Bilješka. VPW standard zadovoljavaju GM modeli, PWM standard Ford, a ISO 9141-2 standard azijski i europski modeli.
Totalna informacija
Radi se o mikrokontroleru izrađenom pomoću CMOS tehnologije (CMOS).
Pažnja! Kontroler NIJE namijenjen povezivanju s prvom generacijom ugrađenih sustava samodijagnostike (OBD I)!
Uređaj djeluje kao jednostavan skener i dizajniran je za čitanje dijagnostičkih kodova i podataka iz OBD II sustava (brzina motora, temperatura rashladne tekućine i usisanog zraka, karakteristike opterećenja, protok zraka u motor itd.) u okviru standarda SAE J1979 putem bilo koje vrste autobusa (PWM, VPW i ISO 9141-2).
Glavna namjena
Za spajanje na računalo (RS) dovoljna je 3-žilna žica, spajanje na dijagnostičku utičnicu se vrši pomoću 6-žilne žice. Napajanje se dovodi do kontrolera preko 16-pinskog OBD dijagnostičkog konektora. Shematski dijagram regulatora prikazan je na slici.
Shematski dijagram kontrolera PC sučelja s OBD II sustavom
Preporuke za korištenje
1. Za spajanje uređaja na automobil može se koristiti neoklopljeni kabel duljine ne veće od 1,2 m, što je posebno važno kod korištenja PWM protokola. Kod korištenja duljeg kabela smanjite otpor otpornika na ulazu uređaja (R8 i R9 ili R15). Kada koristite oklopljeni kabel, oklop bi trebao biti onemogućen kako bi se smanjio kapacitet.
2. Kabel za spajanje na serijski priključak računala također može biti neoklopljen. Uređaj radi stabilno s kabelom duljine do 9 m. Za znatno veće duljine kabela treba koristiti jači RS 232 komunikator.
3. Topologija električnih veza je proizvoljna. Za visoku vlažnost koristite dodatne kondenzatore.
4. Besplatni softver (preglednik) za čitanje kodova i podataka može se preuzeti s web stranica proizvođača i namijenjen je za korištenje pod DOS-om. Beznačajna veličina softverske aplikacije u varijanti «pod DOS-om» omogućuje vam da ga postavite na disketu za pokretanje DOS-a i koristite ga čak i na računalima opremljenim softverom koji nije kompatibilan s DOS-om. Neobavezni uvjet je čak i prisutnost tvrdog diska u računalu.
Opća načela razmjene podataka
Bilješka. Osim ako nije drugačije navedeno, svi brojevi su u heksadecimalnom formatu (hex), decimalni format označen je oznakom dec.
Razmjena podataka odvija se putem trožilne serijske veze, bez korištenja inicijalizacijske razmjene servisnih poruka (handshaking). Uređaj sluša kanal za poruke, izvršava primljene naredbe i prenosi rezultate na osobno računalo (PC), zatim se odmah vraća u način rada za slušanje. Podaci koji ulaze i izlaze iz kontrolera organizirani su kao lanac uzastopnih bajtova, od kojih je prvi kontrolni. Tipično, kontrolni bajt je broj od 0 do 15 dec (ili 0-F hex), opisujući broj bajtova informacija koji slijede. Tako bi, na primjer, naredba od 3 bajta izgledala ovako: 03 (kontrolni bajt), 1. bajt, 2. bajt, 3. bajt. Sličan format koristi se i za dolazne naredbe za ispitivanje ugrađenog sustava samodijagnostike i za odlazne poruke koje sadrže tražene informacije. Treba napomenuti da se samo četiri niska bita koriste u kontrolnom bajtu - visoki bitovi su rezervirani za neke posebne naredbe i mogu ih računalo koristiti prilikom inicijalizacije veze s kontrolerom i dogovaranja protokola prijenosa podataka, kao i kontroler za kontrolu grešaka u prijenosu. Konkretno, u slučaju greške u prijenosu, kontroler postavlja bit najveće važnosti (MSB) kontrolni bajt po jedinici. Nakon uspješnog prijenosa, sva četiri bita višeg reda postavljaju se na nulu.
Bilješka. Postoje pojedinačne iznimke od pravila za korištenje kontrolnog bajta.
Inicijalizacija kontrolera i ugrađenog sustava samodijagnostike
Za početak razmjene podataka, računalo mora uspostaviti vezu s kontrolerom, zatim inicijalizirati kontroler i OBD II podatkovni kanal.
Uspostavljanje veze
Nakon spajanja kontrolera na računalo i OBD dijagnostički konektor, mora se inicijalizirati kako bi se spriječilo «smrzava se», povezani s šumom u serijskim vodovima ako su spojeni prije nego što je regulator uključen. Istodobno se provodi jednostavna provjera aktivnosti sučelja. Prvo se šalje jednobajtni signal 20 (hex), koju upravljač percipira kao naredbu za uspostavljanje veze. Kao odgovor, kontroler umjesto kontrole šalje jedan bajt FF hex (255 dec) i ulazi u stanje čekanja za prijem podataka. Računalo sada može nastaviti s inicijalizacijom podatkovne veze.
Bilješka. Ovaj slučaj je jedan od rijetkih kada kontroler ne koristi kontrolni bajt.
Inicijalizacija
1. U ovoj fazi inicijalizira se protokol prema kojem će se razmjenjivati podaci, au slučaju ISO protokola inicijalizira se on-board sustav. Podaci se razmjenjuju pomoću jednog od tri protokola: VPW (General Motors), PWM (Ford) i ISO 9141-02 (Azijski/europski proizvođači).
Bilješka. Postoje mnoge iznimke: na primjer, pri anketiranju određenih modela automobila Mazda, može se koristiti Fordov PWM protokol.
2. Stoga, ako naiđete na probleme s prijenosom, prvo pokušajte koristiti neki drugi protokol. Protokol se bira slanjem kombinacije koja se sastoji od kontrolnog bajta 41 (hex) i bajt odmah iza njega koji definira vrstu protokola: 0 = VPW, 1 = PWM, 2 = ISO 9141. Na primjer, naredba 41 (hex) 02 (hex) inicijalizira se ISO 9141 protokol.
3. Kao odgovor, kontroler šalje kontrolni bajt i statusni bajt. Postavljanje MSB-a kontrolnog bajta ukazuje na problem, a statusni bajt koji slijedi sadržavat će odgovarajuće informacije. Nakon uspješne inicijalizacije, šalje se kontrolni bajt 01 (hex), što pokazuje da slijedi bajt statusa provjere. U slučaju VPW i PWM protokola, verifikacijski bajt je jednostavan odjek bajta odabira protokola (0 odnosno 1), prilikom inicijalizacije protokola ISO 9141, to će biti digitalni ključ koji vraća ugrađeni procesor i određuje koja će se od dvije malo različite verzije protokola koristiti.
Bilješka. Digitalni ključ ima isključivo informativnu svrhu. Treba napomenuti da je inicijalizacija VPW i PWM protokola mnogo brža, budući da zahtijeva samo prijenos relevantnih informacija na kontroler. Na modelima koji zadovoljavaju ISO standard, inicijalizacija traje oko 5 sekundi, potrošeno na razmjenu informacija između kontrolera i ugrađenog procesora, proizvedenih brzinom od 5 bauda. Treba napomenuti čitatelju da je na nekim vozilima obitelji ISO 9141 inicijalizacija protokola obustavljena ako se zahtjev za podacima ne pošalje unutar intervala od 5 sekundi - to znači da bi računalo trebalo automatski izdavati zahtjeve svakih nekoliko sekundi, čak iu stanju mirovanja..
4. Nakon što je veza uspostavljena i protokol inicijaliziran, započinje redovita razmjena podataka koja se sastoji od zahtjeva primljenih od računala i odgovora koje izdaje kontroler.
Postupak razmjene podataka
Rad kontrolera pri korištenju protokola obitelji ISO 9141-2 i SAE (VPW i PWM) događa u nekoliko različitih scenarija.
Razmjena putem SAE protokola (VPW i PWM)
1. Prilikom razmjene podataka korištenjem ovih protokola, samo jedan podatkovni okvir se sprema u međuspremnik, što znači da je potrebno specificirati okvir koji treba uhvatiti ili vratiti. U nekim (rijedak) slučajevima, ugrađeni procesor može odašiljati pakete koji se sastoje od više od jednog okvira. U takvoj situaciji, zahtjev se mora ponavljati dok se ne prime svi okviri paketa.
2. Zahtjev se uvijek formira na sljedeći način: [Kontrolni bajt], [Zahtjev prema SAE standardu], [Broj okvira]. Kao što je gore spomenuto, kontrolni bajt obično je broj jednak ukupnom broju bajtova koji ga slijede. Zahtjev je napravljen u skladu sa specifikacijama SAE J1950 i J1979 i sastoji se od zaglavlja (3 bajta), nizovi informacijskih bajtova i bajt za kontrolu pogreške (CRC) . Imajte na umu da dok se informacija na zahtjev oblikuje u strogom skladu sa SAE specifikacijama, potrošač kontrolnog bajta i broja okvira je kontroler sučelja.
3. Nakon uspješnog završetka postupka, poruka odgovora uvijek ima sljedeći format: [Check Byte], [SAE Standard Response]. Kontrolni bajt, kao i prije, određuje broj informacijskih bajtova koji ga slijede. Odgovor se, u skladu sa zahtjevima SAE standarda, sastoji od zaglavlja (3 bajta), nizovi informacijskih bajtova i CRC bajt.
4. U slučaju kvara šalje se 2-bajtna odgovorna poruka: [Kontrolni bajt], [Statusni bajt]. U ovom slučaju, MSB je postavljen u kontrolnom bajtu. Četiri najmanje značajna bita tvore broj 001, pokazujući da nakon kontrole slijedi jedan bajt, statusni bajt. Ova situacija može se dogoditi prilično često, budući da Specifikacije dopuštaju mogućnost neizdavanja podataka od ugrađenog procesora, kao i prijenos netočnih podataka u slučaju kada zahtjev ne zadovoljava standard koji podržavaju proizvođači vozila. Također je moguće da traženi podaci trenutno nisu dostupni u RAM-u procesora. Kada kontroler ne primi očekivani odgovor ili primi oštećene podatke, postavlja se MSB kontrolnog bajta, a statusni bajt se izdaje nakon kontrole.
5. U slučaju kolizije u sabirnici, sučelje generira jedan bajt 40 (hex), koji je kontrolni bajt s najmanje značajnim bitom postavljenim na nulu. Slična se situacija može dogoditi prilično često kada je autobus pun poruka većeg prioriteta od dijagnostičkih podataka - računalni uređaj mora ponoviti izvorni zahtjev.
Razmjena prema ISO 9141-2 protokolima
Normu ISO 9141-2 koristi većina azijskih i europskih proizvođača automobila. Struktura generiranog računalnog zahtjeva ne razlikuje se mnogo od one koja se koristi u SAE standardima, s jedinom razlikom što kontroler ne treba informacije o broju okvira i odgovarajuće informacije ne bi trebale biti prisutne u paketu. Stoga se zahtjev uvijek sastoji od kontrolnog bajta iza kojeg slijedi niz informacijskih bajtova, uključujući kontrolni zbroj. Kao odgovor na poruku, kontroler jednostavno prenosi signale koje generira ugrađeni procesor. U poruci odgovora nema bajta za provjeru, tako da PC kontinuirano prihvaća dolazne informacije sve dok se lanac ne prekine pauzom od 55 milisekundi koja označava završetak paketa informacija. Stoga se poruka odgovora može sastojati od jednog ili više okvira prema zahtjevima specifikacija SAE J1979. Kontroler ne analizira okvire, ne odbacuje nedijagnostičke okvire itd. Računalo mora samostalno obraditi dolazne podatke kako bi izoliralo pojedinačne okvire analizom bajtova zaglavlja.
Bilješka. Odgovori na većinu zahtjeva sastoje se od jednog okvira.
Izmjene napravljene u najnovijim kontrolerima sučelja
U nastavku su navedene glavne razlike u procesu prijenosa podataka pomoću protokola SAE i ISO 9141, koje su tipične za najnovije kontrolere sučelja, kao i postupak prijenosa podataka pomoću protokola ISO 14230:
- a) ISO 9141: Dodan bajt adrese;
- b) ISO 9141: Vraćaju se ne samo jedan, nego oba bajta ključa (dodatni bajt se također vraća u SAE modovima, no ovdje se ne koristi);
- c) Dodana podrška za ISO 14230 protokol.
Bilješka. Svi informacijski bajtovi se prenose u heksadecimalnom formatu. Znak XX znači nedefiniran, rezerviran ili neprepoznat bajt.
Uspostavljanje veze
Redoslijed postavljanja veze nije promijenjen:
- Dostava: 20
- Recepcija: FF
Izbor protokola
Primjenjuje se sljedeća shema:
- VPW:
- Polazak: 41.00
- Recepcija: 02, 01, XX
- PWM:
- Otprema: 41, 01
- Recepcija: 02, 01, XX
- ISO 9141:
- Slanje: 42, 02, adr, gdje je: adr bajt adrese (obično 33 hex)
- Recepcija: 02, K1, K2,
- gdje je: K1, K2 - ISO ključni bajtovi
- Ili: 82, XX, XX (Pogreška inicijalizacije ISO 9141)
- ISO 14230 (brza inicijalizacija):
- Pošalji: 46, 03, R1, R2, R3, R4, R5, gdje: R1 ÷ R5 - poruka o početku zahtjeva za povezivanjem prema ISO 14230, obično R1 ÷ R5 = C1, 33, F1, 81, 66
- Primi: S1, S2, ………, gdje je S1, S2, ……… poruka o početku ISO 14230 odgovora za uspostavljanje veze
Bilješka. Više od jednog ECU-a može se prenositi u seriji. Kod negativnog odgovora može se koristiti kao odgovor.
- Tipičan pozitivan odgovor izgleda ovako: S1, S2 ……. = 83, F1, 10, C1, E9, 8F, BD
- ISO 14230 (spora inicijalizacija):
- Slično ISO 9141
Primjedbe i komentari
- Ako planirate koristiti kontroler za prijenos podataka samo kroz jedan ili dva protokola, nepotrebne komponente mogu se isključiti (vidi dijagram). Na primjer, kada organizirate shemu za VPW protokol (GM) potrebne su samo tri žice električnog ožičenja u žici koja povezuje kontroler s automobilom (terminali 16, 5 i 2).
- Ako se ne koristi PWM protokol, elementi R4, R6, R7, R8, R9, R10, T1, T2 i D1 mogu se isključiti.
- U slučaju odbijanja razmjene prema ISO protokolu, sljedeći elementi podliježu isključenju: R15, R16, R17, R18, R19, R21, T4 i T5.
- Odbijanje korištenja VPW protokola omogućuje isključivanje sljedećih elemenata: R13, R14, R23, R24, D2, D3 i T3.
- Koriste se otpornici ugljičnog filma s 5% tolerancije otpora.
- Obratite pozornost na odsutnost tipke za resetiranje u hitnim slučajevima (RESET), ako je potrebno, takvo ponovno pokretanje može se izvršiti odspajanjem kontrolera iz priključka automobila (procesor sučelja će se automatski ponovno pokrenuti). Ponovno pokretanje softvera na računalu rezultira novom inicijalizacijom sučelja.