Пособие по самостоятельному изготовлению K-line адаптер

Подавляющее большинство современных авто использует инжекторную систему подачи топлива. Она предусматривает наличие специальной линии, посредством которой данные, передаваемые с инжекторного блока в ЭБУ, можно получить на внешнем устройстве, например, ноутбуке. Для сопряжения этой линии, именуемой K-line, необходим переходник. Наличие такого адаптера существенно расширяет возможности диагностирования систем двигателя, и сегодня мы узнаем, что именно можно делать, имея такой адаптер, и как его изготовить самостоятельно.

Для чего нужна линия K-line

Итак, что можно сделать с помощью переходника K-Line?

Возможности линии для передачи данных могут зависеть как от модели автомобиля, так и установленного в нём ЭБУ. Многое зависит также от используемой диагностической программы, хотя в принципе такое ПО базируется на возможностях железа.

Итак, что можно сделать, имея адаптер и ноутбук:

• читать и интерпретировать коды ошибок ЭБУ, а также удалять их из памяти бортового компьютера;
• производить анализ функционирования узлов двигателя;
• загружать новые прошивки ЭБУ;
• изменять значение констант (например, допустимое содержание СО);
• производить настройку конфигураций электронного блока управления.

Большинство ЭБУ отечественных марок авто допускают проведение манипуляций с ПО, загруженным в бортовой компьютер. Но для реализации такой возможности требуется использование специальной схемы.

Как собрать K-line адаптер своими руками

K-Line представляет собой одноканальную шину, предназначенную для передачи данных в обеих направлениях. Со стороны ЭБУ присутствует разъём OBD2, со стороны внешнего устройства разъём сопряжения может быть разным, от устаревшего COM-порта до USB-разъёма. Принципиальная съема адаптера должна обеспечивать передачу данных по протоколам ISO 9141-2 или его более поздней модификации – ISO 14230.

В принципе такой адаптер можно приобрести в магазине, стоимость его невелика, однако многие автолюбители предпочитают использовать самодельные переходники, благо их можно более качественно адаптировать под конкретную модель машины (вернее, её силового агрегата) и бортового компьютера.

В интернете имеется немало вариантов схем таких устройств сопряжения, включая достаточно простые, ориентированные на COM-порт. Но поскольку современные ноутбуки такими портами давно не оснащаются, потребуется также применение переходника, что снижает надёжность устройства. Поэтому имеет смысл использовать самодельный K-Line-адаптер с USB-портом для подключения к ноутбуку, однако техническая реализация такой схемы будет намного сложнее.

Вам потребуется несколько специализированных микросхем, печатная плата и немало других мелких деталей. Но поскольку уже практически нет людей, ни разу не менявших свой сотовый телефон, то наверняка у вас завалялся старый USB-кабель, который вполне успешно можно использовать для наших целей.

Итак, что нам понадобится, чтобы сделать адаптер K-Line с USB входом для подключения к ПК своими руками:

• 4 резистора номиналом 3 Ком;
• выпрямительный диод;
• конденсатор на 0,47-0,5 F;
• ещё три резистора разного номинала: 1, 8,4 и 10 Ком;
• 2 транзистора;
• собственно USB кабель;
• паяльник.

Принципиальная схема такого K-Line адаптера выглядит следующим образом:

Разумеется, топологию схемы вы можете изменить по своему усмотрению, и даже можете использовать печатную плату, но проще всё-таки делать всё навесным монтажом элементов.

Транзисторы можно выпаять из старого блока питания компьютера, но если такой возможности нет, то можно приобрести их в магазине радиодеталей. Вместе с выпрямительным диодом с невысокой характеристикой падения напряжения. Его даже можно не впаивать в микросхему, главное – не перепутать полюса, и всё же рекомендуется интегрировать его в схему – так будет надёжнее и безопаснее. Конденсатор нужен для сглаживания помех, которые могут возникать в результате наводки.

Паяльные работы – далеко не всё, что требуется для сборки адаптера. Во-первых, на ноутбук необходимо установить драйвер этого устройства. Его можно найти в интернете (имя файла – PL-2303), он необходим для реализации возможности принимать и передавать данные с разными скоростями. После установки ПО подключите адаптер к любому USB-порту, он должен появиться в диспетчере устройств как новое оборудование. Там же должен высветиться номер порта COM, который необходимо запомнить – он будет нужен при выполнении настройки K-Line адаптера.

Теперь следует заняться нашим кабелем – он тоже требует переделки. Отрезаем или отпаиваем ту его часть, которая подсоединяется к телефону (micro-USB), и теперь нам нужно определить назначение проводов. Для этого нужно воспользоваться утилитой B&B COM Test. Скачиваем программку, устанавливаем. Подключаем второй конец кабеля к компьютеру, запускаем утилиту, выставляем в параметрах записанный ранее COM-порт адаптера, скорость передачи данных для тестирования значения не имеет.

Обычно провод чёрного цвета – минусовой, проверить это можно прозвоном на корпусе разъёма. Теперь наша задача – найти провод, номинал которого равен 3.3 В, используя для этого вольтметр в соответствующем диапазоне измерений. Далее в окне запущенной программы набираем любую команду, если вольтметр изменит показания, значит, это провод является выходом (маркировка TxD).

Осталось определить провод, являющийся входом (нельзя, чтобы он контактировал с минусовым проводом). Если всё сделано правильно, то при вводе любого текста в нашей утилите он отобразится в другом окне B&B COM Test. Это означает, что устройство работает в двух направлениях – на передачу и приём данных.

Осталось впаять провода в схему, а также подключить разъём OBDII, распиновка K-Line адаптера для него показана на схеме:

Отметим, что четвёртый провод подсоединяется к L-Line – эта линия используется для подсоединения некоторых старых импортных моделей, но мы его использовать не будем. Для надёжности схему рекомендуется заключить в пластиковый корпус подходящих размеров, предварительно убедившись в отсутствии замыканий или обрывов.

Можно также впаять светодиод, который будет загораться при подключении адаптера и мигать во время обмена данными, но делать это нужно в обвязке с транзистором, чтобы сигнал на линии не смазывался наводками.

И ещё немного о подборе компонентов для нашей схемы. Диод, который выполняет функцию защиты схемы устройства от переполюсовки, необходимо подбирать с минимальным параметром падения напряжения. В качестве примера можно посоветовать диод Шоттки. Номинал резистора R4 в некоторых случаях следует подбирать меньше указанных 3 Ком, например, в диапазоне 500-1000 Ом, выполняя замеры тока в схеме между общим проводом и устройством в пределах 17-25 mA.

Основной недостаток адаптеров такого типа – передача сигнала от К-линии к компьютеру может прерываться из-за медленно закрывающегося транзистора, поэтому для предотвращения перенасыщения транзистора необходимо вручную подбирать номиналы резисторов.

Адаптер как средство диагностики и перепрошивки ЭБУ может использоваться для автомобилей со следующими вариантами исполнения бортового компьютера: Январь (версия 5/7.2), Микас (версии 7.1/7.6), Bosch (версия ПО 7.9.7/ MP-70), VS (версия 5.1).

Для прошивки ЭБУ с помощью адаптера K-Line используют программы типа Winflashecu, EcuProg (версия 1.8), Chiploader. Сам процесс прошивки происходит по стандартной схеме: после подключения ЭБУ нужно выбрать порт, образ новой прошивки и нажать кнопку Start.

Конечно, если нет возможностей или желания сделать устройство K-Line своими руками, можно приобрести готовое. Как выбрать адаптер для диагностики ЭБУ? Дело в том, что многие модели рассчитаны на применение в конкретных блоках управления. Так, адаптер BM9213 (производитель – компания «Мастеркит») совместим со всеми марками машин, ЭБУ которых имеет разъём стандарта J1962. Адаптер «Штат» ориентирован на все модели ВАЗ.

