Как известно для диагностики на современных авто используют разъем OBD II . В этом разъеме присутствует цифровая шина, с которой можно снимать необходимые данные. Протоколов этой цифровой шины много, отличаются от поколения и марки авто. У меня используется K-Line шина. Для того чтобы соединить порт USB компьютера с разъемом диагностики нужен переходник-конвертер. Вот этот переходник я и решил собрать.

Для начала приобрел уже давно необходимые детальки.

Собирать решил по стандартной схеме, коих в интернете полно. Только немного подкорректировал под себя:

Далее опираясь на схему была нарисована печатная плата:

Далее идет обычный процесс лазерно утюжной технологии. Применяемая микросхема FT232RL имеет корпус SSOP28, у которого расстояние между ножками 0,25 мм заставит применить аккуратность. Опыт травления печатных плат ЛУТом позволит этого добиться. У меня получаются дорожки толщиной 0,12мм.

Тонер уже на медной основе платы. Готово к травлению

Процесс травления пройден: лишняя медь стравилась.

Всё готово к лужению и пайке деталек

А вот и готовый переходник с припаянными детальками. Судя по фотке размер девайса получился флэшечный.

При подключении устройства в windows 7 драйвера устанавливаются автоматически, судя по всему они имеют цифровую подпись, так что проблем в 64-битной версии семерки не будет.

Теперь осталось подсоединить его к автомоб

О днажды у меня возникло желание, сделать чип-тюнинг своей десятке. Но как это сделать, на тот момент я не знал, а обращаться к кому либо, кто этим занимается, мне не хотелось, потому, что я привык все делать сам. Пару, тройку дней посветил изучению темы чип-тюнинга и методов его реализации. Для прошивки нужен k-line адаптер , его можно купить на сайте, а можно и сделать самому. Купить адаптер это долго и неинтересно, поэтому решил делать сам.

Первое и самое интересное, по крайней мере для меня, было изготовление печатной платы .

Для того чтобы сделать плату мне понадобилось: кусок платы 5/5см., лазерный принтер, утюг, медный купорос, соль и вода. У друга в гараже нашел ненужную плату заднего фонаря от ваз 2104, от нее отрезал нужного размера кусок и мелкой наждачкой с водой удалил лак с поверхности платы. Лучше конечно купить в радиомагазине, лист гетинакса или стеклотекстолита для печатной платы, только не было у меня свободного времени, чтоб съездить. При помощи программы Nero PhotoSnapViewer распечатал схему адаптера в оригинальном размере. Перед тем как печатать, нужно настроить принтер на максимальное расходование тонера.

Затем перенес рисунок на плату следующим путем, лист бумаги с рисунком опустил на пару секунд в воду, прислонил рисунком к медной стороне платы, утюгом высушил лист на плате (таким образом, тонер плавится и прилипает к плате), минут на 10-20 опустил в воду, пальцем удалил раскисшую от воды бумагу.

Для травления платы использовал самый доступный способ. На 250мл. воды, нагретые до 80 градусов, две столовые ложки поваренной соли и одну столовую ложку растолченного в ступе медного купороса. Для лучшей эффективности, можно дать раствору настояться пару дней, это ускорит время травления на пару часов. Плату травил в обычной тарелке, периодически помешивая раствор и поглядывал на плату. Процесс травления длился около 5 часов, главное было не прозевать, если передержать лишнее 10-20 минут от дорожек может и следа не остаться. Когда плата была готова, промыл под краном, просушил. На плате нужно просверлить отверстия под детали, но сделать это не так-то и просто, нужно очень мелкое в диаметре сверло, которого у меня не было и взять негде было, тем не менее, способ я быстро нашел, не такой правда эффективный, как сверло, но отверстия получились. Взял иглу от швейной машинки и заточил кончик иглы под треугольник, вставил иглу в дрель, 10 минут и все готово.

Плата будущего k-line адаптера готова, можно покупать элементы, но времени для поездки в магазин по прежнему не было, меня выручил друг. Спайка адаптера заняла максимум 20 минут. На все про все, бюджет около 300р.

Схема адаптера на двух микросхемах, max232 и мс33199 .

Расположение элементов на плате, синей стрелочкой указано расположение элемента со стороны дорожек, а красными противоположная сторона.

Прежде, навыков в травлении, пайке, расположении элементов, не было, разбирался во всем сам. Для корпуса адаптера использовал футляр, под панель автомагнитолы. Для подключения к компьютеру и разъему диагностики использовал СОМ-портовые шнуры (они же RS232 ).

