Menggunakan CANBUS dalam Proyek Embedded System Berbasis Arduino

Teknologi yang semakin berkembang pesat menuntut integrasi yang lebih baik antara berbagai komponen dan sistem dalam perangkat elektronik. Salah satu teknologi yang memungkinkan komunikasi antar perangkat secara efisien adalah CANBUS (Controller Area Network Bus). CANBUS adalah protokol komunikasi yang banyak digunakan di industri otomotif untuk menghubungkan berbagai modul dan sensor dalam kendaraan. CANBUS juga mulai diterapkan dalam berbagai proyek embedded system berbasis Arduino di beberapa tahun terakhir ini.

 

CANBUS adalah protokol komunikasi serial yang dirancang untuk memungkinkan perangkat dalam jaringan yang sama agar saling berkomunikasi tanpa memerlukan komputer pusat. Pada tahun 1986, CANBUS diciptakan oleh Bosch untuk digunakan dalam sistem otomotif, dimana berbagai komponen kendaraan seperti sensor, aktuator dan modul kontrol elektronik (ECU) perlu saling bertukar data. Saat ini, CANBUS telah menjadi standar dalam industri otomotif dan juga banyak digunakan dalam aplikasi lain seperti sistem medis, peralatan industri dan otomasi bangunan. Keunggulan utama CANBUS adalah mampu mentransmisikan data dengan kecepatan tinggi dan memiliki mekanisme deteksi kesalahan yang andal. CANBUS menggunakan dua kabel untuk transmisi data, yaitu CAN_H (High) dan CAN_L (Low). Data yang dikirimkan dalam bentuk sinyal diferensial, sehingga lebih tahan terhadap gangguan elektromagnetik.

 

Mengapa Menggunakan CANBUS dengan Arduino?

Penggunaan Arduino dengan CANBUS membuka peluang baru bagi pengembang untuk merancang sistem komunikasi antar perangkat yang kompleks dan efisien. Berikut ini beberapa alasan utama menggunakan CANBUS dengan Arduino antara lain:

1. Keandalan dan Ketahanan

CANBUS dirancang untuk lingkungan yang menantang seperti otomotif, sehingga protokol ini sangat andal dan tahan terhadap gangguan.

2. Skalabilitas

CANBUS memungkinkan penambahan perangkat baru ke dalam jaringan tanpa mengganggu komunikasi yang sudah ada.

3. Deteksi Kesalahan

CANBUS memiliki mekanisme deteksi kesalahan bawaan yang menjamin integritas data selama transmisi.

4. Kompatibilitas

Banyak modul dan sensor yang kompatibel dengan CANBUS tersedia di pasaran, sehingga memudahkan integrasi dengan proyek Arduino.

 

Baca juga : Jual Komponen Embedded System untuk Kendaraan Listrik (Electric Vehicle)

 

Komponen yang Dibutuhkan untuk Proyek Arduino dengan CANBUS

1. Arduino Board

Ada berbagai jenis papan Arduino yang dapat digunakan, seperti Arduino Uno, Mega, atau Nano. Pilih papan yang sesuai dengan kebutuhan proyek Anda.

2. CANBUS Shield atau Module

Modul CANBUS seperti MCP2515 sangat populer dan mudah digunakan dengan Arduino. Modul ini berfungsi sebagai interface antara Arduino dan jaringan CANBUS.

3. Kabel CANBUS

Kabel CANBUS terdiri dari dua inti, yaitu CAN_H dan CAN_L yang digunakan untuk mentransmisikan data.

4. Resistor Terminasi

Perlu adanya resistor terminasi 120 ohm pada kedua ujung jaringan CANBUS untuk memastikan sinyal dapat diterima dengan baik di ujung jaringan.

 

Konfigurasi Perangkat Keras

 

• Hubungkan pin VCC pada modul CANBUS ke pin 5V di Arduino.

• Hubungkan pin GND pada modul CANBUS ke pin GND di Arduino.

• Hubungkan pin CS pada modul CANBUS ke pin digital 10 di Arduino.

• Hubungkan pin SO (MISO), SI (MOSI), dan SCK ke pin yang sesuai di Arduino (pin 12, 11, dan 13 pada Arduino Uno).

• Hubungkan pin CAN_H dan CAN_L pada modul ke kabel CANBUS.

• Pastikan kedua ujung kabel CANBUS memiliki resistor terminasi 120 ohm.

Konfigurasi Perangkat Lunak

 

1. Instal Library CANBUS

• Arduino IDE menyediakan library yang mendukung komunikasi CANBUS. Anda dapat menginstal library MCP_CAN dari "Library Manager".

