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【经验分享】开源 STM32 USB-CAN项目

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STMCU小助手 发布时间:2022-6-22 19:00
照理来说,USB-CAN这种东西应该已经被做的烂大街的工具,国内居然没有一个拿得出手的开源方案。某立功和PCAN动辄2000+的价格也是离谱。淘宝上各种虚拟串口方案、替换dll兼容某立功软件的各种方案....价格都倒是便宜,性能和可靠性嘛.......就不多说了,上位机软件也是烂的一塌糊涂。
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* Y1 ^3 z; q5 _; ~4 v这里推荐一个国外的炒鸡好用的开源工具CANable,ta有完全开源的软硬件及上位机支持,支持windos和linux Stock can并且都免驱,且支持Python。
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而且远不止于此,经过我不断探索,在gitlhub各个大神仓库各种折腾。
$ h, j: R. V" P: y+ ~我发现这个canable这个项目衍生出了很多开源固件,目前固件和支持的软件已经极为丰富。

3 m  [0 x( Y; w5 h& B0 ]) @而且主芯片STM32F042/72支持USB DFU,可以通过USB直接更新固件,无缝切换多种上位机。也可以参考本次10.27第3条推文,演示STM32F103的CAN收发通信过程。
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首先先看硬件项目


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这个不带隔离的硬件设计是比较简单的,就是一块带usb和can的stm32f0 + CAN收发器TJA1051/3。

. J  P' `& Z- ^4 k+ q4 X可惜的就是这颗stm32f0芯片现在价格涨得有点离谱了,之前在JLC打样做了几块,主芯片就去到40多大洋,加上pcb和smt,打样成本差不多投到100左右吧。

/ n' f' B  C' z+ ^  J. @2 }后来发现某宝上已经有商家把canable作出产品了,带隔离的价格也才100多,还带外壳配件,果断买了一个试试,某宝搜“开源 canable”就能找到,早知道就不用费劲自己打板了。
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但是某宝上买的只提供了默认固件的相关资料,经过我不断探索,在gitlhub各个大神仓库各种折腾。

! m% S) R  w* x: f我发现这个canable这个项目衍生出了很多开源固件,目前固件和支持的软件已经极为丰富,可以说可玩性极高。我甚至怀疑很多某宝和咸鱼上的山寨PCAN就是canable换了一个壳子和固件而已!!!

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重点还是固件,第一个先说重磅的,PCAN固件!

9 k4 _; |- N1 X9 o我会在附件里打包我编译好的代码和二进制文件可以直接USB烧写

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烧写PCAN固件之后,CANable摇身一变就成了PEAK CAN-USB,直接可以使用PEAK的官方驱动以及软件(pcan-view/ pcan-explorer 5),甚至基于peak开发的其他二次开发软件(比如国内的一些新能源车上位机,奇瑞,北汽这些)。
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目前使用下来和原装PCAN的兼容性还是相当不错的,但是注意不要用于ECU/PLC程序刷新,程序下载到到中途会出错,这个问题还需要进一步优化。但是想想原装PCAN动辄2000的价格,100多块钱的canable加上这个PCAN固件是真的香啊。

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这个固件功能也蛮强大,采用的winUSB的免驱方案,USB bulk双缓冲的模式,实际传输性能远超那些虚拟串口的USB-CAN。

2 v* W, e9 k+ _: \4 O4 @支持windos和linux Stock can并且都免驱,且支持Python。4 |! j; A0 b  a0 `, Q5 E
linux下使用和PCAN一样都是内核自带驱动,支持SocketCAN 非常适合用一些开源的can的工具和库进行二次开发。

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candleLight固件的图形化上位机叫做cangaroo。: L1 Y, _, W; J) k% t
cangaroo是candleLight固件专用的、简单易用的can总线调试软件,麻雀虽小五脏俱全,对于一般的can调试开发完全够用,而且专门针对汽车逆向工程增加了通过can id分类接收到的can数据帧,并且当某个id的数据帧活跃时会进行高亮显示以便于观察分析。

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$ `5 T/ L  k2 Y/ K3 Q; b
        支持Windos/Linux (Ubuntu发行版本)0 |' s3 o3 {, v& s0 G5 L$ d
        最大支持同时接入32个CANable模块
# P, ?" u- Z3 o2 Z. s6 X2 C        数据帧时间戳" H0 ~/ \7 [, }9 b- F3 P9 v+ l0 l
        支持数据日志保存  O# I; n/ `- W3 l! u& `
        支持CAN DBC 文件协议解析
. v' J0 D, K4 m- A1 N4 n% y/ a        软件绿色免安装
candleLight固件还支持BUSMASTER(这个也就很厉害了,用过的都懂),BUSMASTER是一款功能强大的专业级CAN总线调试软件,不仅能够应对一般的CAN调试开发,还一个用于设计,监测,分析与模拟CAN网络的开源的开放式总线PC软件。BUSMASTER已被RBEI概念化,设计与开发,同时基于CANvas软件工具。

8 j( E/ i/ S* e2 n# z不过candleLight固件需要下载增加BUSMASTER增加了cantact设备支持的版本。
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$ R9 R" q8 O4 U/ p% G% I3 ^ 微信图片_20220621205212.png

$ i  \8 M7 G! t. x- ^8 D6 e
虚拟串口转can的Stock slcan固件
: ^! K2 U6 d/ x9 B* d对于很多不熟悉usb编程,还是需要串口协议转can的小伙伴,slcan固件就正好满足需求,CANable通过烧写slcan固件。该固件枚举为Linux、Mac和Windows上的标准串行设备。CANable可以很容易地通过重新烧写固件,在Linux中枚举为本地can设备,在Windows中枚举为通用串口设备。

2 w6 J! \$ k. H1 M在Linux上,CANable原生地与slc一起工作,因此您可以使用所有标准的can-utils命令行工具,甚至Wireshark来与总线交互。

. Y6 t1 e: X& R1 a在Windows和Mac上,CANable可以和cantact-app一起工作。这是一个简单的Java应用程序,可以实时显示CAN流量,并允许您在总线上传输消息。
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* k7 V) W" P' ~% L0 F& o/ d4 `5 J& m$ F

固件烧写方式

6 j8 c# m: u( a3 h2 ^+ d
web在线烧写固件+ A$ Z7 }( q8 v, Y
如果只是想copy一个来用用,不需要去自己编译烧写,可以直接用STM32的USB DFU通过USB下载固件,我会在附件资料提供相应的软件和文档说明,并提供编译好的几个固件。- W3 V0 l) k+ U. X- q8 P$ H
8 L! w9 E" T3 E/ g# o

1 X; `+ N' S& q9 K  n这个真的超级方便了,意味着你不需要任何烧写器或者准备任何固件编译的环境,只要有谷歌浏览器,就能随时随地切换固件,是不是很强大!

5 ^7 l! W& ~0 x! L8 x( r3 G用谷歌浏览器打开这个页面,把canbale的DFU拨码开关按下去,在用USB连接电脑。选择需要烧写的的固件类型,再点connect and update就可以直接通过网页进行烧写。

- B' W  T8 g5 T
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2 a& y% u$ u' {7 i  M 微信图片_20220621195936.png
) |$ l6 F0 U, n  h0 Y注:这个网页上只能烧写canable的官方固件,自行编译的固件无法烧写(现在该页面已经支持烧写PCAN固件了!给力)。

# ?  o5 q! s, k7 `
USB DFU-util烧写固件3 K2 f) Y0 v- `. L
) L  h5 t  g) `$ `
解压后,将编译好的.bin文件拷贝到解压后的目录
5 u, H8 N( q0 y3 s! v7 n* @$ r2 C创建一个文本文件,拷贝以下内容进去,注意candleLight_fw.binary 为要烧写的bin文件,需要改成需要烧写的文件名。然后把这个文本文件保存为flash.cmd
  1. dfu-util --dfuse-address -d 0483:df11 -c 1 -i 0 -a 0 -s 0x08000000 -D candleLight_fw.binary
    ( V; @8 U3 M9 }& T$ ^2 ~% }1 q" P
  2. cmd /k
复制代码
- ^+ w) E, W( N$ V  T  R
canbale的DFU拨码开关按下去,连接电脑USB线会识别成“STM32 BOOTLOADER”
如果识别失败需要下载安装驱动,
% v2 E+ J# k4 `6 M: y7 Q7 f
识别成功后,双击运行之前创建的flash.cmd文件,会看到开始烧写的进度,如下就是烧写完成了
  1. Download        [=========================] 100%        36108 bytes1 E$ q& x/ ]8 y; J
  2. Download done.1 o: o: V3 J0 K+ C( b2 I% {3 w
  3. File downloaded successfully
复制代码

" A: p0 A% g; u2 M7 ~) S
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