Tutorial Penggunaan CANBUS untuk Otomotif dengan Arduino Nano

CANBUS (ControllerArea Network) adalah protokol komunikasi yang dirancang untuk memungkinkan mikrokontroler dan perangkat lain berkomunikasi satu sama lain tanpa memerlukan host komputer. Dalam otomotif modern, CANBUS digunakan untuk menghubungkan berbagai sistem, seperti sistem kontrol mesin, sistem rem anti-lock (ABS) dan sensor-sensor kendaraan. CANBUS sangat penting karena memungkinkan transfer data yang cepat dan andal dalam lingkungan menantang seperti mobil.

 

Arduino Nano adalah salah satu platform mikrokontroler terkecil, dapat digunakan untuk proyek-proyek yang membutuhkan CANBUS, seperti memonitor sensor, mengendalikan perangkat atau mengimplementasikan solusi kustom di kendaraan. CANBUS adalah protokol komunikasi yang pertama kali dikembangkan oleh Bosch pada tahun 1986 untuk industri otomotif. Sebelum CANBUS, sistem elektronik di dalam mobil harus dihubungkan satu per satu, yang dapat menyebabkan kompleksitas dan peningkatan biaya kabel. Dengan CANBUS, semua modul di dalam kendaraan dapat berkomunikasi melalui dua kabel saja, yaitu CAN High dan CAN Low.

 

Kelebihan CANBUS dalam Otomotif

 

1. Protokol CANBUS memungkinkan komunikasi berkecepatan tinggi antara modul elektronik. Kecepatan ini diperlukan untuk menjaga responsivitas sistem kritis seperti kontrol mesin dan sistem rem.

2. CANBUS dirancang untuk bekerja di lingkungan yang keras, termasuk suhu tinggi, getaran, dan interferensi elektromagnetik yang sering terjadi di dalam kendaraan.

3. Dengan hanya menggunakan dua kabel untuk menghubungkan semua modul, CANBUS sangat mengurangi jumlah kabel yang dibutuhkan dalam kendaraan.

4. CANBUS memiliki sistem error checking yang canggih, sehingga memungkinkan mendeteksi dan mengoreksi kesalahan komunikasi.

Perangkat Keras yang Diperlukan

1. Arduino Nano

Mikrokontroler ini akan berfungsi sebagai pusat pengolahan data dan komunikasi dengan sistem CANBUS kendaraan.

2. MCP2515 CAN Module

Modul ini berfungsi sebagai antarmuka antara Arduino dan jaringan CANBUS. MCP2515 adalah chip yang digunakan untuk menangani komunikasi CAN dan terhubung ke Arduino melalui SPI (Serial Peripheral Interface).

3. Transceiver CANBUS

Biasanya, chip transceiver seperti TJA1050 digunakan untuk mengubah sinyal digital dari Arduino menjadi sinyal diferensial yang dapat dikirim melalui jaringan CANBUS.

4. Resistor Terminator 

Untuk setiap ujung dari jaringan CANBUS, diperlukan resistor 120 ohm untuk menjaga integritas sinyal.

5. Kabel CANBUS

Anda memerlukan dua kabel utama, yaitu CAN_H (CAN High) dan CAN_L (CAN Low), digunakan untuk menghubungkan berbagai node di dalam jaringan CAN.

6. Sumber Daya Listrik

Catu daya untuk Arduino Nano dan modul CAN. Biasanya, tegangan 5V digunakan untuk Arduino Nano, sedangkan beberapa modul CAN membutuhkan 3.3V atau 5V tergantung pada modelnya.

Diagram Rangkaian

Sebelum memulai dengan kode, pastikan Anda telah menghubungkan komponen dengan benar. Berikut ini diagram rangkaian yang perlu Anda ikuti:

1. Hubungkan pin VCC dan GND dari MCP2515 ke 5V dan GND dari Arduino Nano.

2. Hubungkan pin SCK, MOSI, MISO, dan CS dari MCP2515 ke pin D13, D11, D12, dan D10 dari Arduino Nano.

3. Hubungkan CAN_H dan CAN_L dari MCP2515 ke jaringan CANBUS.

4. Pastikan resistor terminator 120 ohm terpasang di kedua ujung jaringan CANBUS.

Instalasi Perangkat Lunak

Setelah perangkat keras siap, langkah berikutnya adalah menginstal perangkat lunak yang diperlukan untuk mengontrol CANBUS menggunakan Arduino Nano.

1. Arduino IDE

Pastikan Anda memiliki Arduino IDE terbaru yang diinstal di komputer Anda. Arduino IDE digunakan untuk menulis, mengompilasi dan mengunggah kode ke Arduino Nano.

2. Library MCP2515

Untuk berkomunikasi dengan modul MCP2515, Anda perlu menginstal library CAN khusus. Salah satu library yang umum digunakan adalah "MCP_CAN" yang dapat diunduh melalui Arduino IDE. Berikut ini cara menginstal library yang Anda perlukan:

• Buka Arduino IDE.

• Pergi ke menu Tools > Manage Libraries.

• Cari "MCP_CAN" dan instal library tersebut.

3. Library SPI

Komunikasi antara Arduino Nano dan MCP2515 dilakukan melalui SPI, jadi pastikan Anda juga memiliki library SPI yang sudah terinstal. Biasanya, library ini sudah otomatis terinstal bersama Arduino IDE.

Kode Arduino untuk Komunikasi CANBUS

Sekarang saatnya menulis kode untuk berkomunikasi dengan jaringan CANBUS. Berikut ini contoh kode sederhana yang mengirimkan dan menerima pesan CANBUS menggunakan Arduino Nano dan MCP2515.

Mengirim Data Melalui CANBUS

Kode ini akan mengirimkan pesan sederhana melalui jaringan CANBUS setiap satu detik.

 

#include <SPI.h>

#include <mcp_can.h>

const int SPI_CS_PIN = 10;

MCP_CAN CAN(SPI_CS_PIN); // Set CS pin

void setup() {

  Serial.begin(115200);

  // Inisialisasi MCP2515

  if (CAN.begin(MCP_ANY, CAN_500KBPS, MCP_8MHZ) == CAN_OK) {

    Serial.println("CANBUS Inisialisasi Berhasil!");

  } else {

    Serial.println("CANBUS Inisialisasi Gagal!");

    while (1);

  }

  CAN.setMode(MCP_NORMAL); // Mode Operasi Normal

}

void loop() {

  unsigned char message[8] = {0xFF, 0x00, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xEE, 0xFF}; // Pesan data

  CAN.sendMsgBuf(0x100, 0, 8, message); // Kirim pesan dengan ID 0x100

  Serial.println("Pesan CAN Terkirim!");

  delay(1000); // Jeda 1 detik

}

 

Penjelasan Kode:

- MCP_CAN CAN(SPI_CS_PIN); mendefinisikan modul CAN dan mengatur pin CS (chip select) untuk SPI.

- CAN.begin(); menginisialisasi modul MCP2515 dengan baud rate 500 kbps dan frekuensi kristal 8 MHz.

- CAN.sendMsgBuf(); mengirimkan pesan dengan ID 0x100, panjang data 8 byte, dan isi pesan yang ditentukan.

Menerima Data dari CANBUS

Untuk menerima pesan dari jaringan CANBUS, berikut adalah kode yang dapat Anda gunakan:

 

#include <SPI.h>

#include <mcp_can.h>

const int SPI_CS_PIN = 10;

MCP_CAN CAN(SPI_CS_PIN);

void setup() {

  Serial.begin(115200);

  // Inisialisasi MCP2515

  if (CAN.begin(MCP_ANY, CAN_500KBPS, MCP_8MHZ) == CAN_OK) {

    Serial.println("CANBUS Inisialisasi Berhasil!");

  } else {

    Serial.println("CANBUS Inisialisasi Gagal!");

    while (1);

  }

  CAN.setMode(MCP_NORMAL); // Mode Operasi Normal

}

void loop() {

  unsigned char len = 0;

  unsigned char buf[8];

  // Cek apakah ada pesan yang diterima

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

    CAN.readMsgBuf(&len, buf); // Baca pesan

    unsigned long canId = CAN.getCanId(); // Dapatkan CAN ID

    Serial.print("Pesan CAN diterima dengan ID: ");

    Serial.println(canId, HEX);

    for (int i = 0; i < len; i++) {

      Serial.print(buf[i], HEX);

      Serial.print("\t");

    }

    Serial.println();

  }

}

 

Penjelasan Kode:

• CAN.checkReceive(); mengecek apakah ada pesan CANBUS yang diterima.

• CAN.readMsgBuf(); membaca pesan yang diterima dan menyimpannya ke buffer.

• CAN.getCanId(); mendapatkan ID dari pesan yang diterima untuk membantu mengidentifikasi asal data.

 

Implementasi dalam Otomotif

1. Memonitor Sensor Kendaraan

Anda dapat menggunakan Arduino Nano untuk membaca data dari berbagai sensor dalam kendaraan, seperti sensor suhu, tekanan ban, atau sensor posisi throttle dan menampilkannya di layar.

2. Kontrol Perangkat

Arduino Nano dapat digunakan untuk mengontrol perangkat seperti lampu, sistem pendingin, atau bahkan sistem infotainment kendaraan melalui CANBUS.

3. Diagnostik Kendaraan

CANBUS adalah bagian penting dalam sistem On-Board Diagnostics (OBD-II). Anda dapat memonitor dan menganalisis kesalahan atau parameter sistem mesin dengan mengakses jaringan CANBUS kendaraan.

4. Modifikasi Kendaraan

Penggemar otomotif sering menggunakan Arduino untuk memodifikasi perilaku kendaraan, seperti mengatur ulang pengaturan transmisi atau menambah fitur-fitur kustom seperti pengendalian jarak jauh.

 

 

 

 

 

 

 

Siap Untuk Membuat Proyek Impianmu Menjadi Kenyataan?

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