GCAN-218 CAN转4G网关
- 品牌：
- GCAN广成科技
- 型号：
- GCAN-218
- 应用：
- 现场总线实验室、工业控制、智能小区、汽车电子网络
-
1.功能简介
1.1功能概述
广成科技GCAN-218是集成1路CAN接口、1路4G接口的高性能型CAN-bus总线通讯接口卡。采用GCAN-218高性能CAN接口卡，用户可以轻松完成CAN-bus网络和4G网络的互连互通，进一步拓展CAN-bus网络的范围。
广成科技GCAN-218高性能CAN接口卡是CAN-bus产品开发、CAN-bus数据分析的强大工具，云端服务器可以通过4G接口快速连接至CAN-bus网络，构成现场总线实验室、工业控制、智能小区、汽车电子网络等CAN-bus网络领域中数据处理、数据采集的CAN-bus网络控制节点。同时该设备具有体积小巧、即插即用等特点，也是便携式系统用户的最佳选择。
广成科技GCAN-218上已集成CAN接口电气隔离保护模块，使其避免由于瞬间过流/过压而对设备造成损坏，增强系统在恶劣环境中使用的可靠性。
1.2性能特点
● 电源供电范围和方式：(9~30V DC，典型值24V)；● 静电放电抗扰度等级：接触放电±4KV，空气放电±8KV；● 电快速瞬变脉冲群抗扰度等级：±2KV；● 浪涌抗扰度等级：电源接口±1KV；CAN总线接口±4KV；● 工作湿度范围：5%~95%RH，无凝露；● 电气隔离等级：2500V DC；● 工作温度范围：-40℃~+85℃；● 防护等级：IP20；● 适用标准频段LTE-FDD B1/B3/B5/B8，LTE-TDD B34/B38/B39/B40/B41；● 接口形式：1路CAN总线接口，1路USB接口，1路4G，1路GPS（默认不带此功能），1个USB调试接口。电源、CAN为OPEN接线端子。4G和GPS的天线为同轴连接器。
2.设备安装
2.1设备尺寸
设备外形尺寸：(长，含接线端子)12cm*(宽)7.2cm*(高)2.3cm，其示意图如图2.1及图2.2所示，用户可根据此尺寸设计GCAN-218的安装固定孔。
图2.1 GCAN-218外形尺寸
图2.2 GCAN-218 安装尺寸
2.2接口定义及功能
GCAN-218模块集成1路CAN总线接口，1路USB接口，1路4G，1路GPS（默认不带此功能）。电源、CAN为OPEN接线端子。4G和GPS的天线为同轴连接器。其接口位置及定义如图2.3、表2.1所示。
图2.3电源及其他接口位置
表2.1电源及其他接口定义
GCAN-218模块CAN-bus接口由一个3PIN插拔式接线端子（绿色）引出，可以用于连接CAN-bus网络或者CAN-bus接口的设备，其接口位置及接口定义如图2.4、表2.2所示。
图2.4 CAN-bus接口位置
表2.2 CAN-bus接口定义
3. 设备使用
3.1 硬件准备
GCAN-218 模块使用+9~30V DC 供电（推荐使用+12V 或+24V 标准电源供电）。218 需要一张4G 物联卡或手机卡。将手机卡或物联卡放入卡槽内。如图所示，
需要先将外壳拆开，将4G 卡安装在红框内的插槽中。然后将附赠的天线接上。
图3.1 4G 卡安装位置
3.2设备调试及使用
本文我们选用花生壳作为云平台，以此作为范例进行讲解。
注：TCP模式可使用花生壳映射，UDP模式必须有真实IP服务器。
3.2.1花生壳使用
点击光盘资料，找到如图3.2所示“花生壳动态域名解析软件.exe”，双击打开。
图3.2
点击安装：
图3.3
安装成功后，如图3.4所示，安装界面会提示立即进入，桌面生成一个花生壳图标：
图3.4
如图3.5所示，进入页面后点击右下脚黑色加号，添加映射
图3.5
如图3.6所示，进入配置页面后，在应用类型处选择TCP，内网主机选择电脑IP(电脑需联网)，端口填写8001（端口任意填写，本文以8001举例）。设置完成点击保存，花生壳映射即创建完成。
图3.6
3.2.2参数配置
用USB线将电脑与设备相连接，此时SYS处于蓝色闪烁状态。
在相关资料中选择如图3.7所示的配置软件“GCAN-218-config.exe”
图3.7
双击此配置软件后，如图3.8所示，桌面显示一个Connect Device窗口，此时查看电脑设备管理器中的端口号为COM4（每个电脑的端口号不同，本文以COM4为例进行讲解），此时Connect Device窗口中的串口号要与设备管理器中的端口号保持一致选择COM4，然后点击Connect
