Как сделать k-line адаптер своими руками

Программы для диагностики через k-line

Если на автомобиле нет доступа по CAN – шине, то реализуется связь по k-line. Автопроизводители стали постепенно отказываться от этого канала. В свежих концепциях продукции автоконцернов ее уже нет.

На k-line работают профессиональные автотестеры (сканеры и адаптеры), имеющие возможность диагностики всех современных моделей автомобилей. Для этих устройств разработано множество программ, благодаря которым осуществляется связь с ЭБУ и реализуется возможность обмена информации, с внесением изменений в параметры бортового компьютера. Например, VAG-COM, Вася диагност, Delphi , Daewoo Scan и многие иные. Для каждой модели автомобиля предусмотрено свое программное обеспечение для k-line адаптера. Они имеют разные характеристики, отличаются набором функций и инструментов. С автомобилями группы VAG работает программа VAGCOM, отечественные модели диагностируют с помощью «мотор-тестер». Есть и универсальные программы, предназначенные для нескольких марок авто – «Юнискан».

https://youtube.com/watch?v=videoseries

С их помощью считываются с памяти ЭБУ коды ошибок и текущих параметров, помогающие оценить состояние систем и деталей автомобиля. Производится расшифровка ошибок, подыскивается и выводится в списке подробные рекомендации и инструкции по их устранению. С их помощью автовладелец вносит коррективы, дополнения или убавления выбранных функций систем электронной сети автомобиля.

Однако, результаты тестирования, охват диагностируемых систем, выводимая информация и т. д., зависят не столько от ПО адаптера, сколько от возможностей и функционала бортового компьютера

Схема универсального USB-KKL адаптера

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:

Так выглядит готовый адаптер.

Диагностический адаптер k line

Этот прибор служит связующим звеном между программными обеспечениями бортового компьютера и персональными электронными устройствами (ноутбук, ПК, планшет), на монитор которых выводится информация с ЭБУ. Его использование снижает вероятность серьезных поломок и сбоев, благодаря своевременной диагностике, только зародившихся, нарушений.

С помощью k line адаптера можно производить мониторинг важных параметров во время движения. Таких, как километраж, время в пути, состояние различных датчиков, скорость, объем выработанного топлива и т. д.

Прописка драйвера на ПК. После приобретения адаптера, нужна установка на ваш комп его драйвера. Он закачан на диск, который идет в комплекте с адаптером. Его можно найти в инете. До установки драйвера, адаптер к компьютеру не присоединяйте. Поставьте диск в дисковод, на экране выйдет его содержимое. Зайти в папку драйвера и запустить “Setup”. Нажав кнопку «Далее», пройти все этапы установщика, попутно соглашаясь на его запросы, и принимая его предложения. Дождаться сообщения об окончании процесса, нажать кнопку «Готово».
Как работает k- line. Говоря электронными терминами, работу k-линии можно охарактеризовать, как передача пакетов импульсов, формированных в электронных блоках. Замыкая сеть на массу, изменяется исходное значение напряжения (12В), импульс которого поступает на k line. При выключенном двигателе и зажигании, напряжение на линии отсутствует (=0).

Когда подключенный сканер посылает импульсы на k line, где зашифрован конкретный адресат, замыкая цепь (меняя напряжение), k-line посылает сообщение всем блокам. Получают все, а отвечает только адресат, формируя и высылая импульсы напряжения на k-линию. Оттуда сканер считывает эти сигналы, в которых зашифрована информация в виде кодов.

Когда нет ответа на запрос адаптера. Если на запрос адаптера ответа от блока не последует, в первую очередь нужно проверить наличие тока в разъеме ЭБУ, куда подключается k-line адаптер.

В стандартном разъеме OBD2 16 пинов, каждый из них несет ответственность за ту или иную связь. К-line предоставлен контакт №7. Туда поступает бортовое напряжение, источник силы канала. Отсутствие напряжения на контактах можно объяснить несколькими причинами:

— обрыв провода

— провод k линии замкнут на массе

— k-line зависает, от действий какого-нибудь блока

Поиск причины и неисправного блока, хлопотное дело. Нужно по очереди отключать от k линии блоки, тестируя провод, пока не наткнетесь на неисправный блок. Чтобы не откладывать диагностику, когда обнаружилась вышеизложенная неисправность, есть способы подключения к ЭБУ напрямую. Все остальные звенья цепи не тестируются.

Функционал адаптера k-line. Конечно же, в зависимости от программного обеспечения, функции адаптера для разных моделей автомобиля сильно различаются. Да и зависят, во многом, от ПО ЭБУ авто. Однако базовым пакетом функций обладают все тестеры этого уровня. К ним относятся:

— считывание кодов ошибки и вывод этой информации на монитор персонального устройства. Отчет представляется в виде списка, с подробным описанием ошибки и в графическом формате. Возле каждого кода есть вставка, с инструкциями по устранению неисправности.

— Сброс ошибок. После ремонта или замены неисправного элемента, производится удаление с памяти бортового компьютера сохраненных кодов ошибок.

— мониторинг текущих показателей работы систем автомобиля. Можно считать не только показания с блоков, но и непосредственно с датчиков. Такая функция помогает анализировать состояние всех компонентов конструкции автомобиля и выявить нарушения, которые не распознал ЭБУ.

— внесение корректив в настройки ЭБУ, что помогает полнее раскрыть, заложенный производителем, потенциал автомобиля. Или, наоборот, отключить лишние функции, которые загружают сеть.

— внешнее управление заключается в возможности задавать необходимые параметры, в обход ЭБУ, работу которого временно блокируется.

— адаптация, кодирование, перепрограммирование. Эти функции, с различными ограничениями, относятся к спец. возможностям адаптера. Их использование требует навыков и глубоких знаний.

https://youtube.com/watch?v=LMY0wO7dj6Y

Несколько полезных советов.

Программное обеспечение нужно своевременно обновлять.
Весь пакет сохраненных данных продублируйте на другой носитель. Дело в том, что при сбоях, важные аспекты можно восстановить, но не память.
Придерживайтесь технической документации производителя. Не переоцените ваши силы – не залезайте в малознакомые области, чтобы не повредить электронное оборудование автомобиля.

Адаптеры K‑L-LINE

Предлагаемый Вашему вниманию адаптер, несмотря на кажущуюся сложность, прост в изготовлении и порадует Вас безупречной работой без проблем и без сбоев. Данный вариант (сборки от Shuriken) работает у меня в тяжелейших боевых условиях уже на протяжении более 3‑х лет. Данную схему можно настойчиво рекомендовать для повторения, если планируется интенсивное профессиональное использование..

Для увеличении схемы щелкните по уменьшенной копии.

Несколько схем KL-Line (с) Олег Братков

Данная схема, предоставлена для публикации Олегом Братковым из Пятигорска. Особенностью схемы является исключение довольно «нежной» микросхемы МС33199 и использование L9637 (или аналогов), применяемых в иммобилизаторах ВАЗ АПС4/6. И еще одна разработка Олега, на «продвинутых» микросхемах DS275 и L9637. Нетрудно заметить, что легким движением эту схему можно превратить в K‑Line.

Адаптер на МАХ232 и 74HST14

Следующий, оптически изолированный адаптер K‑L-Line от Олега Браткова, предназначен, скорее, для «гурманов». Далее – текст автора.

Левая часть подключается к автомобилю, питание 12 вольт от бортовой сети 12 вольт. Правая часть подключается соответственно к СОМ-порту. Питание 12 вольт можно взять от блока питания 220/12 вольт. Я поместил адаптер во внутрь системного блока, питание 12 вольт от БП компьютера. Разъём вывел на переднюю панель на заглушку для 3.5 дюймового дисковода. Настройка простая. Смотрим осциллографом на коллекторе транзистора оптрона сигнал. Если завален, затянут передний фронт импульсов – надо увеличить ток через светодиод оптрона, то есть уменьшить сопротивление ограничивающего резистора. Для 4N25 нужно около 10 мА. Если завален задний фронт – уменьшить сопротивление подтягивающего резистора коллектора. У меня получилось при указанных номиналах. Между базой и эмитером транзистора оптрона 4N25 ставится шунтирующий резистор 500 кОм – 1 Мом.

KL-LineSneg

Данный адаптер KL-line, по сути, скомпонован из двух схем. Первая – канал К‑line, полностью повторяет схему адаптера KR‑2 НПП НТС первых выпусков, для подключения к ЭБУ всех отечественных автомобилей, включая Январь 4 и GM (без переключателя). Другая схема взята с http://orlovdv.narod.ru/COMport.html, разработанная как схема KL-line. В схеме НПП НТС отсутствует линия L необходимая для диагностики некоторых иномарок, во второй схеме, для подключения к блокам GM и Январь 4, требуется менять подтягивающий резистор. Так же в данной схеме предусмотрена защита L‑line от короткого замыкания. Еще одно преимущество данной схемы в том, что в ней не используется микросхема MC33199, существующая только в планарном корпусе.

При монтаже адаптера крайне желательно использовать комплектующие зарубежного производства.

ВНИМАНИЕ!!! При использовании аналогов транзистора MMBF170, возможны сбои при программировании контроллеров Микас 7.1.

Адаптер K‑L-Line. Простая схема на транзисторах. MOBIL

Данную схему предоставил для публикации Юрий (aka «mobil») из Ижевска. Простой адаптер на транзисторах. Не имеет тех недостатков которые бывают в других простых схемах на транзисторах. Особенность в том что не затягивается фронт по которому идет синхронизация RS-232. В результате адаптер уверенно работает с диагностическими программами на скоростях до 115 кБод. Не требует отрицательной подпитки, так как транзистор «тянет» вход СОМ – порта к +12, а не шунтирует подтягивающий резистор. Уверенно работает с кабелем длиной 5 метров.

Резисторы установленные рядом с разъемом RS-232 желательно размещать прямо в корпусе разъема. Это устраняет помехи и защищает СОМ – порт компьютера. Проверенно на ВАЗах, ГАЗах, VW, AUDI с использование нескольких компьютеров.

Пособие по самостоятельному изготовлению k-line адаптер