Icarus Datasheet rev.1

“PERSEUS” – datasheet

Input Capture CAN Module rev.1.1 by Formula Seven

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Bercella srl - VAT number: 01957340340 – Office: via Enzo Ferrari, 10 - 43040 Varano de’ Melegari (MO) – Italy – Tel: +39052553680 – Fax: +390525550407 – Website: www.bercella.it

Tel. +39 0535 57276 - Fax +39 0535 412795 - Web site: www.autron.net

PERSEUS

DATASHEET

Rev. num.

date Author description

1.0beta 04/02/10 C.V. First release

1.0 23/02/11 C.V. English first release

1.1 14/04/11 A.R. Minor issues fixed



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1. DESCRIPTION PERSEUS module can read up to 4 frequency inputs and convert them in a CAN data stream.

PERSEUS module can centralize analogue sensor data collection into a small device then deliver digital information to CAN bus to achieve a simple and robust layout.

There are 2 PERSEUS versions, PERSEUS_A provides 4 identical input capture (wheel speed inputs) while PERSEUS_B provides 4 specifics input capture features (RPM, Beacon, Front and Rear Speed).

PERSEUS module features:

C-CAN 2.0A communication line output to data-

logger, ECU or dash;

plastic box ABS 60x35x20mm without connectors (see drawings);

Binder connectors: 719 series;

user manual;

operative temperature: -20÷85ºC;

voltage supply range: 8÷16VDC;

current consumption: less than 60mA@12VDC excluded external sensors

pull-up to Vbat: 10Kohm;

cut frequency: 16KHz;

conversion: 4us/LSB;



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2. INDEX

1. DESCRIPTION ....................................................................................................................................... 2

2. INDEX ..................................................................................................................................................... 3

3. WORKING MODE ................................................................................................................................. 5

3.1 Default PERSEUS_A mode ................................................................................................................... 5

3.2 Default PERSEUS_B mode ................................................................................................................... 6

4. Data refresh .............................................................................................................................................. 6

5. CONFIGURATION ................................................................................................................................. 7

6. PINOUT – COLOR CODE ................................................................................................................... 10

7. CODE ..................................................................................................................................................... 10

8. DESCRIZIONE ..................................................................................................................................... 11

9. MODALITA' DI FUNZIONAMENTO ................................................................................................. 12

9.1 MODALITA' PERSEUS_A (DEFAULT) ........................................................................................... 12

9.2 MODALITA' PERSEUS_B ................................................................................................................. 13

10. Frequenza di aggiornamento ................................................................................................................ 13

11. MODALITA' DI CONFIGURAZIONE .............................................................................................. 14

12. PINOUT – CODICE COLORI ............................................................................................................ 17

13. Codice .................................................................................................................................................. 17

THIS MANUAL IS ABOUT FIRMWARE VERSION PERSEUS

1.0.1 SPECIFICATION SUBJECT TO CHANGE WITHOUT

NOTICE.

QUESTO MANUALE FA RIFERIMENTO ALLA VERSIONE FIRMWARE PERSEUS

1.0.1 LE FUNZIONALITÀ POSSONO VARIARE SENZA PREAVVISO.



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3. WORKING MODE PERSEUS main feature is to capture input signal and then provide a calculation for signal periods, signal impulse counter, speed calculation (by means of a proper calibration factor) and space calculation.

More PERSEUS module can be connect on the same CAN bus. By means of CAN protocol is possible send a frame to program a single PERSEUS module; this feature allows to modify PERSEUS configuration on field just to match several requires thus increasing its flexibility. Without specific customer requests all PERSEUS module will be configured with a default setup (see par.4).

3.1 DEFAULT PERSEUS_A MODE

This stream is the factory default and can be compatible with Magneti Marelli Wintax2, Wintax3, Wintax4 and Digitek/MTA Corse Dataview formats.

ID_CAN_0 :

These 8 byte of data are the period of each Input Capture.

Period Input Capture1

[usec]


[usec]


[usec]


[usec]

Period Input Capture 1..4: the input capture period [word, 1bit = 4 usec];

ID_CAN_1 : These 8 byte of data are the impulse number of each frequency input.

Impulse number IC1

[count]

Impulse number IC2

[count]

Impulse number IC3

[count]

Impulse number IC4

[count]

Impulse number IC1..4: the input capture counter [word];

ID_CAN_2 : This frame is composed by 8 byte and gives driving informations.