图3.8
如图3.9所示，点击Connect，链接成功后，提示“读取参数成功！”，点击确定，进入配置界面
图3.9
如图3.10所示，配置软件共有三个配置页面分别为“网络参数”、“CAN通道设置”、“滤波设置”。
图3.10
如图3.11所示，网络参数页面一共可以配置两处，一处为“本机标识”，一处为“链接目标IP或域名”；“本机标识”用于远程服务器区分数据来源，可根据需求进行更改。“链接目标IP或域名”此处填写之前所建立的映射的地址，即下图中红色方框内的内容。
图3.11
如图3.12所示，在CAN通道设置页面一共可配置三处，一处为“CAN1波特率”，一处为“TCP/UDP”；一处为“远端目标端口”；“CAN1波特率”为GCAN-218与CAN端通信时的波特率，可根据需求进行更改（注意：此处可更改的波特率均为CAN总线标准波特率，如有非标波特率的相关需求，应联系广成科技售后人员进行处理）；“TCP/UDP”为TCP/UDP模式切换，TCP模式可使用花生壳映射，UDP模式必须有真实IP服务器；“远端目标端口”应与之前设定的花生壳映射中端口号保持一致。
图3.12
如图3.13所示，在滤波参数页面可进行滤波参数配置，首先勾选“滤波器使能”，模式处根据使用需要进行选择，标准帧选择“CAN1标准帧”，扩展帧选择“CAN1扩展帧”，起始ID处选择要设置的滤波的起始ID，结束ID选择要设置的滤波的结束ID。例如：要设置ID为181 182 183的标准帧滤波，则首先在模式处选择“CAN1标准帧”，起始ID设置为181，结束ID设置为183。如要设置ID为181的标准帧滤波，则首先需要在模式处选择“CAN1标准帧”，起始ID设置为181，结束ID设置为181。设置完成后点击“添加”，添加成功后有一组滤波参数在白色框内体现。滤波最多可以设置12组。
图3.13
如图3.14所示，所有参数设置完成后点击写配置，等待一段时间后，会有弹窗弹出提示“设置参数成功！”，点击确定。此时参数已经设置成功，需设备重新上电后使用方可生效。
图3.14
3.2.3通讯调试
设备连线：
将设备接入24V稳压直流电源，CAN口进行连线H连接CAN设备的H，L连接CAN设备的L。
通讯设置：
如图3.15所示，找到网络调试助手，双击打开。
图3.15
如图3.16所示，在协议类型处选择“TCP Server”，本机服务地址选择与花生壳映射中内网主机相同的地址，本机主机端口选择与花生壳映射中内网端口相同的端口号，点击打开后再客户端一栏处选择相应的IP地址。即可就收到CAN端发来的数据，如想给CAN端发送数据，则可以在发送框内进行发送，具体发送格式详见附录。
图3.16
图3.17 GCAN-218工作环境通讯示意图
3.3 CAN总线终端电阻
为了增强CAN通讯的可靠性，消除CAN总线终端信号反射干扰，CAN总线网络最远的两个端点通常要加入终端匹配电阻，如图3.18所示。终端匹配电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。例如双绞线的特性阻抗为120Ω，则总线上的两个端点也应集成120Ω终端电阻。广成科技GCAN-218接口卡采用82C251收发器，如果网络上其他节点使用不同的收发器，则终端电阻须另外计算。
图3.17 GCAN-218工作环境通讯示意图
3.3 CAN总线终端电阻
为了增强CAN通讯的可靠性，消除CAN总线终端信号反射干扰，CAN总线网络最远的两个端点通常要加入终端匹配电阻，如图3.18所示。终端匹配电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。例如双绞线的特性阻抗为120Ω，则总线上的两个端点也应集成120Ω终端电阻。广成科技GCAN-218接口卡采用82C251收发器，如果网络上其他节点使用不同的收发器，则终端电阻须另外计算。
图3.18广成科技GCAN-218与其他CAN节点设备连接
注意：广成科技GCAN-218内部已集成120Ω终端电阻，可通过拨码开关选择是否将电阻接入总线，拨码开关在CAN通信端子左侧，将俩个拨码都拨到ON的位置即可将电阻启用。
3.4 GPS功能
广成科技GCAN-218有两款区别在于是否带有GPS功能，带有GPS功能的GCAN-218对比不带GPS功能的设备增设GPS模块，其GPS天线位于CAN总线接口旁，设备外观如图3.19所示：
图3.19 GCAN-218 GPS
