KL-Line адаптер с гальванической развязкой.
Адаптер разработан на основе USB UART FT232RL и специализированного драйвера
К и L линий MC33199D. FT232RL питается от шины USB. MC33199D получает питание +12 вольт от бортовой сети автомобиля. Питающее напряжение +5 вольт обеспечивает стабилизатор напряжения 78L05.
FT232RL может быть сконфигурирована с помощью специальной утилиты FT Prog свободно распространяемой разработчиком: ftdichip.com
FT Prog позволяет записать во внутреннюю EEPROM различную служебную информацию:
например идентификатор изготовителя устройства, ключи для программного обеспечения с которым будет использоваться данная микросхема и.т.д. Также утилита позволяет конфигурировать выводы служебной шины CBUS0- CBUS4, в частности назначить на любой
из этих линий сигналы TX и RX, управляющие одноимёнными светодиодами. Предусмотрена возможность при небходимости инвертировать сигналы RS232.
Для обмена данными с ECU автомобиля используются сигналы TxD, RxD и RTS# интерфейса RS232. Одноимённые выводы FT232RL TTL совместимы и подключены ко входам цифровых изоляторов ADuM1100A. Выходы изоляторов в свою очередь подключены к функциональным выводам драйвера MC33199D. Таким образом реализуется полная гальваническая развязка компьютера и автомобиля. Применение мной этих изоляторов обусловилось тем что: во-первых они у меня просто были и достались "на халяву", а во-вторых я имел честь испытать некоторый объём "мучений" при реализации гальванической развязки на оптопарах которые окончились только тогда когда я окончательно отказался от применения оных и «слепил» развязку на цифровых изоляторах. Всё началось с того что я решил собрать адаптер который бы стал достойной заменой моему VAG-COM интерфейсу собранному по схеме: MAX232=>74HC04; LM393=> ключи на триодах BC547C ну и наконец собственно K и L линии подключаемые уже к OBD II разъёму:
Фото:
VAG-COM интерфейс подключался к классическому аппаратному COM порту и отработал благополучно 2 года. Наверно я бы работал им и ещё некоторое время если бы, как говорят в народе, «несчастье не помогло». Ноутбук, к COM порту которого я подключал VAG-COM интерфейс исполнил «прощальный полёт» с высоты 1,5 метров и превратился в хлам. А на вновь купленном лэптопе COM порт отсутствовал. Вот и пустился я в конструирование… Первой конструкцией стал «Interface for VAG COM 409_rew.1.1» на FT232BM, оптопарах и выходных ключах найденный на просторах интернета:
Принципиальная схема:
Фото:
Схема была изменена в USB части, а именно: FT232BM была заменена на более «продвинутую» FT232RL. Собранный по указанной схеме девайс даже не опознавался как адаптер в VAG-COM 3.11.2 и «опознался» только после изменения цепи сигнала RxD от соответствующей оптопары к одноимённому выводу FT232RL. Изменение обозначено на фото. Линия RxD подключена к +5 вольтам через резистор 2,2 КОм и потенциал на ней управляется фототранзистором оптопары. Затем было произведено пробное подключение к автомобилю, которое закончилось полным провалом. После этого схема развязки изменялась несколько раз, пробовалась с транзисторными ключами и без. Результат один: адаптер программой опознаётся а подключения к автомобилю нет.
Следующей ступенью разработки стало прямое подключение MC33199D к линиям TxD, RxD, RTS# FT232RL. Дополнительная плата с MC33199D была прикручена с обратной стороны:
Результат: чёткое, устойчивое соединение с автомобилем. Об этом говорит по моим наблюдениям) «резкое», практически одновременное заполнение окон данных при установлении связи с ECU. Со старым интерфейсом при установлении связи эти окна заполнялись заметно по очереди, одно за другим.
После этого была предпринята попытка соединить FT232RL и MC33199D через оптопары. Была уверенность что теперь-то всё заработает как положено. Но как оказалось не тут-то было… Эта попытка также не увенчалась успехом. Соединение не устанавливалось. Не знаю что являлось причиной отсутствия связи при работе через оптопары, но после этого я решил посидеть часок за микроскопом и изготовить дополнительную плату для трёх ADuM1100A и конструкция приняла такой вид:
На следующий день были проведены «полевые испытания» и в результате был получен в сухом остатке «Адаптер для «реальных пацанов»». В завершение я переработал плату и собрал адаптер готовый к установке в корпус:
Адаптер в корпусе:
Не знаю, может эта конструкция кому-то покажется садомазохистичной, но мне лично, по отношению к электронике очень по душе постулат из сказки «Три поросёнка» который гласит: «Дом поросёнка должен быть крепостью…». Ну вот. Вернёмся к описанию схемы. На выходе применён специализированный последовательный драйвер K и L линий MC33199D. После ознакомления с даташитом на эту штуковину я уяснил для себя одну вещь: все схемы ключей K и L линий на транзисторах не что иное как лепка «пасочек» в песочнице младшей ясельной группы в детском саду… Я думаю тот кто изучал даташит MC33199D, как и я, поймёт о чём я хотел сказать…
Конструкция и детали…
Плата изготовлена промышленным способом, двухсторонняя, с металлизацией. Предусмотрена возможность установки светодиодов как SMD типоразмера 1206 так и обычных в корпусе 3 mm. USB разъём: USB-A female. OBDII: DRB-9 male с разводкой контактов в соответствии со стандартным OBDII кабелем. Разъёмы устанавливаются на той же стороне что и элементы. Все SMD элементы типоразмера 1206. Конденсаторы С5 и С6 танталовые, типоразмер В. Индуктивность L1 любая, рассчитанная на ток не менее 100mA.
Особое внимание: Земляной провод, соединяющий FT232RL и изоляторы, со стороны USB подключения, и земляной провод соединяющий изоляторы, MC33199D и разъём OBDII НЕ СОЕДИНЯЮТСЯ МЕЖДУ СОБОЙ!!!
Драйвер FT232RL доступен на сайте производителя: ftdichip.com При подключении к автомобилям VW и AUDI необходимость в какой-либо коррекции скорости обмена не возникала. ПО изпользуемое с адаптером –VAG-COM 3.11.2. Установка связи с ECU происходит чётко и быстро. Связь устойчива при соединении с любым контроллером автомобиля.
При правильной сборке и исправности комплектующих адаптер не нуждается в настройке и готов к использованию.
Принципиальная схема:
Март 2011г.
Scan Service Electronics Lab® by scan11
Назад.
Возврат на главную страницу.
