Белешка. Стандард VPW задовољи производни модел компаније GM, стандард PWM - Ford, стандард ISO 9141-2 - Азијски и европски модели.
Тоталне информације
У питању је микроконтролер направљен по ЦМОС технологији (CMOS).
Пажња! Контролер НИЈЕ намењен за повезивање са системима за самодијагностику прве генерације на возилу (OBD I)!
Уређај делује као једноставан скенер и дизајниран је да чита дијагностичке кодове и системске податке OBD II (брзина мотора, температура расхладне течности и усисног ваздуха, карактеристике оптерећења, проток ваздуха до мотора итд.) у оквиру стандарда SAE J1979 преко аутобуса било ког дизајна (PWM, VPW и ISO 9141-2).
Главни циљ
За повезивање са рачунаром (РС) довољна је 3-жична жица, прикључак на дијагностичку утичницу се врши помоћу 6-жичне жице. Напон напајања се доводи до контролера преко 16-пинског дијагностичког конектора OBD. Шематски дијаграм контролера је приказан на илустрацији.
Шематски дијаграм ПЦ интерфејс контролера са системом OBD II
Препоруке за употребу
1. За повезивање уређаја са аутомобилом може се користити неоклопљени кабл, дужине не дужи од 1,2 м, што је од посебног значаја при коришћењу протокола PWM. Када користите дужи кабл, смањите отпор отпорника на улазу уређаја (R8 и R9 или R15). Када користите оклопљени кабл, штит треба да буде онемогућен да би се смањио капацитет.
2. Кабл за повезивање на серијски порт рачунара такође може бити неоклопљен. Уређај ради стабилно са дужином кабла до 9 м. Ако је дужина кабла много већа, треба користити снажнији комуникатор RS 232.
3. Топологија електричних веза је произвољна. Користите додатне шант кондензаторе за високу влажност.
4. Бесплатни софтвер (прегледач) за читање кодова и података могу се преузети са веб локација произвођача и намењени су за коришћење под DOS. Безначајна величина софтверске апликације у варијанти «испод DOS» омогућава вам да га ставите на боот дискету DOS и користити чак и на рачунарима опремљеним некомпатибилним DOS софтвер. Опциони услов је чак и присуство хард диска у рачунару.
Општи принципи размене података
Белешка. Осим ако није другачије наведено, сви бројеви су у хексадецималном формату (hex), децимални формат је означен ознаком dec.
Размена података се одвија преко трожичне серијске везе, без употребе иницијализационе размене сервисних порука (handshaking). Уређај слуша канал за поруке, извршава примљене команде и преноси резултате на персонални рачунар (PC), а затим се одмах враћа у режим слушања. Подаци који улазе и излазе из контролера организовани су као ланац узастопних бајтова, од којих је први контролни. Типично, контролни бајт је број од 0 до 15 dec (или 0-F hex), који описује број бајтова информација који следе. Тако би, на пример, команда од 3 бајта изгледала овако: 03 (контролни бајт), 1. бајт, 2. бајт, 3. бајт. Сличан формат се користи и за долазне команде за испитивање уграђеног система самодијагнозе и за одлазне поруке које садрже тражене информације. Треба напоменути да се у контролном бајту користе само четири најмање значајна бита – најважнији битови су резервисани за неке посебне команде и могу се користити PC приликом иницијализације везе са контролером и преговарања о протоколу преноса података, као и контролер за контролу грешака у преносу. Конкретно, у случају грешке у преносу, контролер поставља најважнији бит (MSB) контролни бајт по јединици. Приликом успешног преноса, сва четири бита високог реда се постављају на нулу.
Белешка. Постоје појединачни изузеци од правила за коришћење контролног бајта.
Иницијализација контролера и система за самодијагностику у возилу
За почетак размене података PC мора успоставити везу са контролером, затим иницијализирати контролер и канал података OBD II.
Успостављање везе
Након повезивања контролера на PC и дијагностички конектор OBD мора бити иницијализован да би се спречило «смрзава», везано за шум у серијским линијама ако су били повезани пре него што је контролер укључен. Истовремено се врши једноставна провера активности интерфејса. Прво се шаље једнобајтни сигнал 20 (hex), коју контролер доживљава као наредбу за успостављање везе. Као одговор, контролер уместо контроле шаље један бајт FF hex (255 dec) и улази у режим приправности за пријем података. Сада PC може да настави са иницијализацијом канала података.
Белешка. Овај случај је један од ретких када контролер не користи контролни бајт.
