Fahrzeugdaten übertragen mit dem Raspberry Pi

Hardware

Für so eine Aufgabe möchte man einen leistungsfähigen Server verbauen. Im Renneinsatz relevant sind aber in erster Linie die Größe, das Gewicht, der Stromverbrauch und nicht zuletzt der Preis. Da bietet sich fast zwangsläufig ein Raspberry Pi an. Auch im neuesten Rennfahrzeug von joanneum racing graz [1] sammelt ein solcher die Messdaten, wertet sie aus und stellt sie dem Boxenteam bereits während des Rennens zur Verfügung.

Daneben kommen ein aktiver USB-Hub, ein WLAN-Stick, eine WLAN-fähige Kamera, ein CAN-USB-Adapter sowie ein UMTS-Stick zur Datenübertragung an die Box zum Einsatz – und unvermeidlicherweise ein paar Kabel (Abbildung 4).

Abbildung 4: Die Hardware-Komponenten im Testaufbau.

CAN unter Linux

Der Linux-Kernel bringt bereits etliche Treiber für den CAN-Bus mit, als einheitliche Abstraktionschicht lassen sich diese als Netzwerk-Devices ansprechen (Abbildung 5). Die Treiber beweisen übrigens, dass nicht nur private Kernel-Hacker und IT-Firmen am freien Betriebssystemkern mitprogrammieren – der Code wurde von Volkswagen Group Electronic Research beigetragen.

Abbildung 5: SocketCAN im Linux Kernel. (Bild: Wikimedia Commons)

Auch der verwendete Treiber für den USB-CAN Adapter der Firma Peak ist eigentlich in dem Linux-Kernel enthalten – allerdings nicht beim Standard-Raspbian. Man muss daher das Modul selbst kompilieren, aber auch das erweist sich als nicht ganz einfach: Im Standard-Raspbian-Image [2] versieht ein von der Raspberry Pi Foundation modifizierter, speziell optimierter Kernel (3.6.11+) den Dienst, der im Repository weder die passenden Kernel-Sourcen noch die zugehörigen Header führt.

Es gilt also, erst einmal auf den Standard-Kernel von Raspbian zu wechseln (Listing 2, Zeile 1) und anschließend in der Datei /boot/config.txt den neuen Kernel einzutragen (kernel=vmlinuz-3.6-trunk-rpi). Nach einem anschließenden Neustart fehlt zwar noch der Peak-Treiber [3] (Listing 2, Zeile 2), aber es liegen zumindest die passenden Header-Files vor, sodass man den Treiber nun übersetzen und installieren kann (Listing 3).

Listing 2

 

$ sudo apt-get install linux-image-3.6-trunk-rpi linux-headers-3.6-trunk-rpi libpopt-dev
$ grep CAN_PEAK /boot/config-3.6-trunk-rpi
# CONFIG_CAN_PEAK_USB is not set

Listing 3

 

$ wget http://www.peak-system.com/fileadmin/media/linux/files/peak-linux-driver-7.9.tar.gz
$ tar xvzf peak-linux-driver-7.9.tar.gz
$ cd peak-linux-driver-7.9
$ make PCI=NO_PCI_SUPPORT USB=USB_SUPPORT
$ sudo make install
$ sudo depmod -a

Damit liegt das Modul nun einsatzbereit vor. Man lädt es entweder selbst mit sudo modprobe pcan oder steckt den CAN-Adapter ein – das Modul wird dann automatisch geladen. Im Fall eines Kernel-Updates darf man allerdings nicht vergessen, den CAN-Treiber wieder zu kompilieren und neu zu installieren.

Der PCAN-Treiber legt bei der Installation automatisch die Datei /etc/modprobe.d/pcan.conf an. Um die Bitrate des CAN-Busses auf 1 Mbit/s zu erhöhen, muss man bei diesem Modul die Geschwindigkeit beim Laden des Moduls angeben – automatisiert klappt das beispielsweise mit options pcan bitrate=0x0014 in dieser Datei. Werte für andere Geschwindigkeiten finden Sie in der Tabelle "PCAN-Modul: Geschwindigkeiten" (entnommen aus dem PCAN-Quellcode). Bei anderen CAN-Modulen erreichen Sie dasselbe mit folgendem Befehl:

# ip link set can0 type can bitrate 1000000

PCAN-Modul: Geschwindigkeiten

Bitrate

Moduloption

1000 kbit/s

0x0014

500 kbit/s

0x001C

250 kbit/s

0x011C

125 kbit/s

0x031C

100 kbit/s

0x432F

50 kbit/s

0x472F

20 kbit/s

0x532F

10 kbit/s

0x672F

5 kbit/s

0x7F7F

Zum Zugriff auf das CAN-Netzwerk-Device gibt es im Userspace die Can-Utilities [4], die man nach dem Herunterladen des Quellcodes mit make; sudo make install installiert. Zum Auslesen des CAN-Busses dient das Tool candump (siehe Listing 1). Ein Datenpaket auf dem CAN-Bus besteht aus einer 11 Bit langen CAN-ID, es folgen eine Längenangabe (1 bis 8 Byte) sowie die Daten. Bei Bedarf ließen sich mit cansend sogar eigene Nachrichten in den CAN-Bus schreiben.

