やった事
・2台のラズパイの間で、CAN通信を行う。
動画は2台のラズパイがCAN通信しているターミナルをPCからにVNC接続して表示している状態です。
・受信側のターミナルの様子
記事内項目一覧
ハードウエア編
準備するモノ
・Raspberry-pi：2台 (電源,モニター等)
・MCP2515 CANバスモジュールTJA1050レシーバSPIモジュール (amazon等で入手可能)
・ケーブル
・ジャンパーピン(CANバスモジュール終端抵抗用)
ハードウエアセッティング
・MCP2515にジャンパーピンをつけて短絡。終端抵抗ONになる。
※製品によってはOFFになるものもあるようなので、手持ちのデバイスに合わせて設定。
・配線
※MCP2521の間はそれぞれのHとLを接続
| Raspberry-pi | 配線 | MCP2515 |
|---|---|---|
| 02 5V | <-> | VCC 5V電源 |
| 06 GND | <-> | GND |
| 24 GPIO8 | <-> | CS |
| 21 GPIO9 | <-> | MISO |
| 19 GPIO10 | <-> | MOSI |
| 23 GPIO11 | <-> | SCK |
| 22 GPIO25 | <-> | INT |
ソフトウエア編
環境セッティング
・CANコントローラとの接続設定
CANコントローラ(MCP2515)と、RaspberryPiの接続はSPI通信で行います。
そのため最初にSPIを有効にする必要があります。
sudo vim /boot/config.txt
SPIを有効にしたら、エディタで/boot/config.txtを開き、次の3行を加えます。
dtparam=spi=on
dtoverlay=mcp2515-can0,oscillator=16000000,interrupt=25
dtoverlay=spi-bcm2835-overlay
注意事項
注意事項１ 過去の記述例を見ると「dtoverlay=mcp2515-can0-overlay」等と、”-overlay”が最後についている例が多いですが、現在は付けなくなったようです。 × dtoverlay=mcp2515-can0-overlay,oscillator=8000000,interrupt=25 ○ dtoverlay=mcp2515-can0,oscillator=8000000,interrupt=25 注意事項２ 「oscillator=8000000」は、CANモジュールの発振子に合わせてください。私が使ったものは8MHzでした。 注意事項３ 「interrupt=25」は、配線に合わせてください。ここでは GPIO 25 をモジュールの INT に繋いだため、25としてあります。設定を有効にするために、一度再起動します。
こうすることで、RaspberryPiのSPI端子をMCP2515との接続に割り当てることができます。
CAN Utilsのインストール
CAN通信を確認するためのソフトcan utilsをダウンロードして、実際にCAN通信を確認します。
以下のコマンドを実行し、ソフトをダンロードして、インストールします。
sudo apt-get install can-utils
参考:ソースコードからbuild & install
$ git clone https://github.com/linux-can/can-utils.git
$ cd can-utils
$ make
$ sudo make install
動作確認
まずはraspiとMCP2515の接続確認。(MCP2515のCAN_H,CAN_Lは未接続)
下記を順次入力していく。参考に入力時のレスポンスの例も記載
・接続確認。レスポンスがなければ接続不良の可能性あり。
dmesg | grep mcp251x
このようなレスポンスがあれば接続成功
[ 9.022975] mcp251x spi0.0 can0: MCP2515 successfully initialized.
・通信確認
CANのビットレートは500kbpsに設定します。
「loopback on」では、実際にCANバスに信号を出さず、CANコントローラである「MCP2515」のみで操作が完結しています。
can0のNICをUp後に、ifconfigでcan0が認識できている事を確認します。
sudo ip link set can0 type can bitrate 500000 loopback on
sudo ip link set can0 up
sudo ifconfig
補足：多量のデータを送信する場合は、txqueuelenを増やしておかないと、エラーになります。
sudo ifconfig can0 txqueuelen 1000
受信の準備
candump can0
送信
もう1つターミナルを立ち上げて以下のコマンドを実行。
cansend can0 123#1122334455667788
すると1つめのターミナルに送信した内容が表示される。
以上でraspiとMCP2515の通信を確立できた。
Raspi間通信
上記のraspiとMCP2515を2セット準備します。(両方とも前述のセットアップを完了させる)
またMCP2515のCAN_L同士とCAN_H同士を結線する。(終端抵抗もONにする)
1台目のラズパイで以下のコマンドを実行し、受信の準備をします。
(もう一台が送信するまでは、なにも表示されません。)
※前述でcan upを実施している場合はエラーがでるので
一度sudo ip link set can0 downを実行してから実施する。
sudo ip link set can0 type can bitrate 500000
sudo ip link set can0 up
#sudo ifconfig can0 でも動作する
1台目のraspi
candump can0
もう1台のraspiで以下のコマンドを実行します。
cansend can0 123#1122334455667788
dumpしたコンソールに下記が表示されたら通信ができています。
pi@raspberrypi:~ $ candump can0
can0 123 [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 123 [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 123 [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
can0 123 [8] 11 22 33 44 55 66 77 88
連続してデータを送る
#!/bin/bash
val=0
id=100
while true; do
data=`printf '%.16x\n' ${val}`
#echo $data
echo $id"#"$data
cansend can0 $id"#"$data
#echo $((val++))
val=$(( $val+1 ))
sleep 0.2
done
bash raspi_can.sh
・受信側の表示
これを応用していけばCANデバイスを操れるようになる(はず)。
エラー対応
candumpやcansendが動かない場合
can0デバイスがdownしている可能性があるため、以下のコマンドを実行してください。
sudo ifconfig can0 up
逆にcan0デバイスの機能を無効化したい場合は、以下のコマンドを実行します。
sudo ifconfig can0 down
参考リンク
・トランジスタ技術 2019年1月号
・Raspberry PiでCANを使う
・OBD2(CAN)で自動車と通信(ソフト編)
・RaspberryPiとArduinoをCAN通信させた
・Raspberry Pi で CAN通信（準備）
・Raspberry Pi と MCP2515 で CAN 通信
・Raspberry Pi CAN通信 (MCP2515 TJA1050 CAN Bus Module)