Диагностика автомобиля на ардуино своими руками

Обновлено: 04.07.2024

Идеи для авто на основе маленькой платы с маленьким процессором — Arduino

Компы давно и плотно вошли в нашу жизнь. Аппаратная платформа Arduino — это одна из последних разработок с открытым программным кодом, которая построена на обычной печатной схеме. Подробнее о том, как с помощью такой платы сделать разные устройства для авто, мы расскажем далее.

С помощью платы Arduino можно соорудить автомобильный бортовой компьютер, который сможет:

рассчитать расход горючего;
вывести информацию о температуре антифриза;
рассчитать скорость движения, а также расстояние поездки;
вывести потраченное горючее за определенный километраж;
определить обороты мотора и т.д (автор видео — канал Arduino Tech PTZ).

Помимо устройства Arduino вам также потребуется жидкокристаллический модуль, адаптер Блютуз НС-05, а также сканер ELM327 и резисторное устройство на 10 кОм. Разумеется, необходимо приготовить и звуковой индикатор, монтажные провода и сам корпус устройства.

Процедура сборки осуществляется следующим образом:

Сначала настраиваем Блютуз адаптер. К пинам устройства нужно припаять провода — к двум нижним и верхним контактам.
Сам модуль подключается к плате для настройки, для этого необходимо открыть программу Arduino IDE 1.0.6 или любую другую версию, после его залить скетч в схему через USB-выход.
Когда загрузка будет завершена, нужно зайти в меню Сервис — Монитор порта и выставить скорость 9600.
Затем собирается схема с платой, адаптером и заранее подготовленным дисплеем. Сначала подключается Блютуз адаптер.
После этого в схему добавляется дисплей. Более подробное описание подключения вы найдете на фото ниже.
Резисторный элемент на 10 кОм используется для управления яркостью и контрастностью дисплея. Поэтому при первом подключении вы можете заметить, что изображения нет, если это так, то его нужно просто настроить путем поворота резистора.
Далее, производится подключение дополнительной клавиши, которая будет выполнять функцию переключения экранов с информацией. Один контакт от кнопки идет к элементу GND, второй — к контакту 10. Чтобы подключить бипер, плюсовой контакт соединяется с 13 пином, а минусовой — с GND.
Затем, используя то же программное обеспечение Arduino IDE 1.0.6, нужно залить скетч. Теперь вам остается только настроить бортовой компьютер и подключить его к автомобилю.

GPS-трекер

Чтобы собрать GPS-трекер на базе Arduino, вам потребуется:

сама плата, процесс описан на примере модели Mega 2560;
модуль GSM/GPRS, который будет использоваться для передачи данных на сервер;
а также Arduino GPS-приемник, в примере мы рассмотрим модель SKM53 (автор видео об изготовлении трекера на примере платы SIM 808 — канал Alex Vas).

Как производится подключение схемы:

Парктроник

Чтобы соорудить парктроник, вам потребуются такие составляющие:

Процедура сборки выглядит следующим образом:

Для начала на макетной схеме необходимо установить светодиодные элементы, подготовленные заранее. Отрицательный контакт у всех светодиодов будет общим. Короткий контакт — катод — следует подключить к отрицательной шине, которая имеется на макетной плате.
К более длинным контактам диодов, то есть анодам, необходимо подключить резисторные элементы на 200 Ом, если вы не будете их использовать, это приведет к перегоранию диодов.
На центральной части производится монтаж ультразвукового устройства. На этом контроллере есть четыре контакта. Vcc — это контакт питания на пять вольт, Echo — это выходной контакт, Trig — это вход, а GND — это заземление.
После того, как дальномер будет установлен, к его выходам следует подключить проводку. В частности, контакт Echo подключается к выходу 13, Trig — к 12 контакту. GND, соответственно, необходимо соединить с заземлением, которое имеется на схеме контроллера, а оставшийся выход Vcc соединяется с 5-вольтовым питанием на плате Arduino.
После выполнения этих действий нужно соединить проводку с контактами резисторных элементов. А также они подключаются последовательным образом к пинам на плате — используются пины от 2 до 7.
Следующим этапом будет подключение пьезопищалки, которая и будет предупреждать водителя о приближении к препятствию. Минусовой выход, как вариант, можно будет объединить с отрицательным контактом установленного ранее дальномера. Что касается положительного контакта, то он соединяется с пином под номером 11 на микросхеме.
Для того, чтобы устройство в конечном итоге работало в нормальном режиме, дополнительно нужно будет написать, после чего загрузить код программы в плату. В этом коде необходимо точно указать дистанцию, при приближении к которой начнут загораться диодные элементы и будет срабатывать пищалка. Причем тональность пищалки должна быть разной, чтобы водитель мог узнать, когда приближение к препятствию будет критическим. Сам код либо пишется самостоятельно, либо берется уже готовый вариант из Интернета. Вариантов скетчей очень много, вам нужно только выбрать наиболее подходящий для вашего устройства (автор видео — канал Arduino Prom).