• Setelah menginstal library, pastikan untuk memasukkannya ke dalam sketsa Arduino dengan perintah `#include <mcp_can.h>`.

2. Atur Kecepatan Baud

Kecepatan baud CANBUS harus disesuaikan dengan perangkat lain dalam jaringan. Biasanya, kecepatan baud yang umum digunakan adalah 125 kbps, 250 kbps, atau 500 kbps. Kecepatan ini dapat diatur dengan perintah `CAN.begin(CAN_500KBPS);` di sketsa Arduino.

3. Mengirim dan Menerima Data

Untuk mengirim data melalui CANBUS, gunakan perintah `CAN.sendMsgBuf(ID, 0, panjang_data, data);`. Untuk menerima data, periksa apakah ada data yang tersedia dengan perintah `if(CAN.checkReceive() == CAN_MSGAVAIL)`, lalu baca data tersebut dengan `CAN.readMsgBuf(&ID, &panjang_data, data);`.

Contoh Proyek: Monitoring Sensor di Jaringan CANBUS

Jika Anda membutuhkan pemahaman lebih lanjut mengenai implementasi CANBUS dengan Arduino, Anda dapat melihat contoh proyek ini. Proyek monitoring sensor di jaringan CANBUS menggunakan beberapa sensor untuk memonitor kondisi lingkungan dalam suatu sistem. Pada proyek ini, beberapa node Arduino terhubung dalam jaringan CANBUS yang masing-masing mengumpulkan data dari sensor dan mengirimkannya ke node pusat. 

1. Node Pengirim (Sensor)

Node ini terdiri dari Arduino, modul CANBUS dan beberapa sensor (misalnya sensor suhu, kelembaban, atau tekanan). Data sensor dibaca oleh Arduino dan kemudian dikirim ke jaringan CANBUS menggunakan modul CANBUS.

2. Node Penerima (Gateway)

Node ini menerima data dari jaringan CANBUS dan menampilkannya pada layar LCD atau mengirimkannya ke server melalui komunikasi serial atau Ethernet.

3. Kode untuk Node Pengirim

 

   #include <mcp_can.h>

   #include <SPI.h>

   const int SPI_CS_PIN = 10;

   MCP_CAN CAN(SPI_CS_PIN);

   void setup() {

     Serial.begin(115200);

     if (CAN.begin(CAN_500KBPS) == CAN_OK) {

       Serial.println("CAN BUS Shield init OK!");

     } else {

       Serial.println("CAN BUS Shield init FAIL!");

       while (1);

     }

   }

   void loop() {

     unsigned char data[8] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; // Contoh data sensor

     CAN.sendMsgBuf(0x100, 0, 8, data);

     delay(1000);

   }

 

4. Kode untuk Node Penerima

 

   #include <mcp_can.h>

   #include <SPI.h>

   const int SPI_CS_PIN = 10;

   MCP_CAN CAN(SPI_CS_PIN);

   void setup() {

     Serial.begin(115200);

     if (CAN.begin(CAN_500KBPS) == CAN_OK) {

       Serial.println("CAN BUS Shield init OK!");

     } else {

       Serial.println("CAN BUS Shield init FAIL!");

       while (1);

     }

   }

   void loop() {

     if (CAN_MSGAVAIL == CAN.checkReceive()) {

       unsigned char len = 0;

       unsigned char buf[8];

       CAN.readMsgBuf(&len, buf);

       unsigned long canId = CAN.getCanId();

       Serial.print("ID: ");

       Serial.print(canId, HEX);

       Serial.print(" Data: ");

       for (int i = 0; i < len; i++) {

         Serial.print(buf[i]);

         Serial.print(" ");

       }

       Serial.println();

     }

   }

 

Aplikasi CANBUS pada Proyek Arduino

 

Penggunaan CANBUS dalam proyek embedded system berbasis Arduino memiliki banyak aplikasi potensial. Berikut ini beberapa contoh aplikasi yang dapat Anda ketahui:

• Otomotif

Membuat sistem kontrol kendaraan, seperti kontrol mesin, transmisi dan sistem infotainment.

• Otomasi Industri

Mengintegrasikan berbagai sensor dan aktuator dalam jaringan yang sama untuk memantau dan mengendalikan proses produksi.

• Proyek DIY

Mengembangkan proyek DIY kompleks, seperti robotika atau sistem kendali rumah pintar, dimana beberapa perangkat perlu berkomunikasi secara sinkron.

 

 

 

 

 

 

 

 

Siap Untuk Membuat Proyek Impianmu Menjadi Kenyataan?

Klik di sini untuk chat langsung via WhatsApp dan dapatkan dukungan langsung dari tim ahli kami!