Иницијализација
1. У овој фази се иницијализује протокол према коме ће се размењивати подаци, ау случају протокола ISO - иницијализација система на броду. Подаци се размењују коришћењем једног од три протокола: VPW (General Motors), PWM (Ford) и ISO 9141-02 (Азијски/европски произвођачи).
Белешка. Постоји много изузетака: на пример, приликом анкетирања неких модела аутомобила Mazda Може се користити Фордов протокол PWM.
2. Дакле, ако наиђете на проблеме са преносом, прво покушајте да користите неки други протокол. Протокол се бира слањем комбинације која се састоји од контролног бајта 41 (hex) одмах затим бајт који специфицира тип протокола: 0 = VPW, 1 = PWM, 2 = ISO 9141. Тако, на пример, на команду 41 (hex) 02 (hex) протокол се иницијализује ISO 9141.
3. Као одговор, контролер шаље контролни бајт и статусни бајт. Инсталација MSB Контролни бајт указује на проблем, а статусни бајт који следи садржаће одговарајуће информације. Након успешне иницијализације, шаље се контролни бајт 01 (hex), што указује да следи бајт статуса верификације. У случају протокола VPW и PWM бајт за верификацију је једноставан ехо бајта за избор протокола (0 или 1, респективно), при иницијализацији протокола ISO 9141 ово ће бити дигитални кључ који враћа уграђени процесор и одређује која ће се од две мало различите верзије протокола користити.
Белешка. Дигитални кључ има искључиво информативну сврху. Треба напоменути да је иницијализација протокола VPW и PWM је много бржи, јер захтева само пренос релевантних информација контролору. На моделима који испуњавају стандард ISO, иницијализација траје око 5 секунди, троше се на размену информација између контролера и уграђеног процесора, која се врши брзином од 5 бауда. Пажњу читаоца треба скренути на чињеницу да на неким моделима аутомобила породице ISO 9141 Иницијализација протокола се суспендује ако се захтев за податке не пренесе у интервалу од 5 секунди - то значи да PC требало би да произведе аутоматско издавање захтева сваких неколико секунди, чак иу режиму мировања.
4. Након успостављања везе и иницијализације протокола, почиње редовна размена података која се састоји од података који долазе од PC захтеви и одговори које издаје контролор.
Поступак размене података
Рад контролера када се користе породични протоколи ISO 9141-2 и SAE (VPW и PWM) дешава по неколико различитих сценарија.
Размена протокола SAE (VPW и PWM)
1. Приликом размене података коришћењем ових протокола, баферује се само један оквир података, што значи потребу да се наведе оквир који ће се ухватити или вратити. У неким (ретко) У случајевима, уграђени процесор може да преноси пакете који се састоје од више од једног оквира. У таквој ситуацији, захтев се мора понављати док се не приме сви оквири пакета.
2. Захтев се увек формира на следећи начин: [Контролни бајт], [Захтев према стандарду SAE], [Број оквира]. Као што је горе поменуто, контролни бајт је обично број једнак укупном броју бајтова који га прате. Захтев се подноси у складу са Спецификацијама SAE J1950 и J1979 а састоји се од заглавља (3 бајта), секвенце информационих бајтова и бајтова за контролу грешака (CRC) . Имајте на уму да су информације на захтев формиране у строгом складу са Спецификацијама SAE, потрошач контролног бајта и броја оквира је контролер интерфејса.
3. Након успешног завршетка процедуре, порука одговора увек има следећи формат: [Контролни бајт], [Одговор према стандарду SAE]. Контролни бајт, као и раније, одређује број бајтова информација који га прате. Одговорите у складу са захтевима стандарда SAE састоји се од заглавља (3 бајта), ланци информационих бајтова и бајтова CRC.
4. У случају грешке, шаље се 2-бајтна одговорна порука: [Контролни бајт], [Статусни бајт]. У овом случају, контролни бајт је постављен MSB. Четири најмање значајна бита формирају број 001, што указује да контролу прати један бајт, статусни бајт. Ова ситуација се може десити прилично често, пошто Спецификације дозвољавају могућност да процесор у возилу не издаје податке, као и пренос нетачних података у случају када захтев не испуњава стандард који подржавају произвођачи возила. Такође је могуће да тражени подаци тренутно нису доступни у РАМ-у процесора. Када контролер не прими очекивани одговор, или прими оштећене податке, поставља се MSB контролни бајт, а статусни бајт се издаје после контролног бајта.
5. У случају колизија у магистрали, интерфејс генерише један бајт 40 (hex), што је контролни бајт са најмањим битним битом постављеним на нулу. Слична ситуација може се десити прилично често када је аутобус напуњен порукама већег приоритета од дијагностичких података – рачунарски уређај мора да понови првобитни захтев.
Размена протокола ISO 9141-2
Стандард ISO 9141-2 користи већина азијских и европских произвођача возила. Структура формираног PC захтев се не разликује много од оног који се користи у стандардима SAE са једином разликом што контролеру нису потребне информације о броју оквира и одговарајуће информације не би требало да буду присутне у пакету. Дакле, захтев се увек састоји од контролног бајта праћеног низом бајтова информација, укључујући контролни збир. Као одговор на поруку, контролер једноставно преноси сигнале које генерише уграђени процесор. У поруци одговора нема контролног бајта, тако да PC прихвата долазне информације непрекидно све док се ланац не прекине паузом од 55 милисекунди, што указује на завршетак пакета информација. Дакле, порука одговора може се састојати од једног или више оквира у складу са захтевима Спецификација SAE J1979. Контролер не анализира оквире, не одбацује недијагностичке оквире итд. PC мора самостално да обрађује долазне податке како би изоловао појединачне оквире анализом бајтова заглавља.
Белешка. Одговори на већину захтева састоје се од једног оквира.
Модификације направљене у најновијим контролерима интерфејса
Испод су главне разлике у процесу преноса података преко протокола SAE и ISO 9141, који су типични за најновије верзије контролера интерфејса, као и редослед преноса података преко протокола ISO 14230:
- a) Стандард ISO 9141 Адресни бајт је додат;
- b) Стандард ISO 9141 Враћање не једног, већ оба кључна бајта (додатни бајт се такође враћа у режимима SAE, али се овде не користи);
- c) Додата подршка за протокол ISO 14230.
Белешка. Сви информациони бајтови се преносе у хексадецималном формату. Симбол XX означава недефинисани, резервисани или непрепознати бајт.
Успостављање везе
Редослед подешавања везе се није променио:
- Достава: 20
- Пријем: FF
Избор протокола
Примењује се следећа шема:
- VPW:
- Полазак: 41.00
- Пријем: 02, 01, XX
- PWM:
- Отпремање: 41, 01
- Пријем: 02, 01, XX
- ISO 9141:
- Отпремање: 42, 02, adr, Где: adr - адресни бајт (обично 33 hex)
- Пријем: 02, К1, К2,
- где: К1, К2 - кључни бајтови ISO
- Или: 82, XX, XX (грешка при иницијализацији ISO 9141)
- ISO 14230 (брза иницијализација):
- Отпремање: 46, 03, R1, R2, R3, R4, R5, Где: R1 ÷R5 - порука о почетку захтева ISO 14230 за успостављање везе, обично R1 ÷ R5 = Ц1, 33, F1, 81, 66
- Пријем: S1, S2, ………, Где S1, S2, ……… - порука о почетку одговора ISO 14230 за успостављање везе
Белешка. Више од једног се може послати узастопно ECU. Негативни код одговора се може користити као одговор.
- Типичан позитиван одговор изгледа овако: S1, S2 ……. = 83, F1, 10, Ц1, Е9, 8F, BD
- ISO 14230 (спора иницијализација):
- Слично томе ISO 9141
Примедбе и коментари
- Ако планирате да користите контролер за пренос података само преко једног или два протокола, непотребне компоненте се могу искључити (види дијаграм). На пример, када организујете шему за протокол VPW (GM) потребне су само три жице електричних инсталација у жици која повезује контролер са аутомобилом (терминали 16, 5 и 2).
- Ако се не користи никакав протокол PWM, елементи се могу искључити R4, R6, R7, R8, R9, R10, Т1, Т2 и D1.
- Ако одбијете размену по протоколу ISO Елементи које треба искључити: R15, R16, R17, R18, R19, R21, Т4 и Т5.
- Одустајање од протокола VPW омогућава вам да искључите следеће елементе: R13, R14, R23, R24, D2, D3 и Т3.
- Користе се отпорници угљеничног филма са толеранцијом отпора од 5%.
- Обратите пажњу на одсуство дугмета за хитно ресетовање (RESET), ако је потребно, такво поновно покретање се може извршити искључивањем контролера из конектора аутомобила (процесор интерфејса ће се аутоматски поново покренути). Поновно покретање софтвера на PC изазива нову иницијализацију интерфејса.