webdonsk.ruТестер кан шины своими руками
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 01.09.2024
Я продолжаю изучать CAN шину авто. В предыдущих статьях я голосом открывал окна в машине и собирал виртуальную панель приборов на RPi. Теперь я разрабатываю мобильное приложение VAG Virtual Cockpit, которое должно полностью заменить приборную панель любой модели VW/Audi/Skoda/Seat. Работает оно так: телефон подключается к ELM327 адаптеру по Wi-Fi или Bluetooth и отправляет диагностические запросы в CAN шину, в ответ получает информацию о датчиках.
По ходу разработки мобильного приложения пришлось узнать, что разные электронные блоки управления (двигателя, трансмиссии, приборной панели и др.) подключенные к CAN шине могут использовать разные протоколы для диагностики, а именно UDS и KWP2000 в обертке из VW Transport Protocol 2.0.
Программный сниффер VCDS
Чтобы узнать по какому протоколу общаются электронные блоки я использовал специальную версию VCDS с программным сниффером в комплекте. В этот раз никаких железных снифферов на Arduino или RPi не пришлось изобретать. С помощью CAN-Sniffer можно подсмотреть общение между VCDS и автомобилем, чтобы затем телефон мог прикинуться диагностической утилитой и отправлять те же самые запросы.
Я собрал некоторую статистику по использованию диагностических протоколов на разных моделях автомобилей:
VW/Skoda/Seat (2006-2012) - приборная панель UDS. Двигатель и трансмиссия VW TP 2.0
Audi (2006-2012) - приборная панель VW TP 2.0. Двигатель UDS. Трансмиссия VW TP 2.0
VW/Skoda/Seat/Audi (2012-2021) - везде UDS
Протокол UDS
Unified Diagnostic Services (UDS) - это диагностический протокол, используемый в электронных блоках управления (ЭБУ) автомобильной электроники. Протокол описан в стандарте ISO 14229-1 и является производным от стандарта ISO 14230-3 (KWP2000) и ныне устаревшего стандарта ISO 15765-3 (Diagnostic Communication over Controller Area Network (DoCAN)). Более подробно в википедии.
Пример запроса и ответа температуры моторного масла:
Запрос температуры моторного масла:
7E0 - Адрес назначения (ЭБУ двигателя)
Байт 0 (0x03) - Размер данных (3 байта)
Байт 1 (0x22) - SID идентификатор сервиса (запрос текущих параметров)
Байт 2, 3 (0x11 0xBD) - PID идентификатор параметра (температура моторного масла)
Байт 4, 5, 6, 7 (0x55) - Заполнитель до 8 байт
Ответ температуры моторного масла:
7E8 - Адрес источника (Диагностический прибор)
Байт 0 (0x05) - Размер данных (5 байт)
Байт 1 (0x62) - Положительный ответ, такой SID существует. 0x22 + 0x40 = 0x62. (0x7F) - отрицательный ответ
Байт 2, 3 (0x11 0xBD) - PID идентификатор параметра (температура моторного масла)
Байт 4, 5 (0x0B 0x74) - значение температуры моторного масла (20.1 °C формулу пока что не смог подобрать)
Байт 6, 7 (0x55) - Заполнитель до 8 байт
Первая версия мобильного приложения VAG Virtual Cockpit умела подключаться только к приборной панели по UDS.
VW Transport Protocol 2.0
Volkswagen Transport Protocol 2.0 используется в качестве транспортного уровня, а данные передаются в формате KWP2000. Keyword Protocol 2000 - это протокол для бортовой диагностики автомобиля стандартизированный как ISO 14230. Прикладной уровень описан в стандарте ISO 14230-3. Более подробно в википедии.