Заключение

Как видите, микроплата Arduino — это универсальный вариант, с помощью которого можно создать множество различных девайсов. Помимо вышеописанных устройств, вы также можете соорудить спидометр, который будет выдавать информацию о скорости прямо на лобовое стекло, кнопку старт-стоп, и даже сигнализацию для транспортного средства. В целом вариантов очень много, если подойти к вопросу изготовления самодельного гаджета правильно, то у вас все получится.

Разумеется, для этого вы должны обладать знаниями в области электроники и электротехнике, при этом минимальных навыков, вероятнее всего, будет недостаточно. При изготовлении девайсов вам придется принимать собственные решения, о чем в Интернете может и не быть информации. Поэтому будьте готовы к тому, что процесс сборки может занять достаточно долгое время.

Из видео ниже вы сможете узнать, как обустроить климат-контроль путем доработки регулятора отопительной системе на примере автомобиля ВАЗ 2115 (автор ролика — Иван Никульшин).

Список требуемых деталей для сборки БК

1) Arduino Uno R3 — 1 шт. ~ 7 долларов:

2) LCD2004 жк-модуль ~ 6 долларов:

3) Модуль Bluetooth HC-05 ~ 4 доллара:

4) OBD ELM327 Bluetooth сканер ~ 4 доллара:

5) Резистор 10 кОм подстроечный, бипер для звука, 2 кнопки для смены экранов, провода для соединений, корпус ~ 3 доллара.

Настройка блютуз модуля HC-05 для работы

Подпаиваем провода к пинам блютуза: (картинку с выходами смотреть в описании требуемых деталей)

1 — это TX
2 — это RX
12 — это 3.3V
13 — это GND
34 — на этот вход тоже кидаем 3,3 V (нужен для перевода модуля в режим настройки с помощью AT команд).

Подключаем блютуз модуль к ардуине для его настройки

1 — TX модуля в 6 пин ардуины. (внимание будет TX в TX это не ошибка!)
2 — RX модуля в 7 пин ардуины. (аналогично не ошибка!)
12 — и 34 пин к 3,3V ардуины.
13 — GND ардуины.

1 — TX модуля в 6 пин ардуины. (внимание будет TX в TX это не ошибка!)
2 — RX модуля в 7 пин ардуины. (аналогично не ошибка!)
12 — и 34 пин к 3,3V ардуины.
13 — GND ардуины.

Открываем Aduino IDE 1.0.6 (использовал эту версию) и заливаем скетч через USB порт в плату.

void loop()
if (BTSerial.available())
Serial.write(BTSerial.read());
if (Serial.available())
BTSerial.write(Serial.read());
>

После успешной загрузки скетча открываем: Сервис->Монитор порта. Далее снизу ставим скорость 9600 бод и NL+CR вместе.

Далее вводим команды по одной и нажимаем [Послать]. После каждого ввода должен быть ответ ok.

AT // (возможно 1 раз вылетит Error, не пугайтесь… это нормально, повторите опять)
AT+NAME=Car //Присваиваем имя модулю Car
AT+ROLE=1 // Переводим модуль в режим Мастер
AT+PSWD=1234 // Ставим пароль 1234 как на OBD ELM327
AT+BIND=AABB,CC,112233 //Прописываем Mac адрес OBD ELM327.
AT+CMODE=1 // Подключение модуля с фиксированным адресом

Всё, настройка модуля Bluetooth закончена.

Теперь нужно собрать схему Arduino + блютуз + LCD-экран

1 — TX модуля засовываем в 7 Pin (Rx) арудины (именно TX в RX, не так как ранее);
2 — RX модуля засовываем в 8 Pin (Tx) арудины;
12 — Pin (3,3V) модуля в Pin 3,3V ардуины;
13 — Pin (Gnd) в Gnd арудуины;
34 — Pin мы никуда не подключаем (заизолируйте или отпаяйте).

VSS экрана к GND ардуины;
VDD экрана к 5V ардуины;
V0 экрана к центральному выходу резистора;
RS экрана к 12 пину ардуины;
RW экрана к GND ардуины;
E экрана к 11 пину ардуины;
DB4 экрана к 5 пину ардуины;
DB5 экрана к 4 пину ардуины;
DB6 экрана к 3 пину ардуины;
DB7 экрана к 2 пину ардуины;
A — к 5V ардуины;
K — GND ардуины.

Одну из оставшихся ног потенциометра пустить на GND ардуины.

Переменный резистор на 10кОм нужен, чтобы управлять контрастностью монитора, так что если при первом включении вы включите и ничего не увидите, попробуйте отрегулировать контрастность шрифта поворотом резистора.

3. Подключаем дополнительную кнопку для переключения экранов с данными.

[1 кнопка]: один конец от нормально-открытой кнопки подключаем в GND ардуино, а второй конец в пин 10.
[2 кнопка]: GND + пин 9.

Заливаем скетч в Arduino с помощью Aduino IDE 1.0.6 (использовал эту версию).

Нужно будет обязательно учесть три переменных:

1) ED=1.998 Например объем двигателя в литрах 1.398;
2) VE_correct=1.0; Корректировка объёмного КПД ДВС по таблице: (если расход реально меньше — то уменьшаем значение в процентном соотношении). Если не хотите калибровать добейтесь чтобы при прогретом двигателе мгновенный расход в л/час был в районе половины обьема двигателя;
3) tcorrect=1.014 (калибровка времени).
4) delay_var=65 Время паузы между запросами в ЭБУ, в дастере например все работает уже на 65 мс, а в старом chrysler cirrus надо аж 235 мс ставить.
5)speed_korrect_val=1; Корректировка скорости машины, смотреть по GPS/

Управление

[Кнопка 1] + [кнопка 2]: 4 секунды — Сброс журнала общего пробега и потраченного бензина на втором экране, также это сброс ошибок на экране информации об ошибках.

Скетч:

(по умолчанию настройки в скетче на Рено Дастер 2.0)

Все, идем в машину, вставляем ELM327 в порт, ардуину в зарядку для авто и проверяем.

Про параметр Fuel system status:

Для него нормальные показания это Closed loop (2).
Но иногда можно увидеть там open loop (1). Это значение можно увидеть в трех случаях:
1) автомобиль холодный и датчик кислорода еще не прогрелся
2) сильное нажатие на педаль газа и прекращение коррекции по ДК с целью достижения макс. мощности
3) прекращение подачи топлива при отпускании педали газа на скорости на передаче.

Про Обьемный КПД двигателя

Объёмный КПД двигателя внутреннего сгорания отражает эффективность всасывания в цилиндр и выпуска из цилиндра рабочей среды (то есть, топливо-воздушной смеси или выхлопных газов). Говоря более строго, объёмный КПД — это отношение (или процентное соотношение) количества рабочей среды, фактически всасываемой в цилиндр, к объёму самого цилиндра (при неизменных условиях). Поэтому те двигатели, которые могут создавать давления на входах в трубопроводы выше давления окружающей среды, могут иметь объёмный КПД больший 100 %.

VE изменяется в зависимости от оборотов, и дроссельной заслонке согласно найденной информации и в машинах для него вообще есть настоящие 3D таблицы:

Нашел график изменения в гугле и попытался воспроизвести хотя бы грубо его изменение.

Вот такой вот график получился! =))) ( кто сможет точнее дать данные для более точного графика буду рад, информации особо не нашел сколько не искал.)

Дорогие друзья, всем привет!
Уже прошло пол года с тех пор, как я приобрел стартер-кит Arduino.

В комплекте было все, чтобы потренироваться в программировании в данной среде (надо отметить, что среда эта — практически литературный английский. Я немного владею Pascal и VB, по этому с логикой упрощенного языка C++ особых проблем не возникло) Проблемы возникли с тем, что я не знаю куда применить все это дело на практике, да так, что получилось бы дело, а не бессмысленный опыт на брэдборде. Сегодня утром, сидя в машине и лязгая зубами от холода я понял, чего мне не хватает в зимнее время в данном автомобиле — датчика температуры ОЖ, точнее датчик то есть, но индикации его нет. (Да, я знаю, что можно вывести на РТ6 инфо о температуре ОЖ, но поползет управление экранами на приборной панели и кроме того, будет отображаться ложная информация о датчиках давления воздуха в шинах) Да и вообще — руки чешутся поковыряться с этим LEGO для бородатых дядек.
Короче, решил запилить свой экран с отображением температуры ОЖ, который будет подключаться к разъему OBDII. Старт положен.