Вывод

Нельзя сказать, что самостоятельно собрать такой переходник – задача тривиальная. Вам понадобится не только владение паяльником, но и некоторые знания в схемотехнике, но если с этим всё в порядке, то таким способом вы сможете сэкономить 1-2 тысячи рублей и при этом смастерить адаптер, идеально адаптированный под ваш бортовой компьютер.

Как сделать шнур для диагностики автомобиля своими руками

Адаптер K‑Line это устройство передачи данных по однопроводной линии, т.е запросы диагностического оборудования и ответы ЭСУД передаются по одной линии. СОМ-порт компьютера имеет раздельные входы для получения и отправки данных, для согласования и предназначен адаптер сигналов СОМ K‑Line.

К‑линия автомобильной диагностики имеет «подтяжку» к 12 вольтам (питание ЭБУ) и размах сигналов от 0 до 12 V (теоретически, реально уровни немного отличаются).

В системах GM используется другой диагностический протокол – ALDL. В адаптере ALDL используется выход с открытым коллектором и 5 ‑вольтовые уровни сигналов. «Подтяжка» в этих системах находится внутри ЭБУ. В подавляющем большинстве случаев для этих систем не используется оригинальный адаптер, для диагностики применяют K‑Line, либо занизив до 5 вольт напряжение «подтяжки», либо подбором резистора для стабильной работы и на 5 и на 12 вольтовых уровнях.

СОМ – порт компьютера имеет (в нашем, простейшем, случае) две линии – по одной идет чтение сигналов, по другой – запись. Уровни сигналов СОМ – порта от ‑ 12 V до + 12 V, то есть, высокий уровень ‑ 12 V, низкий + 12 V. Подробнее здесь или (на русском) здесь.

Для согласования сигналов используются, как правило, специализированные микросхемы. Микросхема МС 33199 служит для согласования с К‑линией и «разделения» и «смешивания» сигналов. МАХ 232 – специализированная микросхема для согласования различных устройств с RS 232 (стандарт СОМ-порта). МАХ 232 содержит в себе интегральные преобразователи напряжения, позволяющие получить нужные для работы порта +/- 12 V и приводит поступающие сигналы к необходимому уровню. Более «продвинутые» специализированные микросхемы – DS 275 выполняет те же функции, что и МАХ 232 , но имеет автоматическую настройку выходных сигналов по уровню входных и, что немаловажно, не требует громоздкой конденсаторной «обвязки».

Существует несметное количество вариантов схем адаптеров, от самых простых, на двух транзисторах, до полнофункциональных адаптеров на специализированных микросхемах. Естественно, желательно использовать хороший адаптер на специализированных микросхемах.

При диагностике иномарок 90 ‑x годов часто возникает необходимость в дополнительной линиии L (K‑L-Line адаптер), более поздние модели, как правило используют только K‑Line. Схемы адаптеров K‑L-Line можно посмотреть здесь.

Один из самых обстоятельных из известных мне «рукодельщиков» ch 0 zen поместил на своем отличном сайте наиподробнейшее, пошаговое описание изготовления адаптера на MC 33199 по «утюжной» технологии. Очень рекомендую. Можно скачать всю информацию целиком здесь.

Простая схема на 2 ‑х транзисторах

Как проверить адаптер не подключая к автомобилю? Очень просто. Дело в том, что поскольку линия после адаптера однопроводная, можно послать в порт сигнал и тут же его прочитать (режим «эхо»). Для этого необходимо подключить адаптер к компьютеру и воспользоваться древней программой диагностики компьютеров – Check It 3 . 0 . Включаем режим диагностики COM и наблюдаем в окнах прием – передачу символов. Если все проходит нормально, это косвенно говорит о том, что схема работает, для полной уверенности необходимо осциллографом проконтролировать сигналы RxD, TxD и K‑Line. Размах сигналов на разъеме СОМ – порта должен быть от + 12 V до 0 V (в идеале, реально чуть поменьше. По стандарту необходим размах от + 12 до ‑ 12 V), а на линии K‑Line от + 12 V до нуля. Проверку адаптера осуществляет так же программа диагностики ICD.