Diesen Artikel als PDF kaufen

Express-Kauf als PDF

Umfang: 8 Heftseiten

Preis € 0,99
(inkl. 19% MwSt.)

Raspberry Pi Geek kaufen

Einzelne Ausgabe
 
Abonnements
 
TABLET & SMARTPHONE APPS
Bald erhältlich
Get it on Google Play

Deutschland

Ähnliche Artikel

  • PiXtend: Leichter Einstieg in die industrielle Steuerungstechnik (SPS)

    Der Raspberry Pi eignet sich dank des GPIO-Ports auch für den Einsatz in der Industrie. Dort stößt er aber schnell an seine Grenzen. Mit dem PiXtend-Board lassen sich bei Bedarf leicht analoge Ein- und Ausgänge oder PWM-Anschlüsse aufrüsten.

  • Nautische Navigation mit dem RasPi und OpenCPN

    Im zweiten Teil der Serie über den Raspberry Pi auf Sportbooten zeigt der Mini-Computer, dass er sich als ideale Basis für ein Low-Cost-Navigationssystem eignet: OpenCPN und ein GPS-Empfänger genügen.

  • Raspberry Pi via Funk aufwecken

    Möchten Sie Ihren RasPi nur mit Batteriestrom speisen, ist es sinnvoll, ihn nur dann zu aktivieren, wenn Sie ihn auch brauchen. Quasi auf Zuruf bootet der Mini-Rechner per Funknachricht, gesendet im europäischen 868-MHz-Band.

  • Die AnonyMeBox von Pi3g im Test

    Mithilfe der AnonyMeBox surfen Sie von allen Ihren Rechnern und mobilen Geräten aus anonym im Internet, ohne dazu die Tor-Software auf den Clients installieren und einrichten zu müssen.

  • Der Raspberry Pi 3 Model B im Detail

    Viele Raspberry-Fans wünschten sich für die nächste Generation des Mini-Computers USB 3.0, SATA-Schnittstelle und Gigabit-Ethernet. Dies alles bietet der Raspberry Pi 3 nicht, dafür aber WLAN, Bluetooth und eine schnelle 64-Bit-CPU.

Aktuelle Ausgabe

02/2018
Digital Signage

Diese Ausgabe als PDF kaufen

Preis € 7,99
(inkl. 19% MwSt.)

Stellenmarkt

Neuigkeiten

  • Neues auf der Heft-DVD

    Nur mit dem optimalen System und der richtigen Software nutzen Sie das volle Potenzial des Raspberry Pi. Mit der Heft-DVD erhalten Sie nicht nur die neusten Distributionen für den RasPi und Co., sondern gleichzeitig auch die passenden Programme zu den Artikeln.

  • Ferngebootet

    Das Booten über das Netzwerk beherrscht auch der RasPi 3 – und bietet damit sehr viel mehr Flexibilität, als Sie mit SD-Cards erzielen können.

  • Bleibende Werte

    Ein EEPROM dient dazu, Daten auch nach Abschalten der Energiezufuhr zu speichern, etwa als Kanalspeicher in Autoradios. Wir zeigen, wie Sie einen solchen Speicher beschreiben und wieder auslesen.

  • Auf Wolke 1

    Mit einem schnellen Netzwerkanschluss und einer SATA-Schnittstelle dient sich der Odroid HC1 als NAS-Alternative an – allerdings nicht für jedermann.

  • Wohnungsfunker

    Der kompakte Router GL.iNet dockt problemlos am Raspberry Pi an und erweitert diesen um einen Access Point samt Server-Funktion.

  • Satter Sound

    Mit zwei ICs am I2S-Bus und ein paar zusätzlichen Bauteilen erweitern Sie den Raspberry Pi um eine Soundkarte, die keine Kontaktmöglichkeit mit gängigem HiFi-Equipment scheut – von Klinke und RCA bis IEC60958, Koax-S/PDIF oder optischem TOSLINK.

  • Wer klopfet an?

    Wechselsprechanlagen mit Bild- und Tonübertragung gibt es zwar von der Stange, allerdings zu gesalzenen Preisen. Günstiger und obendrein flexibler ist ein Eigenbau mit Pi Zero und RasPi 3.

  • Wiedergeburt

    Mit dem Keyrah-Tastaturadapter und einem Raspberry Pi machen Sie aus einem defekten C64 eine optimale Emulator-Station, bei der Sie die originale Tastatur und die Joystick-Ports nutzen.

  • Kleine Nachtmusik

    Waveform8 beseitigt einige Ecken und Kanten des Vorgängers Tracktion – und macht die DAW endgültig fit für den Einsatz auf dem Raspberry Pi.

  • Recycling

    Mit einer Dockingstation lassen sich ausgemusterte IDE/SATA-Festplatten im 2,5- und 3,5-Zoll-Format am Raspberry Pi betreiben. Mit dem Samba-Server gliedern Sie den Mini-Rechner dann als Datenspeicher in Ihr lokales Netzwerk ein.