K line адаптер конструктор

Обновлено: 03.05.2024

Английское слово "Tuning" означает "настройка", "регулировка", а чип-тюнинг реальный способ повысить мощность двигателя и улучшить динамику автомобиля без каких либо механических переделок двигателя, лишь за счет изменения программных параметров блока управления. Правда, возможность такая существует лишь для автомобилей с электронным блоком управления двигателя ЭБУ (англ. ECU - Engine Control Unit).

ЭБУ - это автомобильный компьютер, формирующий сигналы управления для исполнительных устройств систем впрыска топлива и зажигания на основании, получаемой от датчиков информации о числе оборотов и положении коленчатого вала двигателя, расходе воздуха и т.д. В составе ЭБУ имеется чип или микросхема памяти, в которую зашита программа управления двигателем.

Силовой агрегат каждой марки и модели современного автомобиля имеет собственную программу, корректируя которую, можно изменять параметры работы отдельных систем: регулировать количество подаваемого в цилиндры топлива и угол опережения зажигания, управлять режимами работы систем контроля выхлопных газов и пр. Чип-тюнинг сродни замене прошивки для плеера или BIOS для компьютера, правда, возможности чип-тюнинга несколько шире. Если при замене BIOS полностью меняется прошивка, то чип-тюнинг подразумевает также и корректировку лишь отдельных параметров.

Для замены прошивки большинства цифровых устройств они подключаются к компьютеру через стандартные интерфейсные разъемы, а для подключения к компьютеру электронного блока управления автомобиля необходим адаптер К, Л линии и диагностическая программа для контроля и изменения параметров.

Упрощенные демо-версии профессиональных программ для чип-тюнинга выложены для свободного использования на многих специализированных сайтах, там же можно найти и новые прошивки для электронных блоков управления. В интернет доступно большое количество схем адаптеров разного уровня сложности для самостоятельной сборки. Менее подготовленные радиолюбители и не специалисты в данной области часто предпочитают использовать проверенные конструкции от фирмы МАСТЕР КИТ.

В 2006 году в нашем журнале был описан набор «Универсальный автомобильный адаптер КЛ линии NM9213-USB». Устройство получилось, как было отмечено еще на тестовых испытаниях, удобным и полезным, за исключением некоторых минусов, связанных с необходимостью подбора соединительных кабелей, их распайкой и монтажом всего устройства.

И вот МАСТЕР КИТ в такт с новинками на рынке полупроводниковых компонентов предлагают еще более совершенную конструкцию. Новинка этого года - новый готовый блок «Адаптер К-Линии BM9213-USB», воплотивший в себе усовершенствованные разработки электронных фирм и позволяющий работать через USB порт. Выпускается адаптер в виде готового устройства, что снимает с покупателя многие проблемы сборки, присущие предыдущему набору.

Предлагаемый блок BM9213 представляет собой простой и надежный универсальный адаптер К-Л линии. Устройство предназначено для подключения персонального компьютера (PC) к диагностическому каналу (К или L -линии) электронного блока управления (ЭБУ) автомобиля с целью диагностики и управления его функциями. Оно представляет собой преобразователь уровней логических сигналов обмена ЭБУ и стандартного порта USB. Драйвер К-линии полностью защищен от случайного замыкания на корпус и перегрева.

КЛ адаптер BM9213-USB радует минимумом соединительных проводов, он подключается непосредственно к разъему USB порта компьютера или ноутбука, а для кабеля соединения с автомобилем предусмотрен удобный и надежный клеммник под винтовые зажимы.

Важным преимуществом нового адаптера является питание от шины USB. Другие характерные особенности устройства:

полная защита выводов от любого замыкания (между собой, на корпус и на плюс аккумулятора);
защита от перегрева;
защита от перенапряжений по входам К и L линий;
защита от ошибочного подключения цепей: +12 вольт и корпуса.

Общий вид устройства представлен на рис.1, схема электрическая принципиальная на рис.2.

Рис.1а. Внешний вид BM9213-USB.

Рис.1b. Внешний вид BM9213-USB.

Рис.2 - Принципиальная схема BM9213 USB

Технические характеристики

Питание устройства: от разъёма USB
Ток потребления: 20 мА.
Поддерживаемые интерфейсы: K-line (ISO-9141) L-line (ALDL)
Размеры устройства: 68х17х10 мм

Устройство

Если взглянуть на BM9213 USB с другой стороны печатной платы, увидим те самые чипы - последние новинки автомобильной электроники. Тот чип, что побольше (FT232BL) отвечает за связь с компьютером через USB порт. Маленький чип с восемью выводами (L9637D) выполняет всю работу по обмену с ЭБУ, для которой еще два-три года назад использовали микросхемы значительно большего размера, дополняемые большим количеством внешних компонентов.

