0

CAN-BOX — адаптер OBD2

Проект представляет собой устройство с внешним интерфейсом под разъем OBD2, который обеспечивает легкий доступ к шине CAN и другим линиям передачи, используемым производителями транспортных средств для диагностики.

CAN-BOX - адаптер OBD II

CAN-BOX — адаптер OBD II

Рекомендации: устройство предназначено для автомобильных мастерских, занимающихся диагностикой.

Глядя на новые автомобили, сложно представить их без современной электроники. Все больше и больше новых решений, изобретенных инженерами по всему миру, быстро приближаются к нам, пока водитель не перестанет быть самым важным «элементом», определяющим поведение автомобиля в непредвиденных ситуациях на дороге. Режиссеры научно-фантастических фильмов предсказывали будущее современных транспортных средств много лет назад. В фильмах демонстрировались автомобили без водителя, в которых пассажир садился в автомобиль, рассказывал, куда он хочет ехать, а водитель «робот» довез его к указанной точки без происшествий. В течение нескольких лет Google тестировал свой автономный автомобиль без водителя на улицах США. Управление заменяется компьютером, оснащенным различными датчиками, включая: GPS, датчики приближения, внешние сканеры, радары LIDAR или камеры. Самое интересное, что машина, проездившая несколько лет без непосредственного надзора и преодолевшая тысячи километров, лишь несколько раз столкнулась с другими автомобилями, причем, это было вызвано другими автомобилистами!

Быстрое развитие новых технологий и электронных компонентов позволяет увеличить скорость передачи данных и разработать безошибочные протоколы передачи, что способствует созданию все более безопасных автомобилей. Не так давно компьютер, отображавший даже среднее значение расхода топлива, был зарезервирован только для самых дорогих версий моделей автомобилей. Вся эта технологическая разработка способствовала разработке электронных установок, позволяющих диагностировать транспортные средства: в установке автомобиля может быть до 5 независимых трансмиссионных шин. В новых автомобилях чаще всего используется шина CAN. Огромное количество установленных датчиков вынуждает использовать быстрые и надежные шины данных и соединять их вместе. Встраивание шины данных, после которой отправляются параметры от всех датчиков, установленных в автомобиле, также позволило самодиагностировать автомобиль. Шины CAN, отвечающие, например, за связь схем, обеспечивающих работу двигателя, схемы комфорта или схем безопасности, подключены к внешнему интерфейсу, к которому можно подключить диагностический тестер, и данные, отправленные датчиками и электронными модулями, должны быть проверены, а записи могут быть прочитаны и обнаружены ошибки, возникшие во время работы. Шины соединены друг с другом через интерфейс, доступный для диагноста (Gate-Way), который заканчивается 16-контактным диагностическим разъемом OBDII, показанным на рис. 1.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 1

OBDII является стандартом, применимым ко всем автомобилям, произведенным после 1 января 1996 года в США и после 1 января 2003 года в Европейском Союзе. Одним из наиболее важных преимуществ интерфейса CAN является то, что все электронные модули и датчики в данной подсети подключаются параллельно к 2-проводной витой паре, что снижает вес и стоимость установки. Упрощенная схема топологии шины CAN, используемой в транспортных средствах, показана на рисунке 2.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 2

Все электронные модули подключены параллельно к двухпроводной витой паре. Данные по витой паре передаются с помощью дифференциального сигнала, благодаря которому сигнал имеет повышенную устойчивость к внешним электромагнитным помехам. Для устранения отражений волн на обоих концах шины используются согласующие резисторы с сопротивлением 120 Ом. Они могут варьироваться в зависимости от скорости передачи данных и типа используемой витой пары. В устройствах CAN есть два вывода с маркировкой CAN High и CAN Low. Когда по шине не передается информация (рецессивное состояние), в обеих линиях возникает напряжение 2,5 В. Во время передачи (доминирующее состояние) напряжения изменяются до 1,5 В для линии Low и до 3,5 V для Высокой линии (рисунок 3). Стоит знать основную информацию о передаче данных с использованием CAN.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 3

Конструкция и принцип действия

Представленная конструкция являет собой внешний интерфейс разъема OBDII, который позволяет легкий доступ к шине CAN и другим линиям передачи, используемым производителями транспортных средств. Разъем OB-DII на всех автомобилях, выпущенных после 2003 года, обычно устанавливается под рулевым колесом — пример показан на рис. 4.

Рис. 4

На рисунке 5 показано расположение выводов в диагностическом разъеме OBDII.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 5

Отдельные выводы могут использоваться производителями автомобилей для своих собственных протоколов связи. Анализ сигналов непосредственно от разъема очень неудобен из-за его расположения. Представленный CAN-BOX обеспечивает легкий доступ к 16 контактам диагностического разъема OBDII. Диагностическое оборудование, анализаторы данных шины CAN, осциллограф или диагностический тестер могут быть подключены к разъемам, что позволяет легко диагностировать ошибки, передаваемые электронными модулями автомобиля.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 6

На рисунке 6 показан пример схемы подключения диагностических приборов к автомобилю, а на рис. 7 показано практическое использование в автомобиле.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 7

CAN-BOX также упрощает подключение электронного модуля, снятого с автомобиля, и диагностику его вне, в соответствии со схемой на рисунке 8.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 8

На рисунке 9 представлен контроллер двигателя, подключенный с помощью кабелей CAN-BOX, благодаря которому он можно сохранить или прочитать данные из содержимого памяти.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 9

Питание CAN-BOX может осуществляться двумя способами: через диагностический разъем OBDII или от лабораторного источника питания. Обе линии электропитания защищены выпрямительными диодами, защищающими работающее диагностическое оборудование от обратной полярности напряжения питания.

На рисунке 10 показана принципиальная схема устройства.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 10

Диод D1 защищает диагностический тестер, подключенный к разъему OBDII, обозначенному на схеме «OUT», от обратной полярности, которая может возникнуть в разъеме OBD2 транспортного. Диод D2 защищает диагностический тестер, подключенный к разъему OBDII, обозначенному на принципиальной схеме «OUT OUT», от обратного подключения внешнего источника питания к разъемам типа «BATT +» и «GND». Устройство использует два светодиода. Светодиод с маркировкой «OBDII» указывает на напряжение, возникающее на контактах 16 (плюс источник питания) и 4 (заземление корпуса), когда CAN-BOX подключен к разъему OBDII автомобиля, а светодиод с маркировкой «Batt» указывает на внешнее напряжение, подаваемое на выводы 4 и 16.

Сборка и установка

Платы сборки CAN-BOX показаны на рисунке 11.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 11

Светодиоды должны быть согнуты и припаяны, как на рис. 12.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 12

Рис. 13

Рис. 14

Разъем OBDII и розетка должны быть припаяны к присоединенным платам, обращая внимание на нумерацию клемм, как описано на платах (рис. 13) и рис. 14). Наиболее сложной задачей при сборке может быть точная пайка печатных плат, составляющих корпус.

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 15

По периметру пластин находится луженый слой, который предназначался для пайки между ними (рис. 15 и  16).

CAN-BOX - адаптер OBD II

Рис. 16

4 боковых пластины с розеткой должны быть спаяны между собой. Нижняя плата должна быть привинчена к металлическим проставкам с помощью 4 винтов для облегчения демонтажа и доступа к внутренней части. Во время этой операции стоит обратить внимание на правильное расположение розетки (OUT) и вилки (IN). После пайки плат корпуса с помощью проводов или угловых позолоченных контактов подключите выводы разъемов IN и OUT к точкам пайки, расположенным на панели разъемов.

После правильной и аккуратной пайки активация схемы состоит в основном из проверки сборки на наличие коротких замыканий, а затем подключения источника питания +12 В к контактам 4 (минус) и 16 (плюс) разъема OBDII IN и проверки наличия «OBDII» включен. Затем переключите источник питания 12 В на 4 (минус) и 16 (плюс) розетки и проверьте, горит ли светодиод «Batt». Перед подключением диагностического прибора стоит проверить правильность перехода сигнала от входа к выходу. Лучше всего это сделать с помощью измерительного прибора, снабженного звуковым сигналом, прикасаясь к зондам с контактом «1» в штекере OBDII, отмеченным «IN», и контактом «1» в разъеме OBDII, отмеченном «OUT». Повторите эту процедуру для всех контактов в обоих разъемах. После этих операций система CAN-BOX готова к использованию.






Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.