Design of CAN-node

Abstract

This study was done to the Metropolia Motorsport RDI project. The goal was to design a small, easy to use, affordable and CAN capable I/O PCB prototype. Application of this PCB is to bring sensor data gathered from race-car to CAN-bus and to control peripheral devices based on the commands received through the bus.

The schematic and printed circuit board was designed using the PADS-software.

Main guidelines while choosing the components for the PCB were cost effectiveness and ease of use. Because of this, main components of the board are widely used in the industry and well documented. The chosen components include ATSAMD21G18- microcontroller, MCP2515-CAN controller and TCAN332-CAN transceiver.

Quick testing proved the first prototype to be working. For the next iteration, size of the PCB could still be reduced, needed I/O functions adjusted, proper casing designed and suitable connector chosen to ease integrating the PCB into a vehicle.

Tämä insinöörityö on tehty Metropolia Motorsportin TKI-projektille. Insinöörityön tavoitteena oli suunnitella helppokäyttöinen, pienikokoinen ja edullinen I/O-piirikortin prototyyppi CAN-väylään. Piirikortin käyttötarkoituksena on tuoda kilpa-auton antureista luettua tietoa CAN-väylään sekä ohjata auton oheislaitteita väylän kautta saatujen käskyjen perusteella.

Piirilevy suunniteltiin PADS-ohjelmistoa käyttäen.

Komponenttien valinnassa keskityttiin kustannustehokkuuteen ja helppokäyttöisyyteen. Tästä johtuen valittiin mahdollisimman yleisiä komponentteja, joihin löytyy kattavasti dokumentaatiota. Piirilevyn pääkomponenteiksi valittiin ATSAMD21G18-mikrokontrolleri, MCP2515-CAN ohjain sekä TCAN332-CAN lähetin-vastaanotin.

Ensimmäinen prototyyppi todettiin toimivaksi lyhyillä testauksilla. Seuraavaan versioon voidaan pienentää piirilevyn kokoa entisestään, tarkistella tarvittavia I/O-ominaisuuksia, valita kotelointi sekä käyttötarkoitukseen sopiva liitin autoon integroimisen helpottamiseksi.