號(hào)到CAN/CAN FD報(bào)文的映射，數(shù)采模塊是關(guān)鍵核心。

數(shù)采系統(tǒng)通常由傳感器、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡（即數(shù)采模塊）和控制上位機(jī)等組成。傳感器負(fù)責(zé)將物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和傳輸?shù)忍幚?，?shù)采模塊則將處理后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，可實(shí)時(shí)采集溫度、壓力、濕度、速度、電流、電壓等各類(lèi)數(shù)據(jù)。

虹科數(shù)采模塊

虹科數(shù)采模塊方案不僅能獲取各類(lèi)數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)分析，還可導(dǎo)入對(duì)應(yīng)的DBC文件解析信號(hào)，通過(guò)曲線圖直觀呈現(xiàn)各數(shù)據(jù)情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。虹科數(shù)采模塊具備高精度、高采樣率、穩(wěn)定性強(qiáng)、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，能對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的采集和處理，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化生產(chǎn)質(zhì)量。

02 .

轉(zhuǎn)換原理是什么？

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是三步建立傳輸規(guī)則。

①. 量化：把連續(xù)的電壓或開(kāi)關(guān)狀態(tài)，轉(zhuǎn)化為明確的數(shù)字；

②. 封裝：按照預(yù)定的位置（第幾個(gè)字節(jié)的第幾位）、長(zhǎng)度（占幾位）、順序（大端或小端），將數(shù)字精準(zhǔn)放進(jìn)CAN/CAN FD數(shù)據(jù)幀這個(gè)「數(shù)據(jù)盒」；

③. 標(biāo)識(shí)與傳輸：給「數(shù)據(jù)盒」貼上唯一的CAN ID標(biāo)簽（決定總線優(yōu)先級(jí)和信號(hào)含義），再按CAN/CAN FD總線的電氣和時(shí)序規(guī)則發(fā)送。

這相當(dāng)于給物理世界的連續(xù)變量，建立了一套標(biāo)準(zhǔn)的「數(shù)字身份證」和「交通規(guī)則」，讓它能在數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)中高效、無(wú)誤地打包、尋址和傳輸。

03 .

核心操作步驟

①. 配置波特率等相關(guān)屬性

此處示例使用CAN FD協(xié)議

②. 配置報(bào)文信息

在Services欄目下，選擇Symbols，在新窗口的Receive Symbols處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵（發(fā)送區(qū)操作相同），可配置接收的報(bào)文：設(shè)置報(bào)文名、報(bào)文ID、選擇報(bào)文類(lèi)型、設(shè)定報(bào)文數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，超時(shí)時(shí)間一般設(shè)為0ms，可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整。

③. 配置信號(hào)

在左欄Signals欄目處，單擊Add new Signal新建信號(hào)，在下方Properties欄目編輯信號(hào)名（Name）、初始值（Start-up）。

新建的信號(hào)會(huì)出現(xiàn)在Symbols欄目中，點(diǎn)擊該信號(hào)可進(jìn)一步配置：數(shù)據(jù)類(lèi)型（無(wú)符號(hào) / 有符號(hào) / 浮點(diǎn)數(shù)等）、開(kāi)始比特位、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（占多少位）、數(shù)據(jù)格式（如 Intel）、乘數(shù)和偏移等參數(shù)。

示例配置參考：信號(hào)名HK_TEST_1，數(shù)據(jù)類(lèi)型為無(wú)符號(hào)，開(kāi)始比特位16，長(zhǎng)度16位，數(shù)據(jù)格式Intel，乘數(shù)0.0625，偏移0。

④. 檢查與刷寫(xiě)

確認(rèn)報(bào)文ID、信號(hào)比特位、數(shù)據(jù)格式等配置無(wú)誤后，將配置刷寫(xiě)到數(shù)模模塊，同時(shí)可將配置文件保存至電腦，方便后續(xù)復(fù)用或修改。

⑤. 結(jié)果展示

完成配置后，我們可以看到，電壓、電流等物理信號(hào)都成功映射到目標(biāo)CAN FD報(bào)文（如示例中的100h幀），通過(guò)CAN報(bào)文即可實(shí)時(shí)讀取電壓、電流等物理量的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

本期小結(jié) .

硬件是基礎(chǔ)：確保傳感器、模塊的正確接線和穩(wěn)定供電；

配置是核心：在模塊配置軟件中完成信號(hào)到CAN/CAN FD報(bào)文的映射操作和參數(shù)定義；

DBC文件是橋梁：記錄發(fā)送方的「編碼規(guī)則」，保障接收方無(wú)損「解碼」，是系統(tǒng)互操作性的關(guān)鍵；

測(cè)試驗(yàn)證是保障：實(shí)際運(yùn)行中驗(yàn)證數(shù)據(jù)流的正確性和準(zhǔn)確性。

虹科數(shù)采模塊正是基于這些核心原則打造的落地解決方案：不僅保持了高處理精度，還支持無(wú)符號(hào)、有符號(hào)、浮點(diǎn)數(shù)等多種數(shù)據(jù)類(lèi)型，完美適配不同場(chǎng)景的信號(hào)需求。

同時(shí)通過(guò)DBC文件實(shí)現(xiàn)各ECU的統(tǒng)一解析，從根源上解決了復(fù)雜系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃詥?wèn)題，且能以低成本實(shí)現(xiàn)高效傳輸。最終，數(shù)據(jù)通過(guò)CAN/CAN FD傳輸給PC端上位機(jī)，讓監(jiān)測(cè)、分析和控制的全流程更順暢落地。

虹科技術(shù)賦能

虹科提供CAN(FD)、LIN、汽車(chē)以太網(wǎng)及TSN等主流通訊協(xié)議的全方位技術(shù)服務(wù)與定制化培訓(xùn)課程。培訓(xùn)秉承「小班教學(xué) + 理論結(jié)合實(shí)操」核心特色，特邀國(guó)內(nèi)外行業(yè)技術(shù)領(lǐng)頭人、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富的資深工程師授課，且與國(guó)外行業(yè)協(xié)會(huì)深度合作；每年在全國(guó)多地開(kāi)設(shè)公開(kāi)班，更支持按需定制上門(mén)服務(wù)。

無(wú)論是汽車(chē)/工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)學(xué)習(xí)者、產(chǎn)品用戶(hù)，還是有定制開(kāi)發(fā)與測(cè)試需求的企業(yè)，虹科均能提供專(zhuān)業(yè)適配的培訓(xùn)與技術(shù)支持。歡迎掃碼添加虹科工作人員，了解培訓(xùn)詳情。