Разъем К-L line подключается через соединительный кабель к диагностической колодке автомобиля. Через разъем USB выполняется обмен данными с компьютером и питается напряжением 5 вольт часть схемы адаптера. Напряжение 12 вольт с разъема К-L line используется для питания цепей связи с блоком ЭБУ. Вывод К- line этого разъема подключается к входу/выходу К линии микросхемы DD2 (вывод 6). Вывод L line разъема подключен на 8 вывод DD2. Первоначально L линия была разработана, как однонаправленная. Для использования дополнительной возможности – опроса ЭБУ по L линии в схему адаптера включены два транзистора VT1 и VT2, позволяющие ЭБУ не только передавать, но и принимать данные по L линии.

Микросхема DD1 выполняет функции интерфейса между выводами RX и TX чипа DD2 и стандартным USB портом. О работоспособности устройства можно судить по трем распаянным на плате миниатюрным индикаторам. VD3 «Power» индикатор наличия питания, загорается после подключения к USB порту, светодиоды VD2 и VD3 указывают на процесс обмена данным между компьютером и автомобильным ЭБУ. Индикатор VD3 загорается в процессе передачи данных от ЭБУ, VD2 при передаче к ЭБУ. Все элементы надежно защищены от механических повреждений и электрических замыканий плотно обтягивающей плату термоусадочной изоляцией.

Конструкция

Устройство выполнено на печатной плате размерами 68х17 мм. Её внешний вид приведен на рис.3.

Рис.3. Монтажная плата.

Подключение

Подключение кабеля со стороны автомобиля не вызовет проблем если используется стандартный 16-ти контактный диагностический разъем OBD-II (EOBD), применяемый на последних модификациях ВАЗ, нумерация контактов которого приведена на рис.4.

Рис.4. Нумерация контактов.

Вместе с тем в некоторых особенно «пожилых» моделях могут использоваться и другие типы разъемов, и тем не менее поддерживающие протокол OBD-II (рис.5 и рис.6 а, б).

Рис.5 Адресация соединителей OBDI (GM-12) - 12 pin 2,8x0,8

M - K Line; H (G*) - Power; A – Ground

Рис.6, а и б. Адресация соединителей ГАЗ - 12 pin диаметром 3 мм:

11 - K Line; 2 (1) - Power; 12 – Ground

Инсталляция

Так же, как и прежняя модель, BM9213-USB, прошел тестовые испытания в одной из автомастерских г. Обнинска и г. Калуга и показал себя положительно в работе со следующими автомобилями: VW-Golf, Opel-Vectra, Audi-A3, ВАЗ-2111, было отмечено наряду с простотой подключения, удобство в эксплуатации. В отличие от прежней модели, здесь отсутствуют какие либо механические переключатели или джамперы.

При включении устройства к разъем USB компьютера загорается красный светодиод.

В операционной системе WIN XP обнаружение и установка драйвера устройство произойдут автоматически, для WIN98, возможно, потребуется скачать драйвера (например, с нижеперечисленных сайтов). При установке может появиться предупреждение «Данное устройство не тестировалось на совместимость с Windows» - игнорируйте его.

Устройство установится как «USB Serial Port». В «Диспетчере устройств» в подразделе «Порты LPT и COM» Вы можете изменить параметры устройства (возможно, для корректной работы потребуется изменить скорость обмена порта: Port Settings – Bits per second).

Возможно, потребуется переназначить номер порта. Для этого пройдите по ссылке: Port Settings – Advanced – Com Port Number и задайте порт COM1…СОМ3.

Запустите необходимую интерфейсную программу, соедините проводниками устройство с ЭБУ автомобиля согласно рис.1, и приступайте к работе.

Тюнинг

При использовании адаптера остается лишь подобрать кабель необходимой длины и, зачистив четыре провода, подключить их к цепям питания, К и L линиям адаптера и ЭБУ. Было бы конечно здорово, если б в комплекте шел еще и разъем для подключения к диагностической колодке блока ЭБУ.

Известная проблема многих современных ноутбуков – отсутствие COM порта, еще используемого некоторыми диагностическими программами, легко решается выбором соответствующего драйвера. Другими словами, если Ваша программа работает только на COM порт, необходимо устанавливать так называемый драйвер виртуального COM порта (Virtual COM Port -VCP). В этом случае после его установки на ноутбуке появляется виртуальный COM порт, к которому и будет обращаться запущенная диагностическая программа. Драйвер VCP скачивается с сайта

Если же программа работает с USB портом необходимый драйвер можно скачать отсюда. Там же, на страничке можно найти подробные инструкции по установке драйверов для всех операционных систем.