设备接线完成后，打开网络调试助手，工作模式选择TCP Server，选择相应的本地主机地址及主机端口，接受设置处选择用ASCII码显示，选择按日志模式显示，点击链接。当设备的SYS灯蓝绿色交替闪烁时，说明此时GPS功能连接成功，网络调试助手会有如图3.20一样的显示情况。绿色字符串为GPS的相关数据信息。
图3.20
定位信息数据格式
$XXRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>
XX：BD 为北斗模式，GP 为GPS 模式，GN 为双模模式
<1>UTC 时间，hhmmss(时分秒)格式<2>定位状态，A=有效定位，V=无效定位<3>纬度ddmm . mmmm(度分)格式(前面的0 也将被传输)<4>纬度半球N (北半球)或S(南半球)<5>经度dddmm . mmmmm（度分)格式〔前面的0 也将被传输)<6>经度半球E（东经)或W〔西经)<7>地面速率(000.0~999.9 节，前面的0 也将被传输)<8>地面航向(000.0~359.9 度，以真北为参考基准，前面的o 也将被传输)<9>UTC 日期，ddmmyy(日月年）格式<10>磁偏角（000.0~180.0 度，前面的0 也将被传输)<11>磁偏角方向，E（东）或W(西)<12>模式指示（仅NMEA0183 3.00 版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效)
3.5系统状态指示灯
广成科技GCAN-218接口卡具有1个SYS指示灯、一个4G灯，用来指示设备的运行状态，1个DAT指示灯、1个CAN指示灯，用来指示总线状态。这4个指示灯的具体指示功能见表3.1，这4个指示灯处于不同状态时，GCAN-218的状态如表3.1所示。
表3.1广成科技GCAN-218接口卡指示灯
广成科技GCAN-218接口卡上电后，SYS指示灯蓝灯闪烁，表明设备供电正常，tcp未连接成功正在连接；同时4G指示灯蓝色闪烁，代表4G模块开始运行。
tcp连接成功后，SYS绿灯闪烁；sim卡注册成功后，4G灯绿色闪烁，当4G网络有数据在传输时，DAT指示灯闪烁。
当CAN总线上有数据收发时，CAN指示灯绿色闪烁。如产生通信故障，则红色指示灯会点亮。
（带有GPS模块的设备，当设备的SYS灯蓝绿色交替闪烁时，表明GPS功能连接成功。）
表3.2广成科技GCAN-218接口卡指示灯状态
3.6设备测试
3.6.1运行日志
可通过本节查看设备正常使用过程中的问题日志，以此来获得解决方案：
设备正常运行的前提下，使用USB TypeC线连接设备，打开串口调试软件，波特率选择“115200”，发送数据“ATPF”，勾选“发送新行”
点击“发送”按钮后，当前窗口会显示设备遇到的问题日志；对于GPS设备，若设备无问题，当前窗口会显示实时GPS数据，如上图所示。
4.技术规格
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- 1、GCAN-204 modbus RTU转CAN设备使用
https://www.bilibili.com/video/BV1Z7411974h
2、串口转CAN转换格式介绍
https://www.bilibili.com/video/BV1Mz411B7c6
3、如何将MODBUS RTU转为CAN总线通讯
https://www.bilibili.com/video/BV1KT4y1E7Vt
4、广成科技GCAN-219WiFi-5G转CAN使用教学
https://www.bilibili.com/video/BV1q54y1a7ra
5、广成科技GCAN-218(CAN转4G)网关使用入门
https://www.bilibili.com/video/BV11Z4y1P7Ae
6、广成科技GCAN-218(CAN转4G)网关使用教学
https://www.bilibili.com/video/BV1dv411b7d2
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GCAN-218 4G转CAN网关用户手册
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GCAN-226 CAN中继网桥用户手册
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