Адаптер для диагностики ECU автомобилей VAG

Их много. Автомобилей концерна VAG. Но с некоторых пор их стала объединять возможность диагностики автомобильного нутра путем более электронным, чем чуткие руки и уши автомеханика. С тех пор (1990 год, или около того) уже прошла целая эпоха. Коды для диагностики не только успели стать возможными для прочтения светодиодиком с дополнительным резистором, но даже успели перестать таковыми быть. На смену «медленным» светодиодиковым кодам («блинк-кодам») пришли «быстрые» коды, которые могут прочитать только специальные диагностические приборы.

Их тоже много. Диагностических приборов. И их тоже кое-что объединяет – совершенно безумная цена. Психически нормальный автолюбитель такой прибор никогда не приобретет, разве что по долгу службы. Но и персональных компьютеров вокруг нас тоже много. И отдельные светлые головы разработали почти все, что нужно для тестирования VAGовских машин с помощью ПК. А нужно – адаптер, который соединит диагностический разъем автомобиля с портом RS232 (он же последовательный порт, он же COM-port компьютера) и программа диагностики.

Что Вы можете делать вообще и что - в частности.

Что даст Вам компьютер? Банально, но не более того, что позволяет ему делать программа. А беда в том, что имеющиеся программы несовершенны. Вернее, несовершенен наш мир, а программы и автомобили – часть его.

Во-первых, не все автомобили поддерживают быстрые коды. Старше 1993 года выпуска – почти 100% не есть объекты для компьютерного исследования. Если блинк-коды выдадут – уже счастье.

Во-вторых, не все «контроллерные» блоки автомобиля поддерживают быстрые коды. Например, у моего VW Passat Variant 1993 г.в. блок управления зажиганием быстрые коды использует, а вот АБС – нет. АБС более старой разработки, она использует медленные коды. О диагностике АБС Teves MK-II подробно написано здесь.

В-третьих, даже одноименные блоки «непостоянны». Например, контроллеров впрыска "Digifant” есть три модификации. Отличаются они, кроме всего прочего, и возможностью/невозможностью использовать быстрые коды.

В-четвертых, даже в пределах изделий одного концерна (в данном случае - VAG) на «одинаковых» адресах могут располагаться данные разных датчиков или параметров. Ну, скажем, в некоей AUDI 1993 г.в. по некоторому адресу стоит начальное обогащение смеси, а в каком-нибудь VOLKSWAGEN 1997 г.в. по тому же адресу может стоять сигнал от датчика детонации. По крайней мере, имеется достаточно свидетельств того, что какая-нибудь диагностическая программа абсолютно нормально работает с одним двигателем, а на другом – увы! - глючит и нуждается в дополнительной заточке напильником. Про то, что такие адреса или каналы у одноименных и одинаковоконтактных блоков VW JETTA и VW GOLF одного года выпуска могут оказаться совершенно разными, я уж и не говорю.

В общем, к программам мы еще вернемся.

С адаптером все проще. VAGовский быстрый интерфейс выполнен по стандарту ISO9141 и представляет собой K-L-Line интерфейс. Причем на более свежих машинах и блоках ECU управления L-линией не требуется, эти ECU прекрасно обходятся одной K-Line шиной данных (это двунаправленная шина). L-Line я бы назвал наследием блинковых диагностик. Это однонаправленная шина, управляемая тестером и, грубо говоря, дающая ECU сигнал, что пора начинать передачу. Еще надо заметить, что с 1994 года VAG ставит на свои машины 16-ти контактный разъем OBD-II. Но OBD-II это стандарт интерфейса, а VAG туда просто вначале вывел тот же самый K-L-Line и больше ничего. Но даже если Ваша машина совсем уж новая, и в ней действительно реализован OBD-II, то и в этом случае адаптер пригодится: K-L-Line в OBD-II входит и обмен будет идти по K и L линиям. Просто некоторые функции, которые могут быть реализованы с помощью дополнительных протоколов OBD-II будут недоступны. Или, говоря иначе, машины с OBD-II (не разъемом, а интерфейсом) могут с помощью этого адаптера обслуживаться в том объеме, в котором машина поддерживает K-L-Line интерфейс.

Так что если Вы обзаведетесь адаптером K-L-Line, то Вы сможете сотворить много чего.

Делать адаптер или не делать адаптер?

- Ребе, посоветуйте, надо ли делать мальчику обрезание?
Ребе, подумав, отвечает:
- Ну, во-первых, это красиво... (известный анекдот)

Решать Вам. Если душа горит, время есть, и навыки позволяют – делайте. А что Вы получите, когда работа будет закончена? Ну, допустим, вы узнаете, что в данный момент угол открытия дроссельной заслонки 15 градусов. Оно Вам надо? Или, допустим, что значение параметра по адресу 9F составляет 342 (чего?). Очень содержательная информация!

Но, с другой стороны, вы можете заглянуть в список ошибок и узнать, что Ваш датчик температуры оборван или замкнут. Или что температура охлаждающей жидкости (по мнению ECU) составляет +40 градусов (а на улице этих градусов аж -27, и двигатель вы только-только запустили). Вы сможете понять причину косой работы двигателя и починить автомобиль САМИ! И при этом сэкономить баксов этак 20-30 (а иногда и 200-300; диагностика и особенно последствия неправильной диагностики иногда обходятся поразительно дорого! О случаях прямого «разводилова» я уж и не буду говорить…). Так что есть смысл сделать.

Но еще Вы можете заглянуть в экран монитора и понять, например, что накрылся датчик кислорода. Если после этого Вы сами полезете под машину, искать и отворачивать маленький грязный датчик – то это одно, а если поедете на сервис – так это совсем другое. И зачем Вам адаптер в последнем случае?

Но если Вы таки адаптер спаяете – про Вас все скажут «Он – крут!». А если еще Вы сможете узнать, что же за параметр валяется по адресу 9F – Вы будете «Вааще крут!» или «Крут конкретно!». И еще могут сказать кучу всяких приятных вещей.

Если крутым быть хочется, а паять – нет, то Вы можете заплатить баксов эдак 35 (последняя известная мне цена, на июнь 2001г.) и получить совсем универсальный адаптер, с бантиками и рюшечками у Автоэлектрика (сайт http://www.autoelectric.ru/). Но запах канифоли, пинцетик в руках, кучка деталей на столе (всего на 3 или 4 доллара), музычка из магнитофона… Денек на это дело я, например, угробил с удовольствием.

Что делать, прежде чем делать?

Начинать надо с компьютера. Подумайте – а он у Вас есть? Или он готов появиться по окончанию изготовления адаптера?

Если да, осталось решить последнюю проблему: на чем Вы будете все это собирать. Дело в том, что одна из микросхем имеет корпус «планар», 14 выводов с шагом 1,25 мм, по 7 с каждой стороны корпуса, по 6 мм между рядами. Не знаю, есть ли макетные платы под такие корпуса. Я сумел обойтись макетницей для обычных ДИПов с шагом 2,5 мм (как у микросхем К155) и обрезком макетной платы для корпусов К133.

Все остальное – не проблема. Микросхемы покупались в магазине «Чип и Дип» (в принципе, можно взять весь список, но на макетные платы цены там запредельные). Ну и провод для монтажа можно взять там же. Как монтаж на макетных платах делается, я думаю, Вы знаете.

А вот если кто-нибудь знает, где можно раздобыть тонкие фторопластовые трубочки для монтажа на макетных платах - пусть скорее мне напишет. Особенно, если за-ради их получения не надо никого убивать или изменять Родине.

Что и как будем делать?

Делать будем вот что:

Или нечто в этом роде. Потому как возможны и некоторые "вариации на тему", о чем будет сказано ниже и отдельно.

Схема разработана (Да! О, да! Разработана! Ну, точнее, скомпилирована…) из нескольких схем, найденных в разных местах Интернета. В некоторых источниках чего-то не хватает (например, того самого блока сигнала L-Line), в некоторых, наоборот, что-то лишнее (типа непонятного назначения переключателей). Где-то номинал конденсаторов вызывает сомнения. Где-то нумерация или обозначение выводов микросхем не внушает полного доверия. В общем, взято все лучшее. И то, что получено в результате – взаправду работает. И теперь уже можно сказать, что работает не только у меня - повторяемость устройства хорошая.

Подробнее про детали. Микросхемы MAX232 бывают в разных корпусах и разных модификаций. У меня используется в корпусе DIP-16 (это как у серии К155). Конкретно у меня стоит MAX232CPE (ее полные или ближайшие аналоги - ICL232CPE и NIN232CP).

Конденсаторы С1 - С4 я ставил керамические. Они, естественно, неполярные, плюсики в скобках игнорируем. Вроде как можно электролитические поставить, на 16 вольт (можно на 12 вольт, но это только-только), тогда полярность их включения - плюсик в скобках.

Диод VD1 – любой выпрямительный. Токи маленькие, служит он только для защиты от переполюсовки напряжения.

Интегральный стабилизатор напряжения КР142ЕН5В совершенно запросто меняется на буржуйский 7805 или даже на 78L05, особенно если Вы не будете злоупотреблять иллюминацией (78L05 держит ток до 100 mA, а больше там и не надо).

Мощность R1 = 0,25 Вт.

Если Вы фанат и тонкий ценитель, и имеете возможность изготавливать хай-технолоджи печатные платы, то можете взять схему в формате PCAD 2001. Доработайте ее напильником (она малость устарела, а PCAD я снес и пользуюсь Proteus'ом) и не бейте меня ногами – это вообще мой первый опыт ваяния в PCAD и использования автотрассировщиков.

Рисунок размещения деталей на печатной плате я даю (немножко устаревший вариант, без элементов R2, R3 и DD4; но это такая безделица, что никаких угрызений совести из-за этого я не испытываю). Разводку дорожек – нет. Мне она была не нужна потому, что я все собирал на макетной плате. Какая уж там разводка! К тому же, разводка упирается опять же в конструктив и возможности изготовления.

Как я делал плату. Начал я с переходника под MC33199. Микросхемы серии К133 имеют те же расстояния между ногами, только корпус у них шире, и ноги длиннее. Так я взял кусочек макетной платы для корпусов К133 и из середины одной из площадок под микросхему вырезал полоску. Ножовкой. Так, чтобы склеенные в стык половинки площадки имели подходящее расстояние (4 мм) между рядами контактных площадок. Тогда ножки микросхемы будут приходиться как раз на середину контактных площадок платы. Удобнее сначала вырезать промежуток между рядами контактных площадок, а потом уже отрезать все это хозяйство от основного куска макетной платы. Линию стыка сделал максимально ровной (можно притереть ее на мелкой шкурке). Я пользовался надфилем. Старайтесь не «завалить» края. Срез должен быть перпендикулярным плоскости платы и иметь прямые углы, а то держаться будет плохо. Снизу под стык подклеил для прочности один тонкий слой текстолита (Один слой стекловолокна. От старой платы. Текстолит обычно прекрасно расщепляется ножом, если кто вдруг не знает). Все склейки делались циакриновым клеем («суперклей» в маленьких тюбиках).

Дальше на получившуюся плату («маленькую») напаял микросхему (паяльничек берите поделикатнее, ватт на 12) и впаял «ножки» (луженый медный провод). Совет: «ножки» делайте длинной сантиметров 4-5, разной длинны, с разницей миллиметров в 5 между соседними. Длина их должна последовательно уменьшающиеся слева направо (или справа налево, без разницы). Тогда проще их будет вставлять в отверстия основной платы. Перемычки ножек MC33199 проще сделать прямо на маленькой плате. Тогда и «ножек» понадобиться меньше. Учтите, там не все выводы микросхемы нужны. 7-й и 8-й отдыхают.

Если Вы нечасто паяете микросхемы с корпусами «планар», то у Вас могут возникнуть сомнения по части определения первого вывода MC33199. У меня возникли. И, как показала практика, не только у меня. Вот в таком случае 7-й и 8-й выводы сослужат Вам добрую службу, они NC, то есть «Not Connected» и не звонятся никто и ни с чем. Между тем вывод №1 (VCC, питание) соединен с выводом №5 (RXD) через ограничительный резистор. Ну и еще есть фотография (которую мне прислал Андрей Куркчан, http://signal.bizname.ru/, большое ему спасибо!), на которой эта микросхема изображена даже более чем в полный рост.

Добавлю, что на сегодняшний день я собрал пяток адаптеров и ни одной MC33199 точка на обороте не являлась ключом. Все прошедшие через мои руки микросхемы соответствовали фотографии. То есть кладем камешек на стол, читаем на нем надписи «по человечески» и при этом имеем 1-ю ножку слева снизу.

Собираем все. Если готова маленькая плата (или что у Вас там?) - дальше все просто. Припаиваем маленькую плату к большой. Впаиваем всякие детали. Припаиваем провода. Если Вы – начинающий радиомонтажник и не совсем уверены в своей внимательности и аккуратности, сделайте еще одну копию схемы и прочерчивайте на ней цветным карандашом те соединения, которые Вы выполняете. Впаяли провод – прочертили линию. Еще один – еще линию.

Выводы на диагностический разъем автомобиля сделаны из проводов сечением 0,75 кв.мм., концы зачищены миллиметров на 12 и облужены – получается штеккер для гнезда в разъеме. В стандартах изделий www.autoelectric.ru цвета проводов входов адаптера:

K-Line – красный,

L-Line – желтый,

Масса – черный.

Кабель на компьютер сделан из шнура от старой клавиатуры. У меня разъем для COM-порта 25-ти контактный, на него навинчен переходник от «мыши» 25х9. Ну, просто 25-ти контактный разъем валялся под рукой, а вот 9-ти контактный – не валялся. Питание я брал из прикуривателя, отдельным кабелем с разъемом, «по-автоэлектриковски». Кабели очень полезно притянуть хомутом из медной проволоки к краю платы, чтобы они не отрывались от всяческих шевелений, в том числе и резких.

По некоторому размышлению сдается мне, что питание от прикуривателя – вещь излишняя. Почесавши задний ум, сознаю, что можно распрекрасно запитаться от диагностических же разъемов. С черной диагностической фишки, там +12В (красный провод) через предохранитель и сечение у этого провода вполне достаточное. Но тут бы хорошо иметь индикатор того, что адаптер таки запитался (см. сильно ниже).

Если у Вас на машине стоит разъем OBD-II то, может быть, есть смысл сделать для него специальный разъем. Это совсем не сложно, методика описана здесь.

В качестве корпуса для своего адаптера я использовал коробочку из прозрачного оргстекла (когда-то в нее был расфасован комплект винтов и гаек M4). Получилось, во-первых, стильно и, во-вторых, очень удобно для дальнейших доработок. Но о доработках я тоже скажу ниже.

И чего же это мы тут наделали?

Живо ли оно? Способно ли оно сжечь ECU вашего автомобиля? Или вызвать хотя бы легкий дым из нотебука? Давайте проведем стендовые испытания...

Вооружитесь кусочком провода - перемычкой, тестером и подключите свежесобранный адаптер к источнику +12В (можно к аккумулятору машины). Дальше - по таблице. Нумерация выводов дана ПО 9-ТИ ПИНОВОМУ РАЗЪЕМУ СХЕМЫ! Сперва проверяем все "как есть" после включения, потом выполняем "действие" (замыкание чего-нибудь с чем-нибудь) и проверяем результат.

Потому, что красный может понадобиться для отдельной надобности. Вы можете подключить его через резистор сопротивлением 470 ом между точкой соединения 9 и 10 выводов микросхемы DD1 и массой. И тогда он будет индицировать состояние L-line. Гореть, когда на ней высокий уровень, и гаснуть, когда адаптер будет "просаживать" L-Line, выполняя запрос данных от ECU. Адаптер сразу приобретет динамичность и хай-технологичность, и вообще...

А еще можно добавить желтый. Или синий. Особенно, если Вы не будете сидеть на своем адаптере как собака на сене, и станете помогать своим друзьям, и/или Ваша машина будет совсем как моя – один блок с быстрыми кодами а другой с медленными, то есть смысл сделать пробник для блинк-кодов. Вмонтируйте его в тот же корпус и добавьте еще один провод - вход для диагностики. Вот тут-то самое время вспомнить, что у моего адаптера корпус прозрачный. Не надо возиться с подгонкой и сверлением дырочек, а то и с соединительными проводами. Впаял диод с дополнительным резистором – и все. Хоть два диода. Хоть три. Хоть линейку.

Можно поставить переключатель, который будет увеличивать сопротивление резистора R1 до 10кОм. Тогда Вы сможете тестировать своим адаптером машины с ALDL интерфейсом (это FORD, OPEL и еще много чего). Но что будет, если Вы подключите адаптер в ALDL, забыв передернуть этот переключатель в нужную сторону - я не знаю...

Беспокоиться о защите шины K-Line от случайного замыкания на "массу" я не вижу большого смысла. По крайней мере, Motorola обещает на этом выходе защиту от короткого замыкания. Наверное, пределом крутости будет оптронная развязка всего, что торчит из адаптера, включая выходы на RS232. Но это уж давайте сами.

Рекомендации лучших собаководов!

Некоторые блоки ECU не хотят общаться с адаптером, пока их выходы K-Line и L-Line не объединят перемычкой. К перемычке надо подключать, естественно, K-Line выход адаптера, а L-Line адаптера в этом случае - никуда не подключать. А некоторые блоки ECU (как уже было сказано) прекрасно обходятся без подключения выхода L-Line и довольствуются одной K-Line (мой Digifant как раз из таких).

Если диагностика - Ваш хлеб, то, наверное, есть смысл поставить тумблер, отключающий выход L-Line адаптера от адаптериных потрошков и еще один - перемыкающий выходы K-Line и L-Line адаптера. А можно все эти функции дать одному тумблеру.

Но эти рекомендации касаются в первую очередь либо адаптеров без канала L-Line, либо софта, который пихает то, что предназначено для L-Line на отличный от 7-го пин COM-порта (говорят, бывают и такие).