Разбор протокола VW TP 2.0 на примере подключения к первой группе двигателя:
200 01 C0 00 10 00 03 01
Настраиваем канал с двигателем. Байт 0: 0x01 - двигатель, 0x02 - трансмиссия. Байт 5,4: 0x300 - адрес источника
201 00 D0 00 03 40 07 01
Получили положительный ответ. Байт 5,4: 0x740 - к двигателю обращаемся по этому адресу
740 A0 0F 8A FF 32 FF
Настраиваем ЭБУ на отправку сразу 16 пакетов и выставляем временные параметры
300 A1 0F 8A FF 4A FF
Получили положительный ответ
740 10 00 02 10 89
Отправляем команду KWP2000 startDiagnosticSession. Байт 0: 0x10 = 0b0001 - последняя строка данных + 0x0 счетчик отправляемых пакетов 0 (0x0 - 0xF)
Получили первый ACK
300 10 00 02 50 89
Получили положительный ответ. Байт 0: 0x10 - cчетчик принимаемых пакетов 0
Мы отправили первый ACK, что получили ответ
740 11 00 02 21 01
Делаем запрос. Байт 0: 0x11 - счетчик отправляемых пакетов 1. Байт 3: 0x21 - запрос параметров. Байт 4: 0x01 - из группы 1
Получили второй ACK
300 22 00 1A 61 01 01 C8 13
Байт 0: 0x22 - 0b0010 (не последняя строка данных) + 0x02 (cчетчик принимаемых пакетов 2). Байт 1,2: 0x00 0x1A длина 26 байт. Байт 3,4: 0x61 0x01 - положительный ответ на команду запроса параметров 0x21+0x40=0x61 из 0x1 группы. Байт 5: 0х01 - Запрос RPM (соответсвует протоколу KW1281). Байт 6,7: (0xC8 * 0x13)/5 = 760 RPM (формула соответствует протоколу KW1281)
300 23 05 0A 99 14 32 86 10
Байт 1: 0x05 - запрос ОЖ. Байт 2,3: (0x0A * 0x99)/26 = 57.0 C. Байт 4: 0x14 = запрос лямбда контроль %. Байт 5,6: 0x32*0x86; Байт 7: 0х10 - двоичная настройка
300 24 FF BE 25 00 00 25 00
0x25 0x00 x00 - Заполнитель, до 8 параметров
300 15 00 25 00 00 25 00 00
Байт 0: 0x15 - 0b0001 (последняя строка данных) + 0x5 (счетчик принимаемых пакетов 5)
Отправляем ACK. Прибывляем к нашему предыдущему ACK количество полученных пакетов 0xB1 + 0x4 = 0xB5
Запрос KeepAlive, что мы еще на связи
740 A1 0F 8A FF 4A FF
Мы разрываем связь
ЭБУ в ответ тоже разрывает связь
Во второй версии мобильного приложения VAG Virtual Cockpit появилась возможность диагностировать двигатель и трансмиссию по протоколу VW TP 2.0.
Диагностический адаптер ELM327
Для меня некоторое время было вопросом, как получить данные из CAN шины и передать на телефон. Можно было бы разработать собственный шлюз с Wi-Fi или Bluetooth , как это делают производители сигнализаций, например Starline. Но изучив документацию на популярный автомобильный сканер ELM327 понял, что его можно настроить с помощью AT команд на доступ к CAN шине.
Оригинальный ELM327 от компании elmelectronics стоит порядка 50$, в России я таких не встречал в продаже. У нас продаются только китайские копии/подделки, разного качества и цены 10-30$. Бывают полноценные копии, которые поддерживают все протоколы, а бывают и те которые умеют отвечать только на несколько команд, остальные игнорируют, такие адаптеры не имеют доступ к CAN шине. Я например пользуюсь копией Viecar BLE 4.0, который поддерживает 100% всех функций оригинала.
Последовательность ELM327 AT команд для работы с UDS по CAN шине:
Для работы с протоколом KWP2000 через ELM327 нужно только указать адреса назначения и источника.
Последовательность ELM327 AT команд для работы с VW TP 2.0 по CAN шине:
Мобильное приложение VAG Virtual Cockpit
Для разработки мобильного приложения подключаемого к автомобилю требовалось:
Сниффером собрать трафик от диагностической утилиты VCDS
Изучить работу протоколов UDS, VW TP 2.0, KWP2000
Настроить диагностический сканер ELM327 на работу с UDS и VW TP 2.0
Изучить новый для меня язык программирования Swift
В итоге получилось приложение, которое сочетает в себе функции отображения точных данных панели приборов и диагностика основных параметров двигателя и трансмиссии.
Пару слов про точность данных. Штатная панель приборов не точно показывает скорость - завышает показания на 5-10 км/ч, стрелка охлаждающей жидкости всегда на 90 °C, хотя реальная температура может быть 80 - 110 °C, стрелка уровня топлива до середины идет медленно, хотя топлива уже меньше половины и при нуле на самом деле топливо еще есть в баке. Производитель это делает для удобства и безопасности водителя.
На данный момент приложение показывает следующие параметры:
Приборная панель
Двигатель
Трансмиссия (температура)
1) Какая дверь открыта
2) Скорость
3) Обороты
4) Температура масла
5) Температура ОЖ
6) Топливо в баке в л.
7) Запас хода в км.
8) Средний расход
9) Время в машине
10) Пробег
11) Температура за бортом
1) Обороты
2) Массовый расход воздуха
3) Температура забора воздуха
4) Температура выхлопа (рассчитанная)
5) Критический уровень масла
6) Уровень масла
7) Наддув турбины (реальный)
8) Наддув турбины (ожидаемый)
9) Пропуски зажигания в цилиндрах
10) Углы откатов зажигания в цилиндрах
1) ATF AISIN (G93)
2) DSG6 (G93)
3) Блок управления DSG6 (G510)
4) Масло диска сцепления DSG6 (G509)
5) Мехатроник DSG7 (G510)
6) Процессор DSG7
7) Диск сцепления DSG7
Я стремлюсь чтобы приложение поддерживало как можно больше моделей автомобилей. Пока что поддерживаются производители: Volkswagen, Skoda, Seat, Audi. На разных комплектациях могут отображаться не все параметры, но это поправимо.
Сейчас я провожу тестирование версии 3.0. Приложение доступно только на iOS , после релиза 3.0 перейду к разработке версии для Android .
Довольно часто нас стали спрашивать не будет ли в GProbe+ функция прозвонки CAN шины, как это сделали в аналогичном изделии.
Пообщавшись в весьма большим количеством мастеров и установщиков по этому вопросу, понял, что много мастеров весьма смутно представляют вообще что такое CAN и хотя бы примерно как он работает, отсюда и желание получить инструмент который скажет — вот провод CAN-H вот CAN-L.
Однако гораздо лучше немного понять сам принцип работы шины и тогда распознать ее будет гораздо проще без дорогостоящих приборов. Да и для общего развития не помешает так как машины становятся все сложнее и сложнее.
Смотрим видео, в котором я постараюсь на пальцах объяснить работу CAN и как его найти с помощью GProbe+
И как комментарий! Для поиска шины, она должна быть активна и для 100% пробуждения можно включить зажигание.
В предыдущих статьях по тестированию GPS маяков-закладок, я описал работу и возможности новинки компании Старлайн – маяка Starline М15. В этот раз речь пойдет об еще одной новинке компании – GPS.
Автономные GPS-GSM маяки, маячки, маркеры, трекеры, закладки и т.д. и т.п. - занимают отдельное место в сфере автомобильных охранных систем и, на сегодняшний день, становятся всё популярнее.
Продублирую тут.Некоторое время назад занялся CAN шиной. Наконец созрела статья, как сделать простейший кан сниффер для Астры (легко адаптировать к любой другой марке, конечно).
Начнём сразу со схемы!
И после импорта данных в эксель:
Все эксперименты на ваш риск. :)
В моем БЖ по Астре продолжение.
November 2, 2017 at 05:32PM Tags: stm32 , кан шина , astra-h , can bus , can sniffer , sniffer , сниффер , сделай сам , своими руками , diy
Время прочтения
Сложность материала:
Для профи - 4 из 5
K-Line — одноканальная, но двунаправленная шина, которая применяется в оборудовании для автодиагностики, для связи с электронными блоками управления (ЭБУ). Используется в системах с инжекторным впрыском топлива двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Работа K-Line обеспечена протоколами ISO 9141-2 и ISO 14230, которые входят в известный стандарт OBD II. До появления шины CAN, как раз K-линия соединяла электронные узлы автомобиля в единую цепь.
Стандарты ISO 9141 и ISO 14230 схожи по аппаратной реализации линий передачи данных (14230 является развитием 9141). Различаются они требованиями к электрическим параметрам линии, а также протоколами верхних уровней.
Скорость обмена данными небольшая – до 10 КБ за секунду. В протоколе ISO 9141-2 пакеты передаются по 7 пину (K-линия) сервисной колодки. L-Line используется только для соединения ЭБУ со сканером.
Используя простой K-Line адаптер, можно настроить множество узлов в автомобилях группы VAG. Для этого необходимо знать основные каналы адаптации.
В этом материале максимально подробно рассказано о шине K-Line, а так же об адаптерах для соединения с ЭБУ автомобиля по этой линии.
1. Виды K-LINE адаптеров и их применение
В настоящее время K-Line адаптеры в основном распространяются с USB разъемом, а не COM. Это связано с тем, что диагностику обычно проводят ноутбуком, а в которых нет COM-портов . Однако суть работы адаптера не меняется. Внутри адаптера устанавливают микросхему-преобразователь из интерфейса USB в интерфейс COM или в Bluetooth. Под каждый тип таких микросхем необходим драйвер, чтобы в системе появился так называемый виртуальный COM-порт, через который адаптер будет сопрягаться с диагностическим ПО на компьютере.
USB K-Line – это простой блок, коммутирующийся через обычный ноутбук. При помощи сервисного ПО владельцу доступны базовые настройки, включая чтение кодов ошибок.
Читайте также: