ДИАГНОСТИКА

Подборка схем диагностических адаптеров

Для подключения автомобиля к СОМ порту компьютера используется адаптер K-Line, обеспечивающий согласование двухпроводного порта с однопроводной двунаправленной шиной диагностики ЭБУ и согласование уровней сигналов. Дело в том, что по СОМ порту идет сигнал с размахом от -12В до +12В, а блок управления автомобилем по K-line принимает и отправляет сигнал с размахом от 0В до +12В. Изменения в информацию передаваемого сигнала адаптер, как правило, не вносит (если не считать новых адаптеров от НТС подключаемых к сетевой карте). Лично я все схемы адаптеров К-Line условно делю на три категории:

1- Адаптеры работающие на аналоговых элементах (например транзисторах);

2- Адаптеры работающие на цифровых элементах (например микросхемах);

3- Комбинированные адаптеры.

Первый вариант схем адаптеров (на транзисторах) можно собирать при невозможности или нежелании купить дорогие специализированные микросхемы. Данный вариант требует определенных навыков при настройке и отладке прибора (требуется подбор некоторых элементов). Еще, настроив прибор на один автомобиль нельзя гарантировать его работу на других марках автомобилей. И, наконец, прибор может вносить сильные помехи и снизить устойчивость работы мотор-тестера. Однако, несмотря на отмеченные недостатки, адаптеры собранные на подобных схемах вполне работоспособны и их можно рекомендовать как наиболее дешевый и простой вариант для личного использования.

Адаптеры, работающие на цифровых элементах, обладают наибольшей устойчивостью к помехам, могут даже очищать полезный сигнал от некоторых помех. Данные приборы не требуют настройки, могут работать со всеми марками автомобилей работающих по К-Line или L-Line. К недостаткам подобных адаптеров можно отнести высокую цену микросхем (мах232 – 150р., его аналог amd232 – 60 р., МС33199 – 80 р.), сложность приобретения микросхем в регионах и большую трудоемкость изготовления печатной платы. Однако надежность адаптера и его неприхотливость окупает вложенные силы и средства, особенно при постоянном использовании адаптера.

Схемы адаптеров

Ввиду малой практической ценности специализированных адаптеров для L-Line здесь представлены адаптеры работающие с К-Line.

Адаптеры на транзисторах:

Существует несметное количество вариантов схем адаптеров, от самых простых, на двух транзисторах, до полнофункциональных адаптеров на специализированных микросхемах. Естественно, желательно использовать хороший адаптер на спец. микросхемах серий МАХ232 и MC33199D.
Самую простую, но при этом отлично работующую схемку на двух транзисторах Вы видите на рисунке. Диод, защищающий схему адаптера от переполюсовки должен быть с минимальным падением напряжения, например, диод Шоттки. В некоторых случаях полезно подобрать номинал резистора R4 в пределах 510 Ом - 1 КОм, замеряя ток между K-Line и общим проводом в пределах 15-20 mA. Несколько таких адаптеров успешно работяют, диагностируя все системы - от Микаса до Bosch MP7 и со всеми программами - загрузчиками блоков Январь 5.1.X. Иногда, при неустойчивой работе с протоколом ALDL, в котором пятивольтовые уровни сигнала достаточно убрать резистор питания K-Line (в данном случае R4).

Для тех, кому важно "лучше и правильнее", но нет возможности приобрести дефицитные микросхемы, можно посоветовать проверенную схему от Arbus Software. Я ее немного переработал, да простит меня автор, убрал источник тока K-Line, заменив его резистором R7 и перевернув (что поделать, с детства привык вход видеть слева, а выход справа). Каких - то особенностей схема не имеет. Необходимо проконтролировать ток K-Line, замеряя между ним и общим проводом. Должно быть около 20mA и подобрать резистор R7, если ток сильно отличается. Передатчик сигнала самый простой - на одном транзисторе (VT3) с защитой от глубогоко насыщения. Приемник чуть посложнее - по схеме компаратора на 2-х транзисторах. Сигнал DTR используется схемой как источник отрицательного напряжения для более полного согласования с параметрами COM - порта. По деталям схема некритична, но все же лучше использовать транзисторы BC 945 (VT2, VT3) и 2SA 733 (VT1). VD1 - диод Шоттки. Я все комплектующие добываю в сгоревших блоках питания PC. Одного БП хватает на 3 - 4 "коробочки" K-Line. Конструктивно обе схемы, выполненные навесным монтажем, вполне умещаются внутри разборного корпуса 9 - пинового разъема. Следует иметь ввиду, что данная схема требует наличие программно выставляемого напряжения -12V на 4 контакте разъема (сигнал DTR). Программа "Мотор - Тестер" выставляет это напряжение, а вот "заливалки" ЭБУ Январь 5 - нет. В этом случае этот сигнал нужно подсоединять к общему проводу или, что лучше, к источнику -12V, например с БП компьютера.
Как проверить адаптер не подключая к автомобилю? Очень просто. 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 проконтролировать сигналы RxD, TxD и K-Line. Размах сигналов на разъеме должен быть от -12V до +12V (в идеале, реально чуть поменьше), а на линии K-Line от +12V до нуля.

Адаптер K-L-Line классическая схема

Стандартная схема с использованием специализированной микросхемы интерфейса MC33199. Переключатель в цепи нагрузки K-Line призван согласовать линию с 5-вольтовыми системами.

Адаптер K-L-Line схема на MAX232 и Si9243EY

Эта схемка была начерчена мной и навеяна долгим разглядыванием схемы адаптера от SPY и даташита от Si9243EY, которая по сути является жутко специализированным адаптером K-L-Line, полностью совместимым с ISO9141. Самое приятное то, что эту микросхему не нужно разыскивать по рынкам и магазинам, она наверняка валяется у Вас в гараже, в черной коробочке с гордым названием "иммобилизатор АПС-4". Иммобилизатор можно разобрать, разъем от него очень удобно использовать в качестве заглушки, 24С02 тоже пригодится (если выживет от перепайки). Искомая микросхема находится под пищалкой, рядом с 24С02. Часть схемы согласования с RS232 не имеет абсолютно никаких особенностей.

Данный вариант разработан чисто теоретически и практически пока не опробован.

Адаптер K-LINE (c) VSM

Более "правильную" схему адаптера для тех, кому проблематично достать дефицитную микросхему MC33199D прислал VSM. Здесь для согласования с портом применена всё та же, довольно распространенная микросхема MAX232 (ICL232CPE, HIN232), а согласование с линией диагностики - микросхема 74ALS04 (74LS04, К555ЛН1, К1533ЛН1).

Схема эксплуатируется в течении полутора лет, опробована на всех типах контроллеров. Защитный диод желателен с малым падением напряжения, второй - любой импульсный, например КД521, 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.

Проверка и настройка адаптера:

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 +12В, адаптер к компьютеру не подключен.

4. Проверяем наличие +5В на выводе 16 MAX232 и выводе 14 логики, если нет - проверяем правильность установки и работоспособность 142ЕН5.

5. Проверяем работу конверторов MAX232, т.е. наличие +10В на выводе 2 и -10В на выводе 6, если нет - проверяем правильность установки и исправность конденсаторов.

6. Подаем на вход приемника RS232 -10В, т.е. соединяем выводы 13 и 6 МАХ232 и проверяем прохождение сигнала: (логическая "1" на выходе 12 MAX232) -> (логическая "1" на входе 5 ЛН1) -> (логический "0" на выходе 6 ЛН1) -> (+12В в k-line) -> ( логическая "1" на входе 1 ЛН1) -> (логический "0" на выходе 2 ЛН1) -> ( логический "0" на входе 3 ЛН1) -> ( логическая "1" на выходе 4 ЛН1) -> (логическая "1" на входе 11 MAX232) -> (низкий уровень RS232, т.е. менее -5В на выходе 14 MAX232). При непрохождении сигнала через любой элемент, проверяем правильность установки и работоспособность этого элемента. Удаляем соединение между выводами 13 и 6 МАХ232.

7. Подаем на вход приемника RS232 +10В, т.е. соединяем выводы 13 и 2 МАХ232 и проверяем прохождение сигнала: (логический "0" на выходе 12 MAX232) -> (логический "0" на входе 5 ЛН1) -> (логическая "1" на выходе 6 ЛН1)-(~0В в k-line) -> ( логический "0" на входе 1 ЛН1) -> (логическая "1" на выходе 2 ЛН1)- ( логическая "1" на входе 3 ЛН1)-( логический "0" на выходе 4 ЛН1)-(логический "0" на входе 11 MAX232) -> (высокий уровень RS232, т.е. более +5В на выходе 14 MAX232). При непрохождении сигнала через любой элемент, проверяем правильность установки и работоспособность этого элемента. Удаляем соединение между выводами 13 и 2 МАХ232.

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 (c) SHURIKEN

Второй вариант "правильной" схемы адаптера для тех, кому проблематично достать дефицитную микросхему MC33199D прислал SHURIKEN. 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 дещевая (в разных регионах цена колеблется от 30 до 50 руб) микросхема MAX232 (ICL232CPE, HIN232), а согласование с линией диагностики - микросхема LM339. Каких либо дополнительных особенностей схема не имеет, катушка L1 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.

Используемая мной схема адаптера K-L-LINE с MAX23 и MC33199

В данной схеме, ввиду дороговизны микросхемы TLE4260, она была заменена на отечественный стабилизатор напряжения 7805С на 5В, номиналы емкостей были сохранены.

P.S. Необходимо поблагодарить авторов сайта autopribor.ru с которого были взяты большинство представленных схем. Также на их сайте можно найти разводк печатной платы и способ ее создания.

Описания микросхем

Здесь вы можете найти описания используемых в адаптере микросхем (на английском языке):

MAX232

MC33199

TLE4260

Описание СОМ порта

В состав компьютера могут входить до четырех последовательных интерфейсов, работающих в стандарте RS-232 (отечественный аналог - стык С2) и именуемых СОМ1 - СОМ4. Им выделены следующие адреса в области портов ввода-вывода:

СОМ1: 3F8h-3FFh COM3: 338h-33Fh

COM2: 278h-2FFh COM4: 238h-23Fh

(интерфейсы СОМ3 и СОМ4 поддерживаются только в моделях PS/2).

Каждый интерфейс связан с определенным уровнем контроллера прерываний:

СОМ1 вызывает прерывание IRQ4.

COM2 вызывает прерывание IRQ3.

СОМ3 и СОМ4 не имеют стандартных векторов прерываний.

Каждое из устройств RS-232 представляет собой контроллер 8250, оснащенный 25- или 9- штырьковым разъемом на задней стенке корпуса ПЭВМ. Этот разъем может использоваться для подключения мыши, графопостроителя или организации связи между ПЭВМ. Контакты стыка RS-232 (в 9- штырьковом исполнении) имеют следующие наименования:

1 – DCD – связь модемов установлена – в ЭВМ;

2 – RxD – принимаемые данные – в ЭВМ;

3 – TxD – передаваемые данные – из ЭВМ;

4 – DTR – готовность ЭВМ к работе – из ЭВМ;

5 – SG – сигнальная земля;

6 – DSR – готовность ЭВМ к работе – в ЭВМ;

7 – RTS – запрос на передачу – из ЭВМ;

8 – CTS – готовность модема к передаче – в ЭВМ;

9 – RI – индикатор вызова – в ЭВМ;

Контроллер RS-232 является полностью программируемым устройством и при программировании вы можете задать следующие параметры обмена: количество битов данных и стоп-битов, вид четности и скорость обмена в бодах (бит/с).

e-mail: injdiagnost@narod.ru

сайт: www.injdiagnost.narod.ru