Адаптер K‑LINE © VSM

Более «правильную» схему адаптера для тех, кому проблематично достать дефицитную микросхему MC 33199 D прислал VSM. Здесь для согласования с портом применена всё та же, довольно распространенная микросхема MAX 232 (ICL 232 CPE, HIN 232 ), а согласование с линией диагностики – микросхема 74 ALS 04 ( 74 LS 04 , К 555 ЛН 1 , К 1533 ЛН 1 ).

Схема эксплуатируется в течении полутора лет, опробована на всех типах контроллеров. Защитный диод желателен с малым падением напряжения, второй – любой импульсный, например КД 521 , 522 . VSM поделился также опытом подстройки нагрузочного резистора. На схеме его номинал 2 Ком, это оптимально для тестирования и программирования блоков «Январь», для «Бошей» его номинал около 1 Ком, для GM – больше 2 Ком. От себя замечу, что номинал резистора применяю 510 ‑ 560 Om, как на «больших» схемах, это обеспечивает ток линии около 20 mA, что повышает помехозащищенность. В GM, повторюсь, нагрузочный резистор установлен в блоке и линия диагностики использует пятивольтовые уровни, внешний нагрузочный резистор в адаптерах ALDL не используется. Нумерация выводов по входу соответствует 9 ‑пиновому разъему СОМ, выхода – 9 ‑пиновому разъему адаптера KR‑ 2 от НПП НТС. С этим адаптером стабильнее всего работает спортивная система впрыска J 5 -Sport (Соколов-Спорт). Остальные, даже именитые адаптеры соединялись не с первого раза, рвали связь и пр.

ПРОВЕРКА И НАСТРОЙКА

1 . Ищем какой-нибудь измеритель, хотя бы простейший электрический тестер.
2 . Убеждается в правильности установки элементов схемы и наличии нужных и отсутствии ненужных соединений между ними.
3 . Подаем + 12 В, адаптер к компьютеру не подключен.
4 . Проверяем наличие + 5 В на выводе 16 MAX 232 и выводе 14 логики, если нет – проверяем правильность установки и работоспособность 142 ЕН 5
5 . Проверяем работу конверторов MAX 232 , т.е. наличие + 10 В на выводе 2 и ‑ 10 В на выводе 6 , если нет – проверяем правильность установки и исправность конденсаторов.
6 . Подаем на вход приемника RS 232 ‑ 10 В, т.е. соединяем выводы 13 и 6 МАХ 232 и проверяем прохождение сигнала: (логическая « 1 » на выходе 12 MAX 232 ) -> (логическая « 1 » на входе 5 ЛН 1 ) -> (логический « 0 » на выходе 6 ЛН 1 ) -> (+ 12 В в k‑line) -> ( логическая « 1 » на входе 1 ЛН 1 ) -> (логический « 0 » на выходе 2 ЛН 1 ) -> ( логический « 0 » на входе 3 ЛН 1 ) -> ( логическая « 1 » на выходе 4 ЛН 1 ) -> (логическая « 1 » на входе 11 MAX 232 ) -> (низкий уровень RS 232 , т.е. менее ‑ 5 В на выходе 14 MAX 232 ). При непрохождении сигнала через любой элемент, проверяем правильность установки и работоспособность этого элемента. Удаляем соединение между выводами 13 и 6 МАХ 232 .
7 . Подаем на вход приемника RS 232 + 10 В, т.е. соединяем выводы 13 и 2 МАХ 232 и проверяем прохождение сигнала: (логический « 0 » на выходе 12 MAX 232 ) -> (логический « 0 » на входе 5 ЛН 1 ) -> (логическая « 1 » на выходе 6 ЛН 1 )-(

0 В в k‑line) -> ( логический « 0 » на входе 1 ЛН 1 ) -> (логическая « 1 » на выходе 2 ЛН 1 )- ( логическая « 1 » на входе 3 ЛН 1 )-( логический « 0 » на выходе 4 ЛН 1 )-(логический « 0 » на входе 11 MAX 232 ) -> (высокий уровень RS 232 , т.е. более + 5 В на выходе 14 MAX 232 ). При непрохождении сигнала через любой элемент, проверяем правильность установки и работоспособность этого элемента. Удаляем соединение между выводами 13 и 2 МАХ 232 .
8 . Подключаем адаптер к порту RS- 232 компьютера, соединяем с k‑line и пытаемся установить связь с контроллером. В случае проблем, при отсутствии осциллографа, проверяем: правильность использования программы; параметры COM-порта (может ли он работать на выбранной скорости обмена); величину резистора в нагрузке k‑line; качество линии связи и т.д.

Адаптер K‑LINE © SHURIKEN

Второй вариант «правильной» схемы адаптера для тех, кому проблематично достать дефицитную микросхему MC 33199 D прислал SHURIKEN (CTTeam). Адаптер по этой схеме эксплуатируется более полутора лет, прошел проверку на всех системах впрыска и характеризуется как «железобетонный». Для согласования с СОМ – портом применена всё та же, довольно распространенная и дешевая (в разных регионах цена колеблется от 30 до 50 руб) микросхема MAX 232 (ICL 232 CPE, HIN 232 ), а согласование с линией диагностики – микросхема LM 339 . Каких либо дополнительных особенностей схема не имеет, катушка L 1 служит для фильтрации импульсных помех.

Описание настройки и осциллограммы Вы можете посмотреть здесь. Так же, как и в предыдущей схеме, нумерация выводов по входу соответствует 9 ‑пиновому разъему СОМ, выхода – 9 ‑пиновому разъему адаптера KR‑ 2 от НПП НТС.

K‑LINE: Новый взгляд на привычные вещи.

Прогресс движется вперед семимильными шагами и заглядывает даже за ворота автомастерских, в которых все чаще и чаще можно встретить ноутбуки в качестве диагностического компьютера. Нет слов, ноутбук более мобилен, функционален и в какой-то мере престижен, прибавляя «вес» автосервису. Но… В последнее время участились жалобы либо на неправильную работу адаптеров К‑Line, либо, что еще хуже, выход из строя COM – портов ноутбука. Дело, мне кажется в том, что у некоторых ноутбуков СОМ-порты работают с уровнями сигналов +/- 3 V, в то время как большинство адаптеров, рассчитанные на РС и собранные на микросхемах МАХ 232 выдают полноценные +/- 12 V. То есть, для работы с ноутбуком желательно иметь адаптер, предназначенный именно для этого. Самый простой путь – заменить привычную нам всем МАХ 232 на МАХ 3232 , имеющую пониженные напряжения сигналов. Цена вопроса – 90 рублей, именно столько составляет разница в стоимости этих микросхем в Волгограде.

Другой, и, как мне кажется (IMHO), более прогрессивный способ предложил HASS_ 78 – использование для согласования с портом ноутбука микросхему DS 275 . Данная микросхема работает с теми уровнями сигналов, которые получает, адаптируясь хоть к СОМ-порту РС, хоть к ноутбуку, представляя собой оптимальное решение для реализации K‑Line. Кроме всего прочего, данный способ практически не требует «обвязки» микросхем.

Итак, схема от Hass‑а на DS 275 и MC 33199 .

.… и МС 33290

Схемы не имеют никаких особенностей, и при правильной сборке не требуют никакой настройки. DА 1 – любой стабилизатор, например LM 2931 AZ‑ 5 , 7805 . Вместо 33199 ( 33290 ) при соответствующем изменении схемы можно использовать L 9243 (из иммобилизатора АПС‑ 4 ).

Получится что-то типа этого.…

Все три варианта адаптеров прекрасно умещаются в корпусе переходника 9 – 9 pin

В заключение хочу сказать, что несмотря на то, что этот K‑Line адаптер очень негативно встречен сборщиками-продавцами «адаптеров» на более простой и дешевой элементной базе, это самое лучшее и правильное решение на сегодняшний день.