SpeedKMH1 SpeedKMH2 SpeedKMH3 SpeedKMH4

SpeedKMH 1..4: vehicle speed in Km/h [word, 1bit = 0.1 km/h];

ID_CAN_3 :

This is a data elaborated frame. Here you found data that can help to understand vehicle dynamic:

AvgSpeed1&2 Space IC1 Space IC2 AvgSpace1&2

AvgSpeed1&21: calculated average speed between IC1 and IC2 [word, 1bit = 0.1 km/h];

Space IC1: calculated IC1 space value [word, 1bit = 1m];

Space IC2: calculated IC2 space value [word, 1bit = 1m];

AvgSpace1&22: calculated average IC1 and IC2 space value [word, 1bit = 1m];

1 mean (IC1, IC2) if Delta_velocity < 3%, max (IC1, IC2) if Delta_velocity > 3%

2 mean (∑ IC1 & ∑ IC2) if Delta velocity < 3%, max (∑ IC1 & ∑ IC2) if Delta velocity > 3%



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3.2 DEFAULT PERSEUS_B MODE

In this mode the first 2 packages with ID_CAN_0 AND CAN ID_CAN_1 are transmitted exactly as in the default mode. For version B is added to this an additional frame:

ID_CAN_2 :

This frame is composed by 8 byte and gives driving informations.

RPM Beacon FrontSpeedKMH RearSpeedKMH

RPM: revolutions number [word, 1bit = 1 min-1];

Beacon: beacon time in hundredths of a second [word, 1bit = 10msec = 0.01 sec];

FrontSpeedKMH: vehicle speed in Km/h from front sensor [word, 1bit = 0.1 km/h];

RearSpeedKMH: vehicle speed in Km/h from rear sensor [word, 1bit = 0.1 km/h];

4. DATA REFRESH

PERSEUS module sends CAN packets will output data at 100Hz free-running.



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5. CONFIGURATION

Every PERSEUS module has its own default configuration stored on the internal flash as follow:

CAN bitrate = 1Mbps ID_CAN_0 = 0x2A0 ID_CAN_STEP = 2 ID_CAN_EXT = 0 CAN_MODE = 0 (default A) NUM_IC = 0 IMP_PER_KM = 2400 IMP_PER_REV = 4

All parameters can be modified by means of a CAN frame, using the follwing paramters:

Id CAN [0x7F6] – Generic Program Frame:

It's a frame that allow to modify PERSEUS configuration and hold them in internal flash:

0x41 0x55 Payload

you need write this 48 byte field:

Payload field is 48 bit wide and it's configured as follow:

PERSEUS_MODE

CAN_BITRATE CAN_ID_BASE_LOW ID_CAN_STEP ID_CAN_EXT CAN_ID_BASE _HIGH

PERSEUS_MODE: 8 bit bit0-1: sets PERSEUS mode (00 = mode A, 01 = mode B, 1x = reserved) bit2 reserved bit3 reserved bit4 reserved bit5 reserved bit6 enable_synch: 0= MM synch frame disabled (default), 1= MM synch frame enabled bit7 reserved

CAN_BITRATE: 8 bit CAN baud-rate is set by a multiplication of this value by 1000. Below you found the truth tabel refered to common baud-rate:

CAN_BITRATE bps

2 20000

5 50000

12 125000

25 250000

50 500000

100 1000000 (default)



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CAN_ID_BASE: 29 bit Start Identifier CAN into range [0x0 - 0x1FFFFFFF]

CAN_ID_EXT: 1 bit Flag to set identifier CAN mode (0-standard: 11bit / 1-extended: 29bit) for CAN frame send by PERSEUS module

CAN_ID_STEP: 2 bit Power of 2 step for every frame CAN transmitted by PERSEUS module.

Example1: This frame set default parameters again.

0x41 0x55 0x00 0x64 0xA0 0x02 0x00 0x80

Example2: If PERSEUS module is put on CAN line with a baudrate of 500Kbps you should send this frame

0x41 0x55 0x00 0x32 0xA0 0x02 0x00 0x80

Example3: This frame set extended identifier CAN, first Id CAN at 0x1DE02A0 and baudrate at 250kbps.

0x41 0x55 0x00 0x19 0xA0 0x02 0xDE 0xA1

Id CAN [0x7F6] – IC Program Frame:

It's a frame that allow to modify single PERSEUS Input Capture configuration and hold them in internal flash:

0x41 0x54 Payload

Payload: you need write this 48 bit field:

IC_NUM IMP_PER_REV IMP_PER_KM SPARE

IC_NUM: 8 bit Input Capture identification into range [0 – 3, IC1 = 0]

IMP_PER_REV: 8 bit Number of impulse per revolution for RPM management (default = 4).

IMP_PER_KM: 16 bit Number of impulse per km. It's possible to set each input capture (default = 2400= 0x0960).

SPARE: 32 bit Reserved

Id CAN [0x7F6] – Acknowledge Frame:

If program frame is correctly received, is hold in internal flash too. Then PERSEUS module send an acknowledge packet or a nack at 0x7F6 identifier again. Ack:



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0x4F 0x4B 0 0 0 0 0 0

Nack:

0x45 0x52 0x52 Error code 0 0 0 0

Error code values: 0x31: ID CAN base error 0x32: ID CAN step error 0x33: CAN Bit rate error 0x34: UART Baud-rate error 0x35...37: reserved 0x38: flash writing error



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6. PINOUT – COLOR CODE

PERSEUS CAN line Binder 719, 5pin

Pin Name Description Color

1 CANH positive CAN line white

2 CANL negative CAN line green

3 GND ground black

4 NC

5 VBAT Power supply module red

PERSEUS IC1&2 Binder 719, 4pin


1 VDD Sensor power supply white/red

2 IC1 Input capture1/RPM gray/black

3 IC2 Input capture2 white/black

4 GND ground yellow/green



1 VDD Sensor power supply white/red

2 IC3 Input capture3/Beacon red/blue

3 IC4 Input capture4 yellow/red

4 GND ground yellow/green

7. CODE

You can specifier PERSEUS module version:

Code Description Connectors Note

PERSEUS-A PERSEUS module 4IC 3 x Binder 719 Use IC1&2 for front wheel speed, IC3&4 for rear wheel speed

PERSEUS-B PERSEUS module RPM, Beacon, 2 Speed 3 x Binder 719 Use IC1 = rpm, IC3 = beacon



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8. DESCRIZIONE Il modulo PERSEUS può leggere fino a 4 ingressi in frequenza e convertire le grandezze in uno stream CAN. Il punto di forza di questo modulo è centralizzare la lettura dei sensori e mandare le informazioni digitalizzate sulla linea di comunicazione CAN nell'ottica non trascurabile di ottenere una configurazione robusto ma semplifice. Sono disponibili 2 diverse versioni del modulo PERSEUS: la versione A consiste nel classico modulo 4 input capture (ingressi velocità ruote); la versione B è invece più adatto a coprire 4 differenti tipi di ingressi in frequenza (RPM, Traguardo e 2 ingressi velocità).

Caratteristiche tecniche modulo PERSEUS:

linea di comunicazione C-CAN 2.0A verso

datalogger, ECU oppure cruscotto;

scatola ABS 60x35x20mm senza connettori (vedere disegno a fianco);

connettori Binder: serie 719;

manuale utente;

temperatura operativa: -20÷85ºC;

tensione di alimentazione: 8÷16VDC;

assorbimento: inferiore a 60mA@12VDC esclusi sensori esterni;

pullup a Vbat: 10Kohm;

frequenza di taglio: 16KHz;

conversione: 4us/LSB;



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9. MODALITA' DI FUNZIONAMENTO Il modulo svolge semplicemente la lettura, il campionamento e la conversione delle grandezze analogiche presenti agli ingressi. La versione del modulo PERSEUS può essere scelta a seconda delle funzionalità richieste. I moduli PERSEUS però possono coesistere sulla medesima linea di comunicazione. Attraverso un protocollo stabilito è possibile inviare un pacchetto su linea CAN per programmare il singolo modulo PERSEUS in modo che questo possa essere ampiamente riconfigurato, anche sul campo, in base alle esigenze contingenti garantendo così ottima flessibilità e modularità dell'oggetto. In assenza di esplicite richieste del cliente tutti i moduli PERSEUS vengono forniti con una configurazione di default.

9.1 MODALITA' PERSEUS_A (DEFAULT)

Il flusso dati indicato è quello di default ed è compatibile con I vari sistemi di acquisizione dati Magneti Marelli Wintax2, Wintax3, Wintax4 nonché il formato Dataview di Digitek/MTA Corse.

ID_CAN_0 :

I dati di questo pacchetto sono I 4 pediodi di ciascun input capture.


[usec]


[usec]


[usec]


[usec]

Period Input Capture 1..4: periodo dell'input capture in 10^-6 sec [word, 1bit = 4 usec];

ID_CAN_1 : Questo frame di 8 byte sono indicati gli impulsi in free-running di ogni ingresso in frequenza.

Impulse number IC1

[count]

Impulse number IC2

[count]

Impulse number IC3

[count]

Impulse number IC4

[count]

Impulse number IC1..4: numero di impulsi per ogni ingresso [word];

ID_CAN_2 : Il pacchetto contiene le informazioni relative alle 4 velocità per ogni ingresso in frequenza.

SpeedKMH1 SpeedKMH2 SpeedKMH3 SpeedKMH4

SpeedKMH 1..4: velocità in km/h [word, 1bit = 0.1 km/h];

ID_CAN_3 :

Questo è un frame di grandezze calcolate. I dati elaborati vengono trasmessi per avere una migliore comprensione diretta della dinamica del veicolo:

AvgSpeed1&2 Space IC1 Space IC2 AvgSpace1&2

AvgSpeed1&23: velocità media calcolata su IC1 e IC2 [word, 1bit = 0.1 km/h];

Space IC1: spazio calcolato basato su IC1 [word, 1bit = 1m];

Space IC2: spazio calcolato basato su IC2 [word, 1bit = 1m];

AvgSpace1&24: spazio medio calcolato basandosi su quello relativo a IC1 e IC2 [word, 1bit = 1m];

3 media(IC1, IC2) se differenza di velocità < 3%, max(IC1, IC2) se differenza di velocità > 3%

4 media(∑ IC1 & ∑ IC2) se differenza di velocità < 3%, max(∑ IC1 & ∑ IC2) se differenza di velocità > 3%



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9.2 MODALITA' PERSEUS_B

In questa modalità i primi 2 pacchetti CAN con ID_CAN_0 E ID_CAN_1 vengono trasmessi esattamente come nella modalità di default. Per la versione B si aggiunge a questi un ulteriore frame:

ID_CAN_2 :

E' un pacchetto CAN che contiene informazioni utili per la comprensione della dinamica del veicolo.

RPM Beacon FrontSpeedKMH RearSpeedKMH

RPM: numero giri motore [word, 1bit = 1 min-1];

Beacon: traguardo espresso in centesimi di secondo [word, 1bit = 10msec = 0.1 sec];

FrontSpeedKMH: velocità del veicolo associata ad un sensore (tip. anteriore) [word, 1bit = 0.1 km/h];

RearSpeedKMH: velocità del veicolo associata ad un sensore (tip. posteriore) [word, 1bit = 0.1 km/h];

10. FREQUENZA DI AGGIORNAMENTO Il modulo PERSEUS trasmette pacchetti CAN alla frequenza di 100Hz in modo free-running.



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11. MODALITA' DI CONFIGURAZIONE

Ogni modulo PERSEUS ha la seguente configurazione di default:

CAN bitrate = 1Mbps ID_CAN_0 = 0x2A0 ID_CAN_STEP = 2 ID_CAN_EXT = 0 CAN_MODE = 0 (default A) NUM_IC = 0 IMP_PER_KM = 2400 IMP_PER_REV = 4

Tutti questi parametri possono essere in ogni momento modificati attraverso un comando impartito attraverso la linea CAN ad un identificatore predisposto a tale scopo:

Id CAN [0x7F6] – Pacchetto di programmazione generico:

E' un pacchetto che permette di modificare i parametri in flash di configurazione del modulo PERSEUS:

0x41 0x55 Payload

Il campo Payload è lungo 48 bit e contiene a sua volta I seguenti campi:

PERSEUS_MODE

CAN_BITRATE CAN_ID_BASE_LOW ID_CAN_STEP ID_CAN_EXT CAN_ID_BASE _HIGH

PERSEUS_MODE: 8 bit bit0-1: Imposta la modalità di funzionamento (00 = mode A, 01 = mode B, 1x = riservato) bit2 riservato bit3 riservato bit4 riservato bit5 riservato bit6 enable_synch: 0= disabilita il frame di synch MM (default), 1= abilita il frame di synch MM bit7 riservato

CAN_BITRATE: 8 bit Il valore CAN baud-rate effettivo è il valore in tabella moltiplicato x 1000. Sotto la tabella di verità relativa ai valori più comuni di baud-rate:

CAN_BITRATE bps

2 20000

5 50000

12 125000

25 250000

50 500000

100 1000000 (default)



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CAN_ID_BASE: 29 bit Identificatore CAN di partenza nel range [0x0 - 0x1FFFFFFF]

CAN_ID_EXT: 1 bit Flag per il settaggio della modalità di trasmissione su linea CAN (0-standard: 11bit / 1-extended: 29bit).

CAN_ID_STEP: 2 bit Potenza di 2 per il passo di trasmissione dei pacchetti CAN trasmessi del modulo PERSEUS.

Esempio1: Questo frame rimette il parametri di default nella memoria del modulo PERSEUS.

0x41 0x55 0x00 0x64 0xA0 0x02 0x00 0x80

Esempio2: Il pacchetto da trasmettere al modulo PERSEUS per mettere la bitrate della linea CAN a 500Kbps è:

0x41 0x55 0x00 0x32 0xA0 0x02 0x00 0x80

Esempio3: Questo frame setta l'identificatore CAN di partenza secondo la modalità estesa a 0x1DE02A0 con bitrate a 250kbps.

0x41 0x55 0x00 0x19 0xA0 0x02 0xDE 0xA1

Id CAN [0x7F6] – Frame di programmazione del modulo Input Capture: Con questo pacchetto è possibile modificare la configurazione relativa a ciascuno degli ingressi in frequenza:

0x41 0x54 Payload

Payload: campo da 48 bit da settare:

IC_NUM IMP_PER_REV IMP_PER_KM SPARE

IC_NUM: 8 bit Numero di Input Capture nel range [0 – 3, IC1 = 0]

IMP_PER_REV: 8 bit Numero di impulsi per rivoluzione necessari per determinare gli RPM (default = 4).

IMP_PER_KM: 16 bit Numero di impulsi per km. Come detto è possibile differenziare il valore per ogni ingresso (default = 2595 = 0x0A23).

SPARE: 32 bit Reserved

Id CAN [0x7F6] – Pacchetto di Acknowledge:

Se il pacchetto di riconfigurazione viene correttamente recepito e salvato in memoria interna, il modulo PERSEUS trasmette un pacchetto di acknoleage oppure nack al medesimo identificatore CAN di programmazione (ovvero 0x7F6). Il pacchetto di Ack è:

0x4F 0x4B 0 0 0 0 0 0



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Il pacchetto di Nack è:

0x45 0x52 0x52 codeError 0 0 0 0

Dove il codeError può essere: 0x31: errore ID CAN base 0x32: errore ID CAN step 0x33: errore CAN Bitrate 0x34: errore UART Baudrate 0x35...37: riservati 0x38: errore di scrittura in flash



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12. PINOUT – CODICE COLORI

Argo GPS CAN line Binder 719, 5pin

Pin Nome Descrizione Colore

1 CANH Linea CAN segnale positivo bianco

2 CANL Linea CAN segnale negativo verde

3 GND massa nero

4

5 VBAT Alimentazione modulo PERSEUS rosso



1 VDD Alimentazione sensori Bianco/rosso

2 IC1 Input capture1/RPM Grigio/nero

3 IC2 Input capture2 Bianco/nero

4 GND massa Giallo/verde



1 VDD Alimentazione sensori Bianco/rosso

2 IC3 Input capture3/Beacon Rosso/blu

3 IC4 Input capture4 Giallo/rosso

4 GND massa Giallo/verde

13. CODICE Come specificare la versione del modulo PERSEUS:

Codice Descrizione Connettori Note

PERSEUS-A Modulo PERSEUS con 4IC 3 x Binder 719 Usare IC1&2 per velocità ruote anteriori, IC3&4 per velocità ruote

posteriori.

PERSEUS-B Modulo PERSEUS

con Velocità

RPM, Traguardo, 2 3 x Binder 719 Usare IC1 = rpm, IC3 = traguardo

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