Адаптер заработал с первого раза, без каких либо проблем. Только электронный блок управления двигателем (ЭБУ) подвел, оказалось, что у меня стоит Январь 4.1 с ROM-памятью, для которого нужен специальный программатор 27ХХХХ серий ПЗУ (постоянное запоминающее устройство). Я конечно сдался не сразу, купил электро стираемую Winbond 27c512 , ПЗУ других производителей, одноразовые либо стираются при помощи ультрафиолетовой лампы. Новую прошивку в микросхему, безуспешно пытался залить с помощью, сетевой карты, видеокарты, материнской платы, путем обновления БИОСа. 27ХХХХ серий ПЗУ прошивается только программатором, проверенно!!! Все равно не зря старался, теперь диагностирую периодически. С появлением ноутбука появилась возможность диагностики авто в динамике. Так как в современных ноутбуках нет СОМ-порта, приобрел переходник СОМпорт-USB за 250р.

ВАЖНО!!! Питание для k-line адаптера, обязательно брать от бортовой сети.

Переходник СОМ порт USB

Самодельный шнур K-line - диагностический разъем автомобиля.

Шнур питания адаптера от прикуривателя , позаимствовал у автомобильного телевизора.

Подключение автомобиля к ноутбуку.

Диагностика автомобиля.

Схема адаптера, рисунок печатной платы, перечень деталей, инструкция пользования

Информация, изложенная выше (как сделать диагностику автомобиля самому) – это лишь приоткрытая дверь в мир компьютерной автодиагностики. Совершенствование электронных устройств автомобилей требует от водителя умения определять неисправности самостоятельно, потому что это не только экономия средств, но и профилактика от серьезных поломок. Да, можно обратиться в автосервис или СТО и устранить проблему. Иногда приходится это делать. Но вы хотя бы сможете узнать, где поломка, чтобы разговаривать с механиком на понятном языке.

Пусть вы сначала научитесь считывать коды ошибок с бортового компьютера. Следующим этапом развития, возможно, станет расширенное понимание процесса диагностирования, что может стать источником бизнеса. Ведь услуги автодиагностики стали востребованы.

Новые бортовые компьютеры содержат информацию о работе абсолютно всех узлов и механизмов. Современный водитель обязан уметь работать автосканерами и программным обеспечением, которые описаны в этой статье.

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:

Адаптер K‑Line это устройство передачи данных по однопроводной линии, т.е запросы диагностического оборудования и ответы ЭСУД передаются по одной линии. СОМ-порт компьютера имеет раздельные входы для получения и отправки данных, для согласования и предназначен адаптер сигналов СОМ <-> K‑Line.

К‑линия автомобильной диагностики имеет «подтяжку» к 12 вольтам (питание ЭБУ) и размах сигналов от 0 до 12 V (теоретически, реально уровни немного отличаются).

В системах GM используется другой диагностический протокол – ALDL. В адаптере ALDL используется выход с открытым коллектором и 5 ‑вольтовые уровни сигналов. «Подтяжка» в этих системах находится внутри ЭБУ. В подавляющем большинстве случаев для этих систем не используется оригинальный адаптер, для диагностики применяют K‑Line, либо занизив до 5 вольт напряжение «подтяжки», либо подбором резистора для стабильной работы и на 5 и на 12 вольтовых уровнях.

Для согласования сигналов используются, как правило, специализированные микросхемы. Микросхема МС33199 служит для согласования с К‑линией и «разделения» и «смешивания» сигналов. МАХ232 – специализированная микросхема для согласования различных устройств с RS232 (стандарт СОМ-порта). МАХ232 содержит в себе интегральные преобразователи напряжения, позволяющие получить нужные для работы порта +/-12 V и приводит поступающие сигналы к необходимому уровню. Более «продвинутые» специализированные микросхемы – DS275 выполняет те же функции, что и МАХ232 , но имеет автоматическую настройку выходных сигналов по уровню входных и, что немаловажно, не требует громоздкой конденсаторной «обвязки».

Существует несметное количество вариантов схем адаптеров, от самых простых, на двух транзисторах, до полнофункциональных адаптеров на специализированных микросхемах. Естественно, желательно использовать хороший адаптер на специализированных микросхемах.

При диагностике иномарок 90 ‑x годов часто возникает необходимость в дополнительной линиии L (K‑L-Line адаптер), более поздние модели, как правило используют только K‑Line. Схемы адаптеров K‑L-Line можно посмотреть .

Один из самых обстоятельных из известных мне «рукодельщиков» ch0 zen поместил на своем отличном сайте наиподробнейшее, пошаговое описание изготовления адаптера на MC33199 по «утюжной» технологии. Очень рекомендую . Можно скачать всю информацию целиком .

Простая схема на 2 ‑х транзисторах

Одну из самых простых, но при этом отлично работающую схемку на двух транзисторах Вы видите на рисунке. Диод, защищающий схему адаптера от переполюсовки должен быть с минимальным падением напряжения, например, диод Шоттки. В некоторых случаях полезно подобрать номинал резистора R4 в пределах 510 Ом – 1 КОм, замеряя ток между K‑Line и общим проводом в пределах 15 –20 mA. Основная проблема адаптеров такого типа – транзистор передающий сигнал от К‑линии на компьютер (Q1 на приведенной схеме) медленно закрывается, что вызывает необходимость подбора резисторов для предотвращения перенасыщения транзистора. В противном случае фронт сигнала сильно запаздывает, что приводит к отсутствию связи.
Несколько таких адаптеров успешно работают, диагностируя все системы – от Микаса до Bosch MP7 и со всеми программами – загрузчиками блоков Январь 5 .1 .X. Иногда, при неустойчивой работе с протоколом ALDL, в котором пятивольтные уровни сигнала достаточно убрать резистор питания K‑Line (в данном случае R4 ). Транзисторы, использующиеся в схеме – любые маломощные кремниевые, структуры n‑p-n, например, КТ3102 . Желательно подобрать транзисторы с максимальным значением коэффициента усиления по току.

Как проверить адаптер не подключая к автомобилю? Очень просто. Дело в том, что поскольку линия после адаптера однопроводная, можно послать в порт сигнал и тут же его прочитать (режим «эхо»). Для этого необходимо подключить адаптер к компьютеру и воспользоваться древней программой диагностики компьютеров – Check It 3 .0 . Включаем режим диагностики COM и наблюдаем в окнах прием – передачу символов. Если все проходит нормально, это косвенно говорит о том, что схема работает, для полной уверенности необходимо осциллографом проконтролировать сигналы RxD, TxD и K‑Line. Размах сигналов на разъеме СОМ – порта должен быть от +12 V до 0 V (в идеале, реально чуть поменьше. По стандарту необходим размах от +12 до ‑12 V), а на линии K‑Line от +12 V до нуля. Проверку адаптера осуществляет так же программа диагностики ICD.

Адаптер K‑LINE © VSM

Более «правильную» схему адаптера для тех, кому проблематично достать дефицитную микросхему MC33199 D прислал VSM. Здесь для согласования с портом применена всё та же, довольно распространенная микросхема MAX232 (ICL232 CPE, HIN232 ), а согласование с линией диагностики – микросхема 74 ALS04 (74 LS04 , К555 ЛН1 , К1533 ЛН1 ).

Схема эксплуатируется в течении полутора лет, опробована на всех типах контроллеров. Защитный диод желателен с малым падением напряжения, второй – любой импульсный, например КД521 , 522 . VSM поделился также опытом подстройки нагрузочного резистора. На схеме его номинал 2 Ком, это оптимально для тестирования и программирования блоков «Январь», для «Бошей» его номинал около 1 Ком, для GM – больше 2 Ком. От себя замечу, что номинал резистора применяю 510 ‑560 Om, как на «больших» схемах, это обеспечивает ток линии около 20 mA, что повышает помехозащищенность. В GM, повторюсь, нагрузочный резистор установлен в блоке и линия диагностики использует пятивольтовые уровни, внешний нагрузочный резистор в адаптерах ALDL не используется. Нумерация выводов по входу соответствует 9 ‑пиновому разъему СОМ, выхода – 9 ‑пиновому разъему адаптера KR‑2 от НПП НТС. С этим адаптером стабильнее всего работает спортивная система впрыска J5 -Sport (Соколов-Спорт). Остальные, даже именитые адаптеры соединялись не с первого раза, рвали связь и пр.

ПРОВЕРКА И НАСТРОЙКА

1 . Ищем какой-нибудь измеритель, хотя бы простейший электрический тестер.
2 . Убеждается в правильности установки элементов схемы и наличии нужных и отсутствии ненужных соединений между ними.
3 . Подаем +12 В, адаптер к компьютеру не подключен.
4 . Проверяем наличие +5 В на выводе 16 MAX232 и выводе 14 логики, если нет – проверяем правильность установки и работоспособность 142 ЕН5
5 . Проверяем работу конверторов MAX232 , т.е. наличие +10 В на выводе 2 и ‑10 В на выводе 6 , если нет – проверяем правильность установки и исправность конденсаторов.
6 . Подаем на вход приемника RS232 ‑10 В, т.е. соединяем выводы 13 и 6 МАХ232 и проверяем прохождение сигнала: (логическая «1 » на выходе 12 MAX232 ) -> (логическая «1 » на входе 5 ЛН1 ) -> (логический «0 » на выходе 6 ЛН1 ) -> (+12 В в k‑line) -> (логическая «1 » на входе 1 ЛН1 ) -> (логический «0 » на выходе 2 ЛН1 ) -> (логический «0 » на входе 3 ЛН1 ) -> (логическая «1 » на выходе 4 ЛН1 ) -> (логическая «1 » на входе 11 MAX232 ) -> (низкий уровень RS232 , т.е. менее ‑5 В на выходе 14 MAX232 ). При непрохождении сигнала через любой элемент, проверяем правильность установки и работоспособность этого элемента. Удаляем соединение между выводами 13 и 6 МАХ232 .
7 . Подаем на вход приемника RS232 +10 В, т.е. соединяем выводы 13 и 2 МАХ232 и проверяем прохождение сигнала: (логический «0 » на выходе 12 MAX232 ) -> (логический «0 » на входе 5 ЛН1 ) -> (логическая «1 » на выходе 6 ЛН1 )-(~0 В в k‑line) -> (логический «0 » на входе 1 ЛН1 ) -> (логическая «1 » на выходе 2 ЛН1 )- (логическая «1 » на входе 3 ЛН1 )-(логический «0 » на выходе 4 ЛН1 )-(логический «0 » на входе 11 MAX232 ) -> (высокий уровень RS232 , т.е. более +5 В на выходе 14 MAX232 ). При непрохождении сигнала через любой элемент, проверяем правильность установки и работоспособность этого элемента. Удаляем соединение между выводами 13 и 2 МАХ232 .
8 . Подключаем адаптер к порту RS-232 компьютера, соединяем с k‑line и пытаемся установить связь с контроллером. В случае проблем, при отсутствии осциллографа, проверяем: правильность использования программы; параметры COM-порта (может ли он работать на выбранной скорости обмена); величину резистора в нагрузке k‑line; качество линии связи и т.д.

Печатная плата под данный адаптер (прислал Leonid [email protected])

Адаптер K‑LINE © SHURIKEN

Второй вариант «правильной» схемы адаптера для тех, кому проблематично достать дефицитную микросхему MC33199 D прислал SHURIKEN (CTTeam). Адаптер по этой схеме эксплуатируется более полутора лет, прошел проверку на всех системах впрыска и характеризуется как «железобетонный». Для согласования с СОМ – портом применена всё та же, довольно распространенная и дешевая (в разных регионах цена колеблется от 30 до 50 руб) микросхема MAX232 (ICL232 CPE, HIN232 ), а согласование с линией диагностики – микросхема LM339 . Каких либо дополнительных особенностей схема не имеет, катушка L1 служит для фильтрации импульсных помех.

Описание настройки и осциллограммы Вы можете посмотреть . Так же, как и в предыдущей схеме, нумерация выводов по входу соответствует 9 ‑пиновому разъему СОМ, выхода – 9 ‑пиновому разъему адаптера KR‑2 от НПП НТС.

K‑LINE: Новый взгляд на привычные вещи.

Прогресс движется вперед семимильными шагами и заглядывает даже за ворота автомастерских, в которых все чаще и чаще можно встретить ноутбуки в качестве диагностического компьютера. Нет слов, ноутбук более мобилен, функционален и в какой-то мере престижен, прибавляя «вес» автосервису. Но… В последнее время участились жалобы либо на неправильную работу адаптеров К‑Line, либо, что еще хуже, выход из строя COM – портов ноутбука. Дело, мне кажется в том, что у некоторых ноутбуков СОМ-порты работают с уровнями сигналов +/- 3 V, в то время как большинство адаптеров, рассчитанные на РС и собранные на микросхемах МАХ232 выдают полноценные +/- 12 V. То есть, для работы с ноутбуком желательно иметь адаптер, предназначенный именно для этого. Самый простой путь – заменить привычную нам всем МАХ232 на МАХ3232 , имеющую пониженные напряжения сигналов. Цена вопроса – 90 рублей, именно столько составляет разница в стоимости этих микросхем в Волгограде.

Другой, и, как мне кажется (IMHO), более прогрессивный способ предложил HASS_78 – использование для согласования с портом ноутбука микросхему DS275 . Данная микросхема работает с теми уровнями сигналов, которые получает, адаптируясь хоть к СОМ-порту РС, хоть к ноутбуку, представляя собой оптимальное решение для реализации K‑Line. Кроме всего прочего, данный способ практически не требует «обвязки» микросхем.

Итак, схема от Hass‑а на DS275 и MC33199 .

.… и МС

В заключение хочу сказать, что несмотря на то, что этот K‑Line адаптер очень негативно встречен сборщиками-продавцами «адаптеров» на более простой и дешевой элементной базе, это самое лучшее и правильное решение на сегодняшний день.

ПРИЛОЖЕНИЕ