Для начала о концепции:
Существуют уже готовые решения, Такие как carduino и подобные, но стоят они дорого и смысла в них особого нет.
У меня валяется ELM327 BT, исключив модуль синезуба можно получать и передавать данные непосредственно по serial.
Ардуино прекрасно переваривает данную инфу с помощью уже готовой библиотеки ArduinoOBD.
Вот одни из самых ходовых PID которые можнополучить:

PID_RPM – Engine RPM (rpm)
PID_ENGINE_LOAD – Calculated engine load (%)
PID_COOLANT_TEMP – Engine coolant temperature (°C)
PID_ENGINE_LOAD – Calculated Engine load (%)
PID_ABSOLUTE_ENGINE_LOAD – Absolute Engine load (%)
PID_TIMING_ADVANCE – Ignition timing advance (°)
PID_ENGINE_OIL_TEMP – Engine oil temperature (°C)
PID_ENGINE_TORQUE_PERCENTAGE – Engine torque percentage (%)
PID_ENGINE_REF_TORQUE – Engine reference torque (Nm)

PID_INTAKE_TEMP – Intake temperature (°C)
PID_INTAKE_PRESSURE – Intake manifold absolute pressure (kPa)
PID_MAF_FLOW – MAF flow pressure (grams/s)
PID_BAROMETRIC – Barometric pressure (kPa)

PID_SPEED – Vehicle speed (km/h)
PID_RUNTIME – Engine running time (second)
PID_DISTANCE – Vehicle running distance (km)

PID_THROTTLE – Throttle position (%)
PID_AMBIENT_TEMP – Ambient temperature (°C)

PID_CONTROL_MODULE_VOLTAGE – vehicle control module voltage (V)
PID_HYBRID_BATTERY_PERCENTAGE – Hybrid battery pack remaining life (%)

Вобщем, как можно понять — это практически все параметры, которые может выцыганить любой нештатный БК. Казалось бы его и купить, но так жить скучно.

Собственно пока так. Надеюсь, что эта тема будет интересна и мы вместе запилим народный БК — возможности то почти неограничены, хочешь вспышку, хочешь писчик по скорости и т.п. — вариантов массы с открытым исходным кодом. я в свою очередь все движения буду описывать в БЖ.

Update! Замылил куда-то свой ELM, заказал новый, еще более компактный по этому потихоньку накидываю скетч и рисую общую концепцию:

Валялся у меня сгоревший ELM327 адаптер для k-line на микросхеме PIC18F25K80. Поковырявшись с ним некоторое время понял, что ничего полезного не сделаю. Выбросил всю внутрянку, купил чип L9637D. И понеслось.

Напрямую arduino соединить с кан-шиной нельзя. Нужен конвертер уровней. Для этих целей подходит L9637D. Он подключается по классической схеме:

Данная схема встречается с дополнительной микросхемой ELM327. На моем ситрояне используется протокол ISO 14230. По тому достаточно только L9637D.

Схема питается от 12-и вольт в obd разьеме через линейный стабилизатор на 5 вольт.

K-line — пин 7 колодки, L-line пин 15 . земля пины 4 и 5, плюс пин 16. Общая распиновка разьема obd такая:

Соединяем Tx микросхемы L9637D с 14-ым пином Ardiono, uart пины с usb-ttl адаптером.

Загружаем скетч, запускаем и.. Я получил вот такой первый пакет:

C1 33 F1 81 66 83 F1 10 C1 E9 8F BD C2 33 F1 01 0C F3 84 F1 10 41 0C 0D 20 FF C2 33 F1 01 05 EC 83 F1 10 41 05 49 13 C2 33 F1 01 0F F6 83 F1 10 41 0F 47 1B

где
C1 33 F1 81 66 — эхо на запрос инициализации шины
83 F1 10 C1 E9 8F BD — ответ ЭБУ на запрос инициализации, C1 значит ОК
C2 33 F1 01 0C F3 — эхо на запрос оборотов двигателя
84 F1 10 41 0C 0D 20 FF — ответ ЭБУ с оборотами, где 0D 20 (HEX) >> 3360 (DEC)/4 = 840 об/мин
C2 33 F1 01 05 EC — эхо на запрос температуры ОЖ двигателя
83 F1 10 41 05 49 13 — ответ ЭБУ с температурой, где 49 (HEX) >> 73 (DEC) -40 = 33 град.
C2 33 F1 01 0F F6 — эхо на запрос температуры всасываемого воздуха
83 F1 10 41 0F 47 1B — ответ ЭБУ с температурой, где 47 (HEX) >> 71 (DEC) -40 = 31 град.

Читайте также: