CAN 介面¶

CAN 是一種讓多個裝置共用差動線路進行通訊的介面。全稱：Controller Area Network。

CAN 源自汽車與工業電子領域，但在 3D 印表機中因工具頭板、遠端 MCU 及需要比 I2C/SPI 更長距離、更可靠通訊的模組而普及。

CAN 的適用場景¶

在印表機及類似 iDryer 的周邊裝置中，CAN 用於：

印表機列印頭上的工具頭板；
遠端模組中的額外 MCU；
減少線束中的導線數量；
與 CAN 濾波器、攝影機或乾燥機板的通訊；
多控制器的分散式系統；
USB 或長距離 I2C/SPI 不適用的場合。

當節點距離主機或主板較遠，且周圍有馬達、加熱器及其他干擾源時，CAN 尤其有用。

CANH、CANL 與 GND¶

實體 CAN 匯流排通常使用：

CANH；
CANL；
有時使用 GND 或共同參考線；
若有需要，模組電源獨立供應。

訊號以 CANH 與 CANL 之間的差值傳輸，這也是 CAN 比單一訊號線更能抗干擾的原因。

簡化示意圖：

高速 CAN ISO 11898-2 匯流排，含多個節點與終端電阻

來源：Wikimedia Commons，EE JRW，CC BY-SA 4.0

佈線時，CANH/CANL 通常採用雙絞線。GND 的連接方式取決於具體電路、電路板與說明文件，但在小型 DIY 系統中，通常需要共同參考點以確保穩定運作與介面安全。

必須具備 CAN 收發器¶

重要提示：微控制器支援 CAN 與電路板上具備 CAN 功能並非同一回事。

要讓 CAN 正常運作，需要：

具有 CAN 控制器或適當韌體支援的微控制器；
電路板上的 CAN 收發器；
正確的 CANH/CANL 接頭；
收發器電源；
終端電阻；
為 CAN 編譯的韌體。

若微控制器規格表提及 CAN，但電路板上沒有收發器，則無法直接連接至 CAN 匯流排。

拓撲架構與終端電阻¶

CAN 是一種匯流排。良好的拓撲架構形如一條直線，各節點透過短分支連接。

通常需要兩個 120 Ohm 終端電阻：

一個位於匯流排的一端；
另一個位於另一端。

不是一個，不是三個，也不是「每塊板子各一個」。確切地說，兩端各一個。

在斷電狀態下，一條正確終接的匯流排，用三用電錶量 CANH 與 CANL 之間，通常會顯示約 60 Ohm，因為兩個 120 Ohm 電阻並聯。

許多電路板設有終端電阻跳線，有些則內建終端電阻且不易停用。因此在組裝前，請檢查匯流排上所有電路板的電路圖。

位元率¶

CAN 速率必須在所有節點上一致。在 Klipper 中，CAN 通常使用 1000000，即 1 Mbit/s，但具體數值取決於韌體、設定及匯流排長度。

若位元率不同，節點將無法正常通訊。

對於較長或有問題的佈線，速率可能至關重要。速率越高，匯流排對拓撲架構、終端電阻及線材品質的要求也越嚴格。

Klipper 中的 CAN¶

在 Klipper 中，CAN 作為與 MCU 通訊的方式之一。

CAN 上的裝置通常不透過 serial: 指定，而是在設定中使用 canbus_uuid：

[mcu toolhead]
canbus_uuid: 11aa22bb33cc

在 Linux 端，通常需要 can0 介面。主機必須具備 CAN 轉接器：

USB-CAN 轉接器；
處於 USB-to-CAN 橋接模式的電路板；
SBC 用 HAT/轉接器；
其他受支援的電路。

Klipper 提供工具來尋找新未初始化裝置的 canbus_uuid。請注意：若裝置已由 Klipper 設定，它可能不再出現在清單中的「新」裝置列表裡。

USB-to-CAN 橋接¶

部分電路板可以燒錄為 USB-to-CAN 橋接模式。此時電路板透過 USB 連接主機，並在 Linux 中顯示為 CAN 轉接器。

這種方式很方便，但有一個重要限制：橋接模式的用途是與真實 CAN 匯流排及其他 CAN 節點通訊。若主機附近只有一塊板子且沒有真實 CAN 匯流排，通常直接使用一般 USB/串列模式會更簡單。

此外，USB-to-CAN 橋接器不會顯示為 /dev/serial/by-id/...。它被設定為 CAN 介面，使用 canbus_uuid 而非 serial:。

何時適合使用 CAN¶

以下情況值得考慮使用 CAN：

需要連接工具頭板；
需要透過長線束進行通訊；
需要多個遠端 MCU；
希望減少移動部件與外殼之間的導線；
已有 CAN 基礎設施；
所選電路板有完善的 Klipper CAN 說明文件。

以下情況 CAN 可能並非必要：

電路板位於主機附近；
只需一個額外的 MCU；
USB 運作穩定；
對燒錄、can0、終端電阻及 Linux 網路設定缺乏經驗；
所選電路板說明文件不完善。

對於第一個簡單的額外控制器，USB 通常更快速且清晰。當 CAN 真正能解決佈線或板卡分散問題時，才有使用的意義。

CAN 不為負載供電¶

CAN 僅用於通訊。

若 CAN 板控制風扇、加熱器、SSR 或伺服馬達，仍需要：

電路板電源；
負載電源；
MOSFET/驅動器/SSR；
保險絲；
適當的接線端子；
加熱器的熱保護；
安全的外殼。

CAN 無法取代電力電子元件，也不能讓加熱器變得安全。

購買前的確認事項¶

購買 CAN 板前，請確認：

使用的是什麼微控制器；
電路板是否支援 Klipper CAN；
是否有 CAN 收發器；
CANH 和 CANL 的位置；
是否有終端電阻及如何啟用；
使用的是什麼接頭；
電路板如何供電；
電路板如何燒錄；
是否有 canbus_uuid 的操作說明；
是否需要獨立的 USB-CAN 轉接器；
是否有電路圖及引腳分配圖；
有哪些可用的引腳與電源輸出。

若賣家僅因晶片理論上支援 CAN 就標示「CAN」，但電路板上沒有收發器也沒有說明文件，這是個不好的選擇。

常見錯誤¶

混淆 CANH 和 CANL；
忘記需要 CAN 收發器；
只裝一個終端電阻而非兩個；
在每塊板子上都啟用了終端電阻；
未檢查 CANH 與 CANL 之間的電阻；
各節點設定了不同的位元率；
期望從 USB-to-CAN 橋接器找到 /dev/serial/by-id；
將板子燒錄為 USB 模式，卻以 CAN 方式連接；
燒錄為 CAN 模式，卻未設定 can0；
用長分支組成星型架構而非匯流排；
以為 CAN 可以為負載供電。

重點摘要¶

CAN 是遠端 MCU、工具頭板及印表機內分散式系統的理想介面。它使用差動對 CANH/CANL，需要 CAN 收發器、正確的拓撲架構，以及匯流排兩端各一個終端電阻。

對於 Klipper，CAN 雖有用但比 USB 複雜：需要將板子燒錄為 CAN 模式、設定轉接器/can0、尋找 canbus_uuid，並確認實體匯流排。在 CAN 確實能簡化佈線或提升連接可靠性的場合再使用。