Рис.8. Тестирование адаптера в автомастерской.

Упаковка дополнительных цепей в корпусе одной микросхемы (L9637D) значительно снижает внешние наводки и повышает надежность работы. В итоге, по мнению специалистов автосервиса, новый адаптер значительно удобнее прежнего (успешно используемого и поныне), более универсален при выборе диагностических программ и сможет обеспечить более качественную диагностику автомобилей, оснащенных разнообразными типами электронных блоков управления.

Дополнительную информацию и программное обеспечение можно найти на следующих WEB - сайтах:

Речь пойдет немного о процессе сборки устройства. Технология стандартная.

Рисуем печатку в SprintLayout (дорожки и компоненты располагаю так есть), печатаем с помощью лазерного принтера на глянцевой бумаге в зеркальном исполнении. Бумага отлично отлипает от платы, дорожки остаются на месте (на плате).

Травим плату в хлорном железе. Отмываем, и оттираем дорожки растворителем. Лудим дорожки, сверлим отверстия. Таким образом плата готова для пайки компонентов )

Теперь дружим с паяльником, припоем, флюсом и пинцетом для SMD-компонентов )

А вот и защитный диод на своем месте. Защищает от переполюсовки подачи питания, кто по невнимательности подаст вместо плюса минус, плата не пострадает

Устанавливаем конденсаторы (танталовый и керамический), которые служат для фильтрации помех со стороны подачи +12В

Нашел в местном магазинчике нужный мне стандартный USB-разъемчик. Переделал печатную плату под USBа разъемчик (на фото первые две платы новой версии). Теперь можно сразу втыкать адаптер в комп (ноут) без шнурка.

В новой версии адаптера решил еще добавить индикацию наличия питания +12В от бортовой сети авто. Теперь зеленый светодиод будет индицировать (светить) когда подключаем девайс к авто.

Запаиваем резисторы на 270 Ом и светодиоды, которые индицируют прием\передачу данных. Устанавливаем танталовый конденсатор

Теперь несколько фоток с другого плана. Как бы поэтапная эволюция платы и компонентов в законченное устройство

1.-Печать шаблона для перевода на плату, 2.-протравленная плата, 3.-плата очищена от тонера, 4.- плата залужена, 5.- компоненты запаяны и очищены от флюса, 6.-устройство усажено в термоусадку

Для тех, кто хочет сам собрать, предоставляю печатную плату )

А вам нравится? Не забываем нажать на кнопку

По просьбе одного хорошего друга решил собрать простенький к-лайн адаптер через СОМ-порт (USB вариант не рассматривается в данном случае). Нужен дешевый, простой и рабочий девайс для просмотра состояния мозга авто.

Ниже привожу схемку, любезно содранную с сайта-первоисточника и немного подкорректированную под свои детальки (хочется надеяться и верить, что "чиптюнер" таковым является).

Тестовый вариант K-line адаптера

Для экспериментов решено было собрать на макетке данное устройство. Естественно сборка велась из того, что было под рукой. Искал конденсатор на 470нФ (0,47мкФ). Не нашел, заменил на два по 220нФ параллельно. За неимением резисторов на 3К собрал из 3-х по 1К (так даже удобнее вышло).
Переменный резистор выставил на 500 Ом.

Как проверить адаптер без подключения к авто?

Все просто. Качаем софтинку Check It 3.0

Подключаем адаптер к компьютеру, затем подаем питание 12В на адаптер. В противном случае можете спалить ком порт. К-линию не подключаем (тест ведь без подключения к авто)

Интерфейс DOS-овский, давим "эни кей" (любой "батон" — т.е. любуй кнопку нажимаем). Затем — "пропустить". Опять давим любой "батон" и чудо )
Попадаем в меню, где методом тыка (проб и ошибок — интуитивно) находим test\serial ports\com1

Если все собрано по схеме верно, то пойдет тест порта. Изначально тест проходит на скорости 300 бит\с, затем перебираются все скорости последовательно. (300,1200,2400,4800,9600…)

Нам достаточно убедиться, что идет тест хотя бы на скорости 300, 1200 бод. Значит адаптер будет нормально функционировать.

Если что-то неправильно собрано, тест не пройдет. Будет что-то типа такого:

Рабочий вариант K-line адаптера

1. Рисуем в Спринте печатку.
При проектировании куча вариантов перебрал. И в корпус хотел от разъема DB9 поместить, либо в корпус от разъема DB-15… Не стал сильно мельчить, чтоб впихнуть в корпус DB9 и сделал то, что сделал )))

Как видно, печатка для двухстороннего текстолита. Второй слой используется лишь для крепления печатки к контактам разъема

2. Печатаем на лазернике на глянце в нескольких вариантах (чтоб выбрать лучший рисунок). Как оказалось, все варианты хороши — делаем 3-и печатки.

3. Перед травлением подправляем маркером.

4. А дальше по накатанной: счищаем тонер, лудим, сверлим, подтачиваем, паяем, подтачиваем, счищаем флюс.

5. Найдите несколько отличий в устройствах?

6. Ширина самых узких дорожек 0,4мм. Надписи высотой 2мм. Транзисторы S9014 (выпаяны из какого-то устройства). Как написано, транзисторы можно использовать любые биполярные n-p-n например, КТ315 (аланог КТ3102), какие найдете. Можно было использовать и SMD-транзисторы, но тогда светодиоду было бы одиноко и грустно на противоположной стороне печатки (

7. Термоусадка на 16мм + фен для волос = изоляция, красота )))

8. Прежний светодиод оказался нерабочим и был заменен на более крупный вариант (чем богаты, тем и рады).

Можно было и меньше по размерам сделать, но тогда не удобно было бы вытаскивать девайс из СОМ-порта ПК.

Наблюдашки: Эксперименты с адаптером

НУ куда же без экспериментов?!

1) Эксперимент с резисторами на 3000 Ом.
Не было у меня резисторов на 3К Ом в SMD, и вот пробовал вместо них ставить на 2К Ом, 4к Ом. Результат был положительным. В программе Opendiag связь стабильная.

2) Эксперимент с подстроечным резистором.
Первоначаьно подстроечное сопротивление было установлено на 500 Ом. Далее через программу Opendiag надлюдал за показаниями на заведенном авто. Выяснил, что показания снимаются при значении сопротивления от 200 Ом до 1000 Ом (переменник дыл на 1К ОМ)

3) Эксперимент с конденсатором.
Вместо конденсатора на 470нФ (0.47мкФ) установил на 220нФ. Мне было проще перерезать ножку одного из конденсаторов. Связь устойчивая.

4) Эксперимент со светодиодом.
Пробовал подключать светодиод в различных комбинациях и пришел лишь к одному выводу. Подключать светодиод нужно в цепь коллектора одного из транзисторов. Одновременно одним светодиодом осуществляется индикация и наличия питания на адаптере, и передачей либо приемом данных.

5) В режиме теста через программу Check It 3.0 оптимальным значением подстроечного сопротивления оказался резистор на 510 Ом. Светодиод вносит свои шумы (искажения на работу адаптера), поэтому тест не проходит далеко-долго (не на всех скоростях). Хотя устройство отлично без обрывов связи функционирует через Opendiag.

Для самостоятельной сборки

Список компонентов
транзистор S9014 (или любой n-p-n структуры) (2шт)
резистор 3кОм типоразмера 1206 (3шт)
резистор 10кОм типоразмера 1206 (2шт)
резистор 510 Ом типоразмера 1206
диод 1N4148
светодиод любой на 3В (можно вместо светодиода впаять перемычку)
конденсатор керамический 100нФ

Печатная плата устройства: Рисунок в Спринте

Обновленная печатная плата на СМД компонентах. (транзисторы BC817): Рисунок в Спринте

Цена вопроса

Цена деталек: 35р (если покупать). Для меня обошлось в 12р (клемник + конденсатор, диод). Можно и без клемника, а если еще на КТ315, то выйдет порядка 15-20р (в зависимости от жадности "барыг")

Как видно, оптимальный в соотношении цены вариант для ПК или ноута с СОМ-портом. Если покупить интерфейс USB-COM (который стоит 500р), то уж проще собрать сразу k-line для USB.

Представляю следующий тип К-лайн адаптеров. USB К-лайн адаптер

Моим первым собранным вариантом оказался этот:
USB k-line адаптер. Версия от Самоката-Ветерана

Дальше Олег ( Mail1977 ) предоставил вариант своей реализации:
USB k-line адаптер. Версия от Mail1977

Обновленная версия популярного адаптера К-L линии для диагностики ЭБУ автомобиля. Данный автосканер - следующее поколение устройств нашего производства, позволяющий самостоятельно с помощью ноутбука или компьютера, произвести полнофункциональную диагностику электронных блоков управления (ЭБУ). Представляет собой универсальный конвертер сигнала USB - ЭБУ и построен на основе одной из самых надежных микросхем преобразователя USB-UART CP210x от Silicon Labs. Благодаря применению данной микросхемы, в отличии от адаптера BM9213 (без буквы М), есть возможность удобного изменения нестандартной скорости передачи данных. Изменение скорости производится с помощью специальной утилиты под ОС Windows. За счёт применения микросхемы от компании Silicon Labs, модуль получил энергонезависимую память для сохранения измененных настроек.

USB K-Line адаптер предназначен для обновления программного обеспечения (ПО), диагностики работы и сброса ошибок различных систем авто / мототехники оснащенных, в том числе автоматическими коробками передач, подушками безопасности и двигателями внутреннего сгорания с инжекторным впрыском топлива, а также блоков и модулей ЭБУ и Webasto. Диагностический автосканер позволяет работать с блоками ЭБУ имеющими напряжение от 9В до 28В и защищен от неправильного подключения полярности со стороны электронного блока управления.

Подключение со стороны ПК осуществляется с помощью любого имеющегося у вас кабеля USB – miniUSB. Со стороны автомобиля подключение выполняется с помощью коротких проводников на соответствующие контакты колодки OBD. Как правило, драйвер к устройству операционная система устанавливает автоматически. При необходимости драйвер всегда можно скачать на этой странице.

Спектр эксплуатационных возможностей K-Line адаптера, в каждом конкретном случае зависит от программного обеспечения, используемого для выбранного автомобиля, а именно: с программой ICD, K-Line адаптер позволяет осуществлять диагностику автомобилей семейства ВАЗ и ГАЗ; м программой Tiggo DIAG - автомобилей китайского производства Chery, Great Wall и др.; м программой OBDTOOL – иностранных автомобилей других производителей Toyota, BMW, Mercedes и др. Для продвинутых пользователей рекомендуем обратить внимание на программу CASCADE.

BM9213M является функциональным аналогом elm327 адаптера, но при этом имеет более широкие возможности, позволяя не только диагностировать ошибки, но и вносить изменения в электронные блоки управления (изменять настройки эбу, менять прошивку). Таким образом, k-line адаптер BM9213M в связке с программой для диагностики, может заменить не только обычный диагностический автосканер, но и дилерский сканер для диагностики автомобилей.

Обращаем ваше внимание. BM9213M поставляется с miniUSB разьемом. Для подключения модуля к ПК требуется кабель miniUSB.

BM9213M разработан и произведён на высокотехнологичных линиях в России. При сборке модуля используются только оригинальные электронные компоненты, поставляемые напрямую от производителей.

Данный конструктор позволит собрать устройство, предназначенное для подключения персонального компьютера (PC) к диагностическому каналу (К или L -линии) электронного блока управления (ЭБУ) автомобиля с целью диагностики и управления его функциями. Обмен данными персонального компьютера с диагностической шиной автомобиля производится по интерфейсу ISO-9141.

Печатная плата с компонентами и инструкцией в упаковке.

Адаптер подключается к ПК по USB шине, питание осуществляется от USB-порта. Модуль конвертера USB-UART построен на FTDI FT232RL. Для контроля подключения к USB-порту на плате предусмотрен светодиодный индикатор HL3. Для индикации обмена по последовательному порту встроены светодиодные индикаторы RX и TX сигналов HL1 и HL2. Для контроля подключения к бортовой сети автомобиля встроен светодиодный индикатор HL4. Микросхема D2 (L9637D) выполняет всю работу по обмену с ЭБУ автомобиля. Адаптер позволяет подключаться к блокам управления как с 12 В, так и с 5 В шиной, для этого в адаптер встроен стабилизатор на 5 В - микросхема D3. Для выбора напряжения шины предусмотрен разъем J3. Для работы с конкретным типом ЭБУ необходимо правильно установить переключатель выбора напряжения шины обмена данными. Устройство в наладке не нуждается, и как правило начинает работать сразу.
В начале необходимо выполнить установку драйверов, а затем, загрузив диагностическую программу, проверить по работе индикаторных светодиодов «попытку» обмена данными. Осциллографом или любым пробником можно проверить наличие импульсов на K- и L- линиях.

Схема расположения элементов

Характеристики:
• Номинальное напряжение питания: 5 В (от разъёма USB);
• Номинальный ток потребления: 20 мА;

• Поддерживаемые интерфейсы:
•• K-line (ISO-9141);
•• L-line (ALDL).

Комплект поставки:
• Плата печатная;
• Набор радиодеталей;
• Инструкция по эксплуатации.

Читайте также: