COM-порт – K-L-line адаптер на КР1006ВИ1 (Полная документация по сборке)

Andrey 124

Постоянный участник
Сообщения
44
Реакции
30
Адрес
Россия, Карелия
Авто
Seat Cordoba Vario 1.4 AKV 1999г.
Предлагаю вашему вниманию описание достаточно простого, не содержащего специализированных деталей, построенного на дешёвых, но надежных микросхемах, легко повторяемого, практически не требующего настройки, стабильно работающего COM-порт – K-L-line адаптера на интегральных таймерах КР1006ВИ1. Пользуюсь им почти два года.
Первоисточник здесь, в самом конце: http://www.autoelectric.ru/diagnostic/adapters/adapters.htm

Разработка довольно старая, и, на мой взгляд, незаслуженно забытая. В сети кроме просто схем, нашёл только два признания, что схему повторяли, причём оба отзыва положительные:
http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=24013#entry214234
http://aes.at.ua/forum/7-3-1#post8

Выбор пал на эту схему, кроме уже перечисленных причин, ещё и потому что в ней применены схемные решения, обеспечивающие формирование порогов переключения, в соответствии со стандартом RS-232 (уровни переключений адаптера приведены на схеме). Благодаря этому обеспечено полное согласование и с СОМ-портом ПК, и с ЭБУ, кроме того, из-за наличия триггерных зон нечувствительности, обеспечивается высокая помехозащищённость, что, в конечном счете, должно обеспечить работу с любыми ПК и ЭБУ.

Специально, для нашего форума, я составил данное описание по сборке адаптера. Надеюсь, что-то из предоставленного труда окажется полезно людям, пришедшим к необходимости сделать устройство для диагностики.

Доработанная схема, с исправленными ошибками:

47bf59c64815.jpg


Печатная плата, разработанная под использованный мной корпус:

08c8715f0ef8.jpg


Монтаж платы:

ab74cf99f945.jpg


Собранный адаптер:

b702182f6607.jpg



c2e2b18df3d9.jpg



7e876006f8b5.jpg



Адаптер в сборе:

144011703eb9.jpg


РАЗЪЁМЫ И КАБЕЛИ:
В адаптере я применил дополнительный разъем S2. Через него можно подключать кабели, распаянные под разные диагностические разъемы, тем самым можно диагностировать машины разных марок. Распайка разъема S2 стандартная, полная версия распайки кабеля DB9/OBD-ll, выглядит так:

7a688a073ca8.jpg

Кабель с разъемом OBD-II, или любым другим, можно использовать готовый, примеры можно посмотреть здесь: http://avtodevice.narod.ru/c1_0003.htm

Для себя разъем под OBD-II изготовил самодельный:

3a9f26ea3202.jpg

по рекомендациям из этого источника: http://www.orlovdv.narod.ru/obd2.html
Добавлю по его изготовлению:
Для обеспечения параллельности штырьков, можно поступить следующим образом. Взять деревянный брусок, и на сверлильном станке, через готовую нижнюю плату разъема просверливать отверстия в брусок, и поочерёдно вставлять все необходимые штырьки. После этого все штырьки пропаять, надеть сверху вторую плату, и пропаять её. Готовый разъем вынимается из бруска, и вы получите идеально ровные контакты.

Приходилось разбирать заводские межблочные СОМ-кабели, и встречались такие, где провода свиты все вместе, т. е. бывает, что правила не соблюдаются, но стандарт RS-232 предписывает, что сигнальные линии в соединительных кабелях, для увеличения помехозащищённости, необходимо и достаточно делать их витых пар. Основным ограничением длинны соединительного кабеля, является ёмкость одной линии, стандарт RS-232, ограничивает её на уровне 2500 пф. Ёмкость одного метра витой пары, считается равным 130пф, т.е. в теории, возможно, сделать кабель длинной под 20 метров, что более чем достаточно. На указанном мной ранее форуме ( 2 декабря 2007 ), люди говорили, что для данного адаптера, делали кабель длинной 12 метров. Себе я сделал кабель длинной 5 метров, не пожалев для него экранированный одинарный провод во фторопластовой изоляции, марки МГТФЭ 0,35. Измеренная ёмкость одной линии, у меня составила 890пф. Кабель на диагностический разъем длинной 60 см., сделал из такого-же провода.

При использовании ЭЛТ-монитора в гараже, где обычно нет заземления, и нередко повышенная влажность, на общем проводе монитора и соответственно ПК может образовываться значительный статический потенциал. Для предохранения СОМ-порта, и порта диагностики в машине, я принимаю следующие меры: Сначала подключаю кабель адаптера к ПК. Металлическую часть СОМ-разьёма я соединил с общим проводом кабеля адаптера, при подключении кабеля к ПК сначала происходит соединение общего провода, через корпус разъёма, и тем самым потенциал между ПК и адаптером снимается через него, а не через сигнальные контакты порта. Затем вставляю штекер питания в прикуриватель, тем самым по общему проводу снимается потенциал между ПК и машиной. И в заключении вставляю диагностический разъем. Отключаю в обратной последовательности.

ПРОВЕРКА И РЕГУЛИРОВКА:
Если ошибок нет, то собранная схема начинает работать сразу. Проверку, а в случае необходимости настройку, можно сделать без машины. После подачи питания, без подключения к ПК, все индикаторы должны светится постоянно. После подключения к ПК индикаторы не светятся (кроме, разумеется, LD4), и после попытки соединения с каким-либо блоком через VAG-COM, начинают мигать в зависимости от приходящих сигналов. Программа VAG-COM обладает некоторыми функциями диагностики связи, с подключенными устройствами. Если прохождение сигнала по линии TXD-RXD нормальное, то после попытки связи с каким-либо блоком, без подключения к машине, на экране будет сообщение:


Работу адаптера можно проверить также в тестовом режиме VAG-COMa, через кнопку «опции»:

1ff07c1aaaa6.jpg

В этом режиме, можно по быстрому посмотреть уровни сигнала RXD, но можно и не спеша, о чём ниже.

Если где-то сигнал обрывается, то сообщение будет подобное:

6acabea79ca8.jpg


Ввиду разброса коэффициента усиления транзисторов, может потребоваться настроить режим работы транзистора VT1, подборкой резистора R11. К линии RXD, по отношению к общему проводу подключить вольтметр, желательно цифровой, поскольку будет меняться полярность сигнала. Отпаяв провод линии TXD от резистора R1, подключить адаптер к ПК, и подать питание 12 вольт (есть нюанс - необходимо подать напряжение, как у Вас будет в бортовой сети автомобиля, изменение напряжения питания, в некоторых пределах, смещает рабочую точку транзистора). Напряжение на используемых сигнальных контактах СОМ-порта ПК, в режиме ожидания отрицательное. При отключенной линии TXD, от резистора R1, напряжение на линии RXD будет положительным, при подключенной станет отрицательным, а по величине должно быть примерно одинаково. Если разница значительная, то надо подобрать резистор R 11. Для примера: при сопротивлении R11= 47 Ом, напряжение у меня менялось в диапазоне +6,4в /–8,6в, при сопротивлении 39 Ом, стало +7,5в /–7,3в. Эту проверку можно делать и без ПК, используя в качестве источника отрицательного напряжения батарейку больше 3-х Вольт. Нагрузочная способность выхода RXD такова, что минимальный размах сигнала (по стандарту RS-232 - +/–5в) наступает при сопротивлении нагрузки 1,7 кОм.
Частота работы генератора отрицательного напряжения, при указанных на схеме С2 и R18, порядка 18кГц., на частотах выше 50кГц. происходит постепенное уменьшение выходного напряжения.

Опытный взгляд может заметить отличия в чертеже платы и фотографиях. На фотографиях мой первый вариант, на нём была схема опробована, и устранены имевшиеся ошибки и недочёты в схеме. В частности применить защитные диоды VD1 и VD4, было решено после изготовления платы, у меня они стоят со стороны монтажа. Их, как и выпрямительные VD5, VD6 желательно применять Д9, или любые другие германиевые, из-за малого падения при прямом токе. Конденсаторы в 1000пф, параллельно R3 и R14 срезают фронты импульсов на входе D1 и D3, из-за чего у меня происходили сбои в связи, с периодом 2-15 секунд, при чтении графиков, всё остальное работало нормально. Из чисто эстетических соображений я их оставил (т.к. корпус прозрачный), но снизил их ёмкость до 82пф, так что ими можно, в общем-то, пренебречь. В описании протокола RS-232 говорится, что логическому нулю соответствует напряжение +5-15в, поэтому изначально индикаторы были подключены исходя их этого. Однако впоследствии было выяснено, что в режиме ожидания на сигнальных линиях TXD и RTS напряжение порядка – 15в, т. е. они находятся в режиме логической единицы, и пришлось изменить включение индикаторов. Все эти изменения в схеме, и в предлагаемой плате учтены, подвоха нет.

С практической точки зрения, для повторения конструкции, приведённых выше графиков достаточно. Для интересующихся точностью, привожу формулы, для расчёта порогов срабатывания.
Для D2:
Uвысокого уровня = 2/3 (Uпит. – Uпад. (VD7+L1))
Uнизкого уровня = 1/3 (Uпит. – Uпад. (VD7+L1))
Для D1 и D3 (упрощённая формула из практики, погрешность +/– 3%):
Uвысокого уровня = (Uпит. – Uпад. (VD7+L1)) / 4,5
Uнизкого уровня = – (Uпит. – Uпад. (VD7+L1)) / 4,5 – 15%

Ещё хочу добавить про стандарт ALDL, применяемый на машинах GM, и некоторых других. В первоисточнике сказано, что для работы в стандарте ALDL, достаточно поставить подтягивающие резисторы R6 и R17 на 10кОм. Это не совсем так, в стандарте ALDL диапазон сигналов 0-5 Вольт, и кроме этих резисторов, необходимо переделать входные цепи D2, для уровней переключения порядка 1,5/3,5 Вольт.

Работа в машине:

09a244900ea9.jpg


Чтение графиков.

4214ccb18245.jpg


Работают все режимы, тестируются все блоки.
 
  • Спасибо!
Реакции: 4 человек

Pierburg

Оракул
Сообщения
4 140
Реакции
479
Адрес
Нерезиновая
Авто
Volvo S40 1.8; Dodge Grand Caravan - 3.0, Ford Mondeo 4 - 240HP, VW Passat B4 - остался на форуме
Отчет отличный, но при возможности купить готовое изделие за 300р желание чтото паять отпадает. Вот усилитель спаять это да :)
 
  • Спасибо!
Реакции: 1 человек

michael_home

Робот не может причинить вреда человеку, если (c)
Команда форума
Сообщения
8 666
Реакции
1 424
Адрес
Москва
Авто
M214122 96г, VW passat variant b3 1,8 RP Mono-Motronic 91г., МКПП, кончается газ - тогда бензин
Присоединяюсь.
Я - можно сказать, фанат 555 таймеров. Но c современной элементной базой - не до такой степени. :)
:hat:
 

Stranger21

Связался с лучшим, умри как все! (с)
Сообщения
9 650
Реакции
393
Адрес
UFA
Авто
Toyota Corolla E150 1.6i 2007г ; ВАЗ21054 продан; WAZ21051 monomotronic утилизирован;ВАЗ21310 1.7i я7.2 J7ES 2001г
Нифигасе извращение ) это надо на Схем.Нет запостить - там раздел есть - ПОделки на таймере 555 )))
ИМХО L3697 заменяет всю эту мелочевку на ура )
 
Сверху