Схема адаптера для диагностики автомобилей своими руками

При разработке универсального USB-KKL адаптера ставилась следующая задача:

разработать надежное устройство, адаптированное к нашим суровым климатическим условиям;
обеспечить защиту персонального компьютера от помех бортовой сети автомобиля;
обеспечить надежную связь между компьютером и автомобилем;
обеспечить универсальность подключения адаптера к автомобилям, поддерживающих диагностику по K-line.

Для сопряжения с компьютером была выбрана шина USB, так как она на сегодняшний момент является самой распространенной и обеспечивает питание адаптера. В качестве драйвера USB была выбрана микросхема FT232RL фирмы FTDIchip. Данная микросхема требует всего несколько внешних элементов для своей работы и обеспечивает любую скорость передачи без дополнительных настроек. Это очень удобно, так как диагностические протоколы используют нестандартную скорость передачи. Ниже приведена структурная схема данной микросхемы. Из нее видно что все необходимые элементы для работы микросхемы находятся внутри.

Для подключения микросхемы FT232RL понадобиться всего несколько конденсаторов. Типовая схема подключения приведена ниже.

Для сопряжения с автомобильной шиной K-line (ISO9141-1, ISO9141-2, ISO14230) была выбрана микросхема L9637D фирмы ST Microelectronics. Данная микросхема имеет ряд достоинств по сравнению с аналогами:

широкий диапазон входных напряжений (4,5 — 40 вольт);
защита от переполюсовки;
ограничение выходного тока по K-линии;
температурная защита;
защита от импульсных помех;

Ниже приведена структурная схема микросхемы L9637D.

L-линия в адаптере реализована с помощью двух транзисторов и управляется при помощи сигнала RTS. Как известно L-линия однонаправленная (информация идет от компьютера, в нашем случае, к ЭБУ ), но у микросхемы L9637D имеется вход для L-линии (эта микросхема предназначена для установки в блоке управления двигателя и поэтому L-линия здесь имеет функцию входа). Поэтому вход LI здесь используется для чтения данных с L-линии. Данных вход подключен к сигналу CTS. Таким образом получается еще одна K-линия.

Для защиты адаптера и компьютера от импульсных высокочастотных помех (коих в бортовой сети автомобиля пруд пруди) применяются фильтры под названием «ферритовые бусины». Данные фильтры производит фирма Murata. В адаптере используются фильтры типа BLM21PG331SN1. Данные фильтры при подачи на них постоянного напряжения имеют сопротивление около нуля, а при подачи на него высокочастотного сигнала увеличивают свое сопротивление до 330 Ом, тем самым препятствуя прохождению высокочастотных помех. На схеме они обозначены в виде катушек индуктивности (L1 — L3).

Из всего выше сказанного была разработана схема адаптера (приведена ниже).

Питание микросхем FT232RL и L9637D берется от шины USB, а подтяжка К-линий от бортовой сети автомобиля. Также в схему адаптера введен регулятор напряжения L78L05, для преобразования 12 Вольт в 5. Это сделано для того, чтобы можно было менять подтяжку К-линий: 12 или 5 вольт. Пятивольтовые уровни сигналов К-линий применяются в блоках, где используется протокол ALDL — это GM блоки и Январь-4.

Для обеспечения универсальности адаптера в нем используется разъем DB-9 папа. К этому разъему подключаются кабели с соответствующими диагностическими разъемами. В этом случае имея один адаптер и набор кабелей можно диагностировать весь спектр автомобилей, диагностируемых по К-линии.

В данную схему адаптера так же включен преобразователь ADM1485AR. Он предназначен для подключения устройств с интерфейсом RS485.

При разработке адаптера использовались только SMD компоненты, поэтому плата получилась компактной. Плата легко помещается в корпус переходника GC-9. Разводка платы приведена ниже.

Распиновка разъема для подключения кабелей приведен ниже.

Так выглядит готовый спаянный адаптер без корпуса:

Делаем K-line адаптер своими руками

Автомобили, система которых основана на инжекторе, имеют специальную линию, которая передаёт данные в момент диагностики. Называют её K-line, а имея в наличии специальный адаптер, вы сможете подключить к этой «к линии» свой ноутбук. Тогда с помощью нехитрых манипуляций, вы сможете своими руками обновить программное обеспечение электронных систем авто, провести диагностику их работоспособности или поставить другую прошивку на автомобильный ЭБУ.

С помощью подобного адаптера можно проводить самостоятельную диагностику авто

Адаптер K-line используется для передачи данных от ЭБУ на ПК пользователя. Информация проходит по отдельной линии, более того, входы для получения информации и её отправки могут быть принципиально разные! Чтобы их согласовать и используют к-лайн адаптер. Стоит K-line адаптер не очень дорого, несмотря на это, многие автолюбители пытаются сделать его своими руками.

Во Всемирной паутине вы можете обнаружить множество схем самодельных K-line адаптеров. Имеются и самые простые устройства, которые предназначены для работы на COM, однако на современных вычислительных устройствах этого порта уже нет. Гораздо удобнее использовать адаптер с переходом на USB, но техническая составляющая такого устройства гораздо сложнее.

Если вы решили сделать такое средство передачи данных от электронного блока вашего автомобиля на ПК своими руками, тогда сделать его следует с выходом на порт USB. Для этого придётся разжиться парой микросхем, печатной платой и множеством дополнительных частей. На самом деле, реализовать всё можно гораздо проще, достаточно иметь в наличии кабель от старого телефона, который пылится где-нибудь в ящике стола.

Составим список всех элементов, которые нам потребуются для создания K-line адаптера:

USB кабель от старого телефона;
паяльник и умение его использовать;
четыре резистора с сопротивлением 3 кОм;
один резистор с сопротивлением 10 кОм, один с номиналом 1 кОм и ещё один где-то на 8,4 кОм;
выпрямительный диод;
два транзистора;
один конденсатор, номиналом 0,47 F.

Собирать схему своими руками необязательно по этому макету, вы можете сделать это так, как вам удобно. При желании вы можете создать печатную плату, но именно этот k-line адаптер был сделан навесным монтажом.

Два транзистора вы можете позаимствовать в энергоблоке для компьютера, если имеется ненужный, или приобрести в магазине радиодеталей. Там же купите любой диод выпрямительного назначения, который имеет низкий параметр падения напряжения. Вы можете не впаивать его, если во время использования не перепутаете полюса, но для безопасности стоит его внедрить в схему. Конденсатор обязательно используем, чтобы устранить помехи на линии.

Итак, как только схема будет собрана, начинаем работать с USB кабелем. На компьютер необходимо установить специальный драйвер, который позволяет работать системе передачи данных на разных скоростях, называется он PL-2303. Как только установили, подключайте USB шнур и проверяем его на работоспособность. Если вы обнаружили его в диспетчере устройств, значит, он исправен.

Обязательно запомните, под каким номером порта COM он высветился в системе, а лучше запишите. Теперь скачайте программу, чтобы проверить работоспособность порта. Можете использовать COM Test от B&B.

Переходим к модернизации кабеля к-лайн своими руками. Отпаиваем разъём кабеля, который подключался к телефону, после этого нам необходимо понять, для чего каждый из проводов предназначен. Чтобы это определить, подключаем шнур к ПК, запускаем уже скачанную программу, выбираем COM порт нашего кабеля, скорость ставим любую.

Чёрный проводок является минусом, проверить вы можете это, предварительно прозвонив его на корпусе разъёма USB. Вольтметром находим проводок, напряжение которого равно 3,3 вольта. Теперь попробуйте написать какую-нибудь команду в окне программы, если в процессе этого изменится напряжение на проводе, значит, он является выходом, т. е. TxD.

Теперь пробуем определить провод RxD, который является входом, ни в коем случае не присоединяйте его к обнаруженному ранее «минусу». Если вы соедините его с нужным проводком, то текст, который вы напишите, отобразится и во втором окошке программы. Это значит, что данные вы не только передали, но и получили.

Теперь впаиваем эти провода в нашу схему и крепим их в разъём OBDII своими руками. После этого внимательно просмотрите, нет ли каких-нибудь обрывов или замыканий, их нужно исключить. Более того, при желании, придайте устройству надёжность, закрепив в какой-нибудь корпус.

Если вы хотите осуществить световую индикацию, просто впаяйте в схему диод в связке с транзистором номиналом более 500 Ом, чтобы он не смазывал сигнал на линии.

Теперь подключаем этот же кабель к нашему ПК, дополнительно подаём 12 вольт на схему. Если информация дублируется, значит, всё работает исправно. Теперь можете подключать к электронному блоку компьютера и проводить диагностику.

Вывод

Подводя итог, следует сказать, что сделать k-line адаптер своими руками нетрудно, нужны лишь базовые знания схемотехники и умение работать с паяльником. Делая такое устройство самостоятельно, вы сможете учесть технические составляющие индивидуально для вашего автомобиля и сэкономить одну-две тысячи рублей.

Все про K-Line адаптер

Адаптер K-Line — это устройство передачи данных по однопроводной линии. Порт компьютера имеет раздельные входы для получения и отправки данных, для согласования и предназначен адаптер сигналов СОМ K-Line.

K-line COM

Истории наших читателей

«Гребаный таз. «

Всем привет! Меня зовут Михаил, сейчас расскажу историю о том, как мне удалось обменять двенашку на камри 2010г. Все началось с того, что меня стали дико раздражать поломки двенашки, вроде ничего серьезного не ломалось, но по мелочи, блин, столько всего, что реально начинало бесить. Тут и зародилась идея о том, что пора менять машину на иномарку. Выбор пал на таёту камри десятых годов.

Да, морально то я созрел, а вот финансово никак не мог потянуть. Сразу скажу, что я против кредитов и брать машину, тем более не новую, в кредит это неразумно. Зарплата у меня 24к в месяц, так что насобирать 600-700 тысяч для меня практически нереально. Начал искать различные способы заработка в интернете. Вы не представляете сколько там развода, чего только не пробовал: и ставки на спорт, и сетевой маркетинг, и даже казино вулкан, в котором удачно проиграл около 10 тысяч(( Единственным направлением, в котором мне, казалось, можно заработать — это торговля валютой на бирже, это называют форексом. Но когда начал вникать, понял что это оочень сложно для меня. Продолжил копать дальше и наткнулся на бинарные опционы. Суть та же, что на форексе, но разобраться намного проще. Начал читать форумы, изучать трейдерские стратегии. Попробовал на демо счете, потом завел реальный счет. Если честно начать зарабатывать удалось не сразу, пока понял всю механику опционов, слил около 3000 рублей, но как оказалось это был драгоценный опыт. Сейчас зарабатываю 5-7 тыс. рублей в день. Машину удалось купить спустя пол года, но как по мне это неплохой результат, да и дело не в машине, у меня изменилась жизнь, с работы естественно уволился, появилось больше свободного времени на себя и семью. Будете смеяться, но работаю прямо на телефоне)) Если ты хочешь изменить свою жизнь как я, то вот что советую сделать прямо сейчас:
1. Зарегистрируйтесь на сайте
2. Потренируйтесь на Демо-счете (это бесплатно).
3. Как только что-то будет получаться на Демо-счете, пополняйте РЕАЛЬНЫЙ СЧЕТ и вперед, к НАСТОЯЩИМ ДЕНЬГАМ!
Также советую скачать приложение на телефон, с телефона работать намного удобнее. Скачать тут.

Для согласования с линией диагностики — микросхема 74ALS04 (74LS04, К555ЛН1, К1533ЛН1)

Печатная плата и подробности от Leonid.

Схема K-line от автора SHURIKEN
Для согласования с портом — MAX232 (ICL232CPE, HIN232)
Согласование с линией диагностики — микросхема LM339

Настройка схемы.

У некоторых ноутбуков СОМ-порт работает с уровнями сигналов +/- 3V, а адаптеры собранные на микросхеме МАХ232 выдают полноценные +/- 12V. Чтобы не было проблем с подключением K-line адаптера к ноутбуку нужно строить на микросхеме МАХ3232, которая имеет пониженные напряжения сигналов. Либо использовать микросхему DS275, которая работает с теми уровнями сигналов, которые получает. Таким образом, адаптер будет работать как СОМ-портом ПК, так и ноутбука. Кроме всего прочего, второй вариант практически не требует «обвязки» микросхем.

Схемы не имеют никаких особенностей, и при правильной сборке не требуют никакой настройки.
DА1 — любой стабилизатор, например, LM2931AZ-5, 7805.
Вместо 33199 (33290) при соответствующем изменении схемы можно использовать L9243 (из иммобилизатора АПС-4).

K-line ВАЗ

В ВАЗ 2110 колодка диагностики находится под рулевой колонкой, в автомобилях ВАЗ-21083, 21093, 21099 – под нишей расположенной ниже бардачка, в ВАЗ-2115 колодка расположена за декоративной крышкой, непосредственно под прикуривателем.

Порядок:

Вывод адаптера K-Line подключается к контакту М (ВАЗ)
Подключаем RS-232 разъем адаптера к последовательному порту компьютера (COM1)
Питание для k-line адаптера, обязательно брать от бортовой сети

K-Line USB

Подключение k-line

Со стороны компьютера «распиновка» полностью соответствует стандартному СОМ-порту, что позволяет подключать адаптер либо напрямую в СОМ-порт, либо через стандартный удлинитель 9pin – 9pin.

ВНИМАНИЕ! Сигнальный провод K-Line плохо «переносит» замыкания на землю и «+» питания — пожалуйста, обращайтесь с сигнальным проводом осторожнее.

Для подключения к автомобилю необходимо изготовить диагностический кабель k-line. Распайка кабеля:

4,5 + питания 12V от автомобиля
8,9 – общий провод (масса) автомобиля
2 – К-Line. Подключается к контакту «М» диагностического разъема.
+12V и общий провод можно брать как напрямую с АКБ, так и с диагностического разъема. На автомобилях ВАЗ первых выпусков питания на колодке диагностики может отсутствовать. В таком случае питание адаптера необходимо брать с прикуривателя или АКБ.

Данная распайка полностью соответствует распайке кабелей адаптера KR-2 от НПП НТС (Мотор-Тестер). Другие подробности.

Программы для k-line

Программа для диагностики ВАЗ:

ICD 1.2.0.1
Поддерживает: BOSCH MP7.0H, BOSCH M1.5.4 и Январь 5.х с нормами токсичности Россия-83, Евро-2 и Евро-3.
Способна очищать ошибки и сбрасывать настройки ЭБУ, тестировать (катушку зажигания, форсунки, кондиционер, вентилятор радиатора, реле бензонасоса, контрольную лампу «CHECK ENGINE»), управлять оборотами двигателя и оборотами холостого хода. Есть возможность определения типа ЭБУ, запись данных в ЭБУ, регулировка СО.
Скачать k-line программу ICD

KWP2000
Поддерживает: Микас-11 и Bosch M7.9.7 и их модификаций,
Программа KWP2000 отображает параметры работы двигателя, ошибки, графические показания, коды АЦП, пропуски зажигания. Имеет возможность управления форсунками, катушкой зажигания, бензонасосом, вентилятором охлаждения, кондиционером, лампой неисправности, стартером, впускным клапаном.
Скачать k-line программу KWP2000

Stevaz
Поддерживает: ЭБУ М1.5.4, М7.9.7, М10-ECU, Январь 4.1, Январь 5.1, Январь 7.2, МР 7.0, МР 7.0 Евро3, GM-ISFI-2S, Микас — 7.2, ЭМУР.
Способна показывать расход топлива, расход воздуха, угол опережения зажигания, бортовое напряжение, время впрыска, положение дроссельной заслонки и т.д
Скачать k-line программу Stevaz