что такое кан бас
Что такое кан бас
Главная / CAN BUS в автомобиле: для чего он нужен.
CAN BUS в автомобиле: для чего он нужен.
В настоящее время авто производители все чаще и чаще добавляют различные новшества и улучшения в свои автомобили. Это могут быть дополнительные устройства, или расширение функционала уже ранее используемых устройств. Для того, чтобы не прокладывать новую проводку к подключаемому устройства, его подключают уже к имеющимся сигнальным/управляющим проводам, так называемой Кан-шине (Can Bus).
Немецкая компания BOSCH в середине 80-х предложила автопроизводителям новую архитектуру обмена данными между устройствами — Controller Area Network или, как принято сокращенно называть — CAN BUS. Это новшество решило сразу несколько проблем. Во-первых, значительно сократилось использование количества проводов в автомобиле, общая длинна которых уже приближалась к километру, а вес к центнеру. А во-вторых, облегчило подключение новых устройств без значительных переделок в автомобиле.
Конечно же, производители магнитол не упустили возможности использовать этот дополнительный потенциал CAN шины и в своих продуктах. Как правило, если в автомобиле присутствует CAN BUS, то необходимо использовать автомагнитолу со встроенным декодером сигналов от этой шины. В противном случае, пользователь может столкнуться с рядом существенных проблем, при подключении обыкновенной магнитолы. В частности не будет работать штатный цифровой усилитель (KIA, JBL, Pioneer, Rockford, BOSE), т.к. управление этими усилителями (включение, баланс, управление звуковыми сценами) происходит посредством передачи данным по CAN шине. Не будет работать камера заднего вида, кнопки управления на руле, трип-компьютер (отображает запас хода, расход топлива, скорость, режимы работы автомобиля и т.п.), не будет отображаться информация на экране магнитолы о состоянии парковочных датчиков, режиме работы кондиционера и прочее. Еще одной из проблем может стать разрядка АКБ автомобиля вследствие постоянно включенной автомагнитолы, т.к. сигнал на включение/выключение головного устройства так же может поступать по этой шине.
Как видите, проблем могут возникнуть достаточно много, что однозначно полностью перечеркнет удовольствие от покупки новой автомагнитолы.
Поэтому, приобретая новое мультимедийное головное устройство, убедитесь, совместимо ли оно с Вашим автомобилем. В случае отсутствия CAN BUS в автомобиле, Вам подойдет любая универсальная (через переходную рамку) или штатная автомагнитола. Если же в автомобиле присутствует CAN BUS, то нужно будет докупать отдельные декодеры кан-шины (питания АСС, декодер камеры, рулевого управления и т.д.), либо приобрести автомагнитолу с уже установленным декодером CAN BUS.
Снова про CANBUS E39/E46/E53. Распиновка правильного блока.
Ранее, читая блоги, наткнулся на информацию что новые блоки CANBUS наконец таки научились читать IBUS шину более глобально, а не мультируль+задний ход, в частности двери, расходы, сброс сервисов и т.д и т.п.
На стол экспериментов был заказан с поднебесной CAN-BUS блок нового образца с пометкой URXT. Было найти его не очень просто, китайцы все что связано с бмв шифруются, а некоторые продавцы лепят настолько неадекватный ценник что пропадает желание покупать такие вещи, а черные маленькие блочки за 700 рублей меня не интересовали.
Воспользовался поиском по фото и начал цепляться за название URXT и о, боги, нашелся. Как вам название товара? Сможете найти сходу сами? Вот и я так же матерился.
Поэтому найти какие-то вещи на али — это целый квест. На фото у продавца увидел заветную надпись URXT. Проводка и сам блок 1600 рублей, это лучше чем за 3-4к рублей. Кидаем в корзину, оплачиваем, ждем.
Меняем слегка перепиновку с черного блока на новый с URXT. Сделал чтобы ACC, которые выходит с канбас, давало сигнал на в магнитолу, от основной колодки ACC отключил.
На магнитоле от Teyes поковырялся в настройках и только в таком положении настроек у меня работает исправно мультируль, задний ход перестал периодически отключаться и начало показывать состояние открытых дверей, больше функционала никакого нет, но считаю это недоработкой приложения от Teyes. На платформе магнитол PX3/PX5/PX6 должно работать все более исправнее и с обширным функционалом.
Ну и напоследок, набросал распиновку блока URXT.
Установка Автомагнитолы + CAN BUS + Задняя камера.
Статья постоянно изменяется и дополняется по мере поступления новой информации!
Как говорить делать нечего поэтому готов выложить все в едином бортовике может кому сгодиться. Так как сам искал эту информацию из разных источников. И собирал как говориться по крупицам.
Советую для начала прочитать это
www.autodela.ru/assets/fi…ina_dannih_%20CAN%20I.pdf дабы понимать дальше о чем речь.
И так речь идет об установки Автомагнитолы в целом но на примере VW POLO.
Возможно несколько вариантов подключения автомагнитол.
1. Вариант через ISO разьем без подключения к CAN шине.
Выглядит это чудо так
Ну и со стороны магнитолы обычно вот такой кусок провода
И со стороны магнитолы вот сам CAN адаптер.
но она немного может различаться. В нашем случае это не существенные отличия так как интересуют только основные 4 провода.
И так на polo бывают несколько случаев. Есть три комплектации трейдлайн, комфорд, и хайдлайн. (не важно если не правильно произнес).
Давайте немного теории. Что такое CAN шина. Это сетевой интерфейс посредством которого все блоки авто общаются между собой. Это Блоку рулевого управления, блок управления двигателем, блок коробки АКПП, блок доп рулевых кнопок, блок комфорта, блок вспомогательной электроники, и т.д. блоков может быть множество. Все эти блоки между собой общаются посредством CAN шины. Это как компьютерная сеть. Поэтому не быть CAN шины в автомобиле (речь о поло и подобного класса машин) просто не может быть. Управление по CAN шине просто удобно и это экономит много лишних проводов. Даже китайцы делают свои дешевые авто с применением этой технологии. И так разобрались общее понятие CAN шина и то что она присутствует.
Теперь рассмотрим два способа подключения магнитолы.
Первый когда устанавливаем обычную магнитолу в которой нету CAN адаптера то есть через подключение к ISO разьему. Для этой магнитолы нужны вот эти провода.
2. ACC питание. оно нужно как сигнальное при включении ключа зажигания в положение ACC (это положение в поло появляется при включении зажигания а в других авто может быть первое положение ключа до включения зажигания. Но в поло режим ACC включаеться в момент включения зажигания и сохраняеться до момента вынимания ключа из замка. Необходимо это питание для активации (включения ) магнитолы и выключения ее при выключения ACC. Это удобно, сел в машину включил ключ, магнитола включилась. Вынул ключ магнитола вырубилась. Все автоматически. Можно конечно и не использовать этот провод. Например соеденить это провод с основным питанием но тогда прийдется выключать магнитолу вручную кнопкой ну и выключать также. Это жутко не удобно. Но подходит тем кто часто включает магнитолу без участия ключа. Кстати штатная магнитола RCD 220 может включаться и без ACC кнопкой питания. Но работает она тогда только час и потом отключается. Это сделано как защита от склероза. Но эта функция работает только если подведен специальный контакт от центрального блока (не буду заострять на этом внимание)
В общем провод ACC поидее красный чуть тоньше чем основное питание но бывают и желтые. Данного провода может не быть в колодке подключения магнитолы. Так как этот сигнал может быть заменен сигналом из той самой CAN шины. Если у вас его нет (например у вас подключение с использованием CAN шины) а вы устанавливаете магнитолу в которой нету CAN шины то вам придется его тянуть от замка зажигания а в VW Polo можно от прикуривателя, он как раз работает в режиме ACC. Иногда народ тупо соеденяет вместе Основное питание и ACC для того бы магнитола работала не зависимо от замка зажигания. Но лично я считаю это не правильно так как это не удобно да и таким образом можно в один прекрасный день посадить аккумулятор.
6. Так же сигнал заднего хода. Данный провод это сигнал для включения камеры заднего хода.Так же может не быть так как данный сигнал передается и по CAN шине. Либо тянуть его от концовка заднего хода или от лампы заднего хода. Тут надо более подробно разбираться и зависит от того какой именно сигнал надо подать на магнитолу.
7. Ну и акустические провода. Рассказывать о них не буду их 8 штук точнее 4 цветных пары. Обычно в отдельном разъеме. Если у вас только передние динамики то их будет только 2 пары.
Ну не знаю по моему все вспомнил, есть и другие но это более углубленно и редко используются.
Но бывают варианты когда нужно подключить магнитолу с Quadlock гнездом к авто в котором нету Quadlock разьема в место него ISO разьем нету CAN шины а надо поставить штатное ГУ в котором Quadlock гнездо и соответственно необходимо наличие CAN шины. Вот об этом варианте и речь ниже.
Это для того чтобы понимать какой провод брать и куда его пихать. Вынимаем с Quadlock все пины кроме тех что расположены в CAN. А дальше вынимаем прины с ISO разьема и соответсвенно вставляем их в Quadlock они прекрасно подходят. После перестановки пинов подходим к самому главному к подводке CAN шины.
И так лезим к блоку над ногами водителя.
И так почти все подключено. Еще осталось подключить антенну. В VW она специфическая точнее не она сама а ее разьем.
Укладываем провода. Желательно все замотать тряпчаной изолентой. Ну и установить назад магнитолу. Можно приступать к водным процедурам. Тоесть установки задней камеры.
Провод ложем по основному жгуту через некоторые расстояния прикрепляя изолентой к нему.
Последний вопрос который интересуются что делать с акустикой.
Для замены понадобиться сами накладки.
6R6867233ARY20 — Обшивка стойки передней левой в сборе
6R6867234ARY20 — Обшивка стойки передней правой в сборе
Подключение китайской магнитолы к ISO и CAN-шине(VAG).
Изначально писал для владельцев VW Jetta 6 нижегородской сборки, где в штатном разъеме нет CAN шины. Но мне пишут владельцы разных ВАГов (и даже не ВАГов, непонятно зачем), и мои посты еще никогда не набирали 54к просмотров, видимо проблема актуальна). Пост будет дополняться, поправки приветствуются. Если есть полезная инфо в других БЖ — сделаю ссылки, пишите.
Многие владельцы VAG сейчас ставят китайские магнитолы с поддержкой CAN, но в машине зачастую есть только ISO разъемы и CAN шина к ним не подведена. В моем случае это Isudar на андроиде aliexpress.ru/item/32557021060.html Инструкций по массе проводов и разъемов, которые шли с магнитолой, не было. В интернете по этой модели тоже ничего нет. Продавец на связи, но он не производитель и мало что понимает в теме. Перед тем, как заказать магнитолу, обязательно свяжитесь с продавцом для уточнения платформы и комплектации авто, чтобы он вложил все нужные переходники и правильный декодер. Итак, CAN не было в магнитоле с завода, имеем только два ISO разъема:
Втыкаем их в адаптер из комплекта. Адаптеры у всех разные, китайцы делают универсальные магнитолы со всеми возможными вариантами подключения, для этого делают массу адаптеров и внешний CAN декодер.
Зачем нам магнитола, включенная в CAN сеть?
1) Задняя камера будет включаться правильно. Не надо будет подключаться к заднему фонарю = не будет проблем с импульсным контролем ламп.
2) На экран будет выводиться информация о точном количестве топлива, открытых дверях, непристегнутых ремнях, включении ручника, скорости, напряжении батареи, температуре за бортом, о работе климат-контроля, датчиках давления шин, парктрониках и т.д. (при наличии всего этого на авто)
3) Подсветка экрана будет приглушаться при включении фар
Для кого-то не очевидно, поэтому сразу скажу, что управление с магнитолы оборудованием авто невозможно Исключение — ГУ Teyes с огромным экраном и ценой, в котором ваш блок управления климатом заменяется на встроенный в ГУ, дабы увеличить экран вытеснив блок климата. Но мне пока не понятно, как зависший от мороза дисплей будет управлять печкой.
Итак, мы хотим подключиться к CAN — сети. Пора разобраться с терминами.
CAN — Controller Area Network — сеть контроллеров-блоков, связанных между собой витой парой проводов CAN bus. Именно витой парой, для уменьшения помех. Рекомендую также скручивать свои провода, которыми подключаетесь к CAN bus.
Многие непонятно почему называют декодер канбасом или канбусом. Некоторые даже убеждают что это правильное название, а декодером его зовут только китайцы)) Так вот, bus по английски — автобус шина. CAN bus = CAN — шина. CAN bus это сама шина, а не декодер! Это локальная сеть в авто. По CAN- шине контроллеры зависают в чатах всем сразу рассылают сообщения, а те контроллеры, которым они адресованы, их получают. В машине не одна CAN-шина. Быстрая шина (до 500кб/с) управляет двигателем, airbag, тормозами и прочими ответственными системами, на ВАГах это витая пара из оранжевого с ЧЕРНОЙ полосой и оранжевого с коричневой полосой проводов (лучше не трогать!). Есть еще медленные (до 100 кб/с) информационно-командная шина и шина комфорта, которые теперь объединены в одну шину комфорта. Разные шины общаются меж собой (и с нами по OBDII) через интерфейс Gateway. Нас интересует шина комфорта, на всех ВАГах это витая пара из оранжевого с зеленой полосой (CAN high) и оранжевого с коричневой полосой (CAN low) проводов.
Еще одно заблуждение: CAN low это не минус! CAN high и CAN low это два плюса, зеркальные отражения сигналов друг друга. Насколько на одном повышается напряжение при сигнале, настолько же на другом понижается. Так сделано для большей надежности, при обрыве одного провода или замыкании, такая сеть будет выполнять свои функции точно так же, просто перейдет в аварийный режим и выдаст соответствующую ошибку.
Но чтобы магнитола понимала сообщения CAN шины, нам нужен свой контроллер — CAN bus decoder, он либо встроен в магнитолу или внешний блок комфорта (штатные ГУ) либо идет с магнитолой в отдельной коробочке с кучей адаптеров для универсальности (китайское ГУ). Если декодера не было в комплекте, нужно попросить продавца его выслать вместе с адаптером под ISO-разъемы.
Декодер читает сообщения CAN-шины и посылает команды на MCU магнитолы по паре Rx/Tx, (R-receive, T-transfer) он также подает сигналы по проводам ACC/ILL в магнитолу, которые в варианте без CAN приходят из ISO напрямую.
Подключиться к CAN шине комфорта можно в любом месте, где она есть: у блока Gateway, у блока климат-контроля, в косе проводов водительской двери.
У блока Gateway можно подключиться, вставив дополнительные пины в разъем блока. 10-й пин — CAN low, 20-й пин — CAN high. Примеры подключения смотрите тут или тут
На новых машинах есть возможность подключиться к CAN в разъеме Эра-ГЛОНАСС, смотрите тут
У меня есть климат, мне было проще подключиться к шине у разъема его блока.
Снимаем блок климата, вынимаем из самого большого разъема (справа) красную защелку и выдергиваем разъем, чтоб удобней было паять. Я клеммы с аккумулятора не сдергивал, вы — как хотите.
В этом разъеме ищете витую пару CAN-шины комфорта. Как писал выше, на всех ВАГах это витая пара из двух оранжевых проводов. Оранжевый с зеленой полосой — CAN high, оранжевый с коричневой — CAN low.
Припаеваем к ним наши провода так, чтобы через все разъемы и адаптеры оранжевый провод с зеленой полосой соединить с CAN high декодера, а оранжевый с коричневой полосой — с CAN low декодера.
Куда подключить нашу витую пару в декодере? Распиновка китайских декодеров примерно одинаковая:
Нам интересны только 3 пары пинов:
— CAN high/CAN low — вход CAN шины, то что нам нужно.
— ACC/ILL — с этих пинов декодер в магнитолу подает сигналы ACC/ILL (писал выше)
— Rx/Tx — с этих пинов декодер подает команды на MCU магнитолы.
Почти все проблемы с включением магнитолы и отсутствием CAN инфо связаны с неправильным подключением проводов к этим пинам или с неисправным декодером.
Для тех, у кого CAN-шина и ISO есть в квадлок-разъеме с завода:
Бывает такое, что китайцы путают местами ACC+ и BAT+ в переходниках. Надо менять местами. Бывает такое, что некоторые ГУ не успевают распознать короткую паузу по питанию, когда заводите двигатель и ГУ каждый раз перезагружается. Тут уж к производителю, или задержки какие-то самодельные паять.
С CAN bus разобрались. Теперь задняя камера. Видеосигнал камеры втыкаем в разъем «Rear camera in» а красный проводок на кабеле припаиваем к розовому проводу «reverse» с одной стороны (на нем появляется +12V при включении задней передачи) и к плюсу камеры с другой стороны, минус камеры — на массу.
Альтернативная прошивка для китайских CANBUS адаптеров
В данной заметке предоставлена информация о таком типе устройств как CANBUS адаптер для андроид магнитол, на али такие устройства продаются под названиями «canbus box», «canbus decoder» и тому подобные вариации названий, я же далее в заметке буду называть такие устройства CAN адаптером или просто адаптером.
По большей части материалы из заметки это пересказ из моего блога на drive2.ru, но надеюсь эта информация может быть полезна всем тем кто хотел бы внедрить себе в автомобиль CAN адаптер или изменить логику его работы.
Внешне CAN адаптер выглядит, как маленькая коробочка размером со спичечный коробок с одним разъемом на 16 или 20 выводов. Большинство CAN адаптеров на ali продается уже с разъемами под штатную проводку конкретной модели автомобиля, а для этого уже нужны минимальные знания в электрике и схемы электропроводки автомобиля.
Если совсем кратко, то CAN адаптер предназначен для облегчения интеграции андроид магнитолы в автомобиль, он выделяет из шины MS CAN автомобиля цифровые сигналы и передает их в андроид-магнитолу. При отсутсвии CAN адаптера необходимо искать самостоятельно в штатной проводке нужные аналоговые сигналы.
Основные функции CAN адаптера это формирование четырех выходных сигналов:
— «Зажигание»(IGN) или «Аккумулятор»(ACC), уровнем 12 Вольт, для включения андроид-магнитолы
— «Подсветка»(ILLUM), уровнем 12 Вольт, для изменения подсветки в андроид-магнитоле
— «Парковочный тормоз»(PARK), уровнем GND, для информирования андроид-магнитолы о нахождении автомобиля в состоянии поездки/парковки.
— «Задняя передача»(REAR), уровнем 12 Вольт, для переключения андроид-магнитолы на камеру заднего вида и включения питания для камеры заднего вида.
Дополнительные функции CAN адаптера это отображение в андроид магнитоле состояний внутренних узлов автомобиля и управление некоторыми из них через информационную линию RX/TX(uart):
— отображение состояния парковочных датчиков
— отображение положения руля в виде динамической разметки при заднем ходе
— отображение состояния открытых дверей
— отображение состояния не пристегнутых пассажиров и водителя
— установка времени в автомобиле
— отображение режима климат контроля и управление им;
— трансляция нажатий кнопок на руле в андроид-магнитолу
— отображение уровня топлива
— доступ к трип-компьютеру
— управление штатным усилителем
Теперь подробнее о выходных сигналах формируемых CAN адаптером. Для любой андроид-магнитолы кроме питания, нужен как минимум еще один дополнительный сигнал — это сигнал «Зажигание»(IGN). Сигнал зажигания(IGN) необходим для андроид-магнитолы, чтобы магнитола включалась или выходила из спящего режима при запуске автомобиля и выключалась или засыпала при глушении автомобиля.
Сейчас наверное в большинстве андроид-магнитол есть спящий режим, с ним андроид-магнитола готова к работе уже через пару секунд после запуска автомобиля, иначе при каждом запуске автомобиля андроид в магнитоле будет загружаться несколько минут. Но у спящего режима магнитолы есть один минус — это потребление тока порядка 10-20мА в спящем режиме, и зимой или при малых пробегах это может быть критично.
Так например в моей андроид-магнитоле, купленной в 2019 году не было спящего режима, через несколько месяцев после покупки, производитель с обновлением прошивки в андроид-магнитоле добавил функцию спящего режима. Помня о потреблении магнитолы в спящем режиме, я на зиму отключаю спящий режим в магнитоле, а по приходу тепла снова включаю спящий режим, отключение/включение спящего режима в моей магнитоле занимает пару минут.
Необязательный сигнал «Подсветка»(ILLUM) используется для подсветки кнопок андроид-магнитолы или для уменьшения яркости экран магнитолы ночью и увеличения яркости экрана днем.
Необязательный сигнал «Задняя передача»(REAR) используется для переключения экрана магнитолы на камеру и подключения питания к камере заднего вида, в противном случае придется тянуть от задних фонарей, это во первых неудобно, а во вторых на некоторых машинах, с импульсным контролем сгоревшей лампочки, такое питание для камеры будет создавать помехи в картинке с камеры.
Необязательный сигнал «Парковочный тормоз»(PARK) используется для разграничения некоторой функциональности в движении и на парковке, например для запрета просмотра видео в движении.
Часть андроид магнитол для конкретных моделей автомобилей продается уже с CAN адаптером и со всей необходимой проводкой и разъемами, что конечно же очень удобно. Моя же андроид-магнитола продавалась без CAN адаптера, но этот недостаток компенсировался стоимостью магнитолы в 50$. Впрочем для своего автомобиля Freelander2, я не смог найти CAN адаптер ни пару лет назад ни сейчас. Но с помощью самодельного CAN адаптера я смог сделать отображение датчиков штатного парктроника на андроид магнитоле, об этом подробне в заметке о подключении штатных парктроников к андроид магнитоле. Благодаря этой заметке несколько человек смогли сделать отображение парктроников в своих автомобилях Freelander2, в том числе и в рестайловом Freelander2.
Собственно после этой заметки началась и эта история, когда в прошлом году коллега приобрел на али андроид-магнитолу для своего xc90, в комплекте с магнитолой был CAN адаптер, но в его работе было обнаружено несколько проблем:
— не работало переключение треков в проигрывателе по нажатию кнопок на руле
— не было отображения парктроников
— не было отображения положения руля
Открыв этот CAN адаптер и увидев в на плате процессор GD32F103 я легкомысленно сказал коллеге, что можно исправить все недочеты данного адаптера, написав под него свою программу, т.к. на этот процессор есть в свободном доступе документация и к тому же он является клоном STM32F103 и поэтому для него можно использовать все средства разработки доступные для микропроцессоров STM32. Но на тот момент времени заниматься этим не было совсем.
Прошла осень, зима, и затем весна, коллега периодически спрашивал, когда уже будем обновлять прошивку в адаптере, но времени все так же не было этим заниматься. Но по наступлению лета, за счет доставки обедов на работу, появилось свободное время, которое раньше тратилось на обеденные поездки, благодаря этому за несколько дней с помощью мультиметра плата адаптера была исследована и в результате нарисована схема адаптера OD-VOLVO-02.
В целом на схеме нет ничего лишнего, функционал схемы совпадает с общим описанием CAN адаптера, это 4 выходных сигнала(IGN, ILLUM, BRAKE, REAR) и последовательный порт(RX/TX) для информационной связи с андроид-магнитолой. Обозначения и номиналы элементов на схеме совпадают с надписями печатной плате. Для программирования микроконтроллера через интерфейс SWDIO/SWCLK на плате есть специальный внутренний разъем CON2. Для обновления прошивки можно использовать любой SWDIO/SWCLK программатор, я перепрошивал микроконтроллер на плате с помощью китайского ST-LinkV2 с али, и программы openocd.
Распиновка сигналов на внешнем разъеме CAN адаптера OD-VOLVO-02 точно совпала, с найденной в сети распиновкой других китайских CAN адаптеров на 16 выводов, поэтому можно предположить что различные китайские производители CAN адаптеров делаю физически совместимые адаптеры, что в дальнейшем потвердилось.
По готовой схеме устройства написать прошивку уже было только вопросом времени. Процесс написания прошивки был итеративным и чередовался с тестами на автомобиле во время обеденных перерывов. На урале это лето выдалось теплым и было приятно провести немного времени на улице с автомобилем — немного переключиться на другое занятие от основной работы.
Помимо устранения недостатков в оригинальной прошивке, коллега попросил добавить дополнительный функционал:
— задержку снятия питания с камеры, при переключении из R в D
— управление уровнем подсветки экрана андроид-магнитолы.
В последствии этот функционал был реализован и сделан настраиваемым.
Для удобства прошивки и отладки CAN адаптера на автомобиле была сделана проводка для подключения адаптера в разъем OBD2 автомобиля. Через OBD2 разъем CAN адаптер получает питание и доступ к шине MS CAN, линия RX/TX адаптера выведена на переходник usb2com. К переходнику usb2com уже можно подключить ноутбук или телефон с андроидом для контроля работы адаптера. Если необходимо было проверить функционал CAN адаптера, то адаптер подключался к магнитоле, если надо было прошить, наладить или настроить адаптер, то адаптер подключался к разъему OBD2 автомобиля.
Для отладки и возможности настройки в CAN адаптере был реализован отладочный интерфейс через информационную линию RX/TX. Нормально через линию RX/TX передаются данные о состоянии автомобиля в андроид-магнитолу, но подключившись к линии RX/TX ноутбуком или андроид телефоном можно переключить адаптер в режим наладки и тогда через линию RX/TX будет доступен простой текстовый отладочный интерфейс. С помощью отладочного интерфейса можно контролировать правильность функционирования адаптера или вносить изменения в его конфигурацию. Изменение конфигурации работы адаптера и переключение в отладочный режим происходит, при нажатии соответствующих клавиш на клавиатуре:
— OOOOOOOOOOOOO переключение в режим наладки(необходимо отправить минимум 10 символов за 1 секунду)
— o переключение в штатный режим работы
— b выбор эмулируемого протокола из списка Raise VW(PQ), Raise VW(MQB), Oudi BMW(Nbt Evo, HiWorld VW(MQB)
— c выбор автомобиля из списка FL2 2007MY, FL2 2013MY, XC90 2007MY
— I увеличение порога уровня подсветки
— i уменьшение порога уровня подсветки
— D увеличение задержки выключения камеры
— d уменьшение задержки выключения камеры
— m выбор активного CAN сообщения
— s сохранение конфигурации
На следующем скриншоте показан отладочный интерфейс CAN адаптера
Т.к. данные постоянно меняются и чтобы избежать эффекта текста бегущего по экрану, для работы с отладочным интерфейсом нужна программа эмулятор терминала, для windows подойдет putty или hyperterminal.
В разделе Configuration отображаются настройки CAN адаптера:
— Car модель автомобиля
— Vin VIN автомобиля(отображается только в FL2)
— CanBox эмулируемый canbus протокол
— Illum уровень подсветки(в процентах) в салоне при котором формируется выход Illum
— Rear Delay задержка(в милисекундах) на отлючение сигнала REAR
В разделе State отображается текущее состояние CAN адаптера и автомобиля:
— Acc, Ign, Selector, Wheel — состояние положения ключа, зажигания, селектора АКПП у положения руля(не отображается в FL2)
— R — состояние выхода REAR
— Illum, ParkLights, NearLights — уровень подсветки в салоне и состояние габаритных огней и ближнего света
— Can, Msgs, Irqs — отладочные счетчики CAN сообщений
— CanX/Y — текущее состояние сообщения CanY определенным ID из списка Y со всеми ID
Адаптер извлекает из шины MS CAN данные в режиме прослушки, не посылая никаких запросов в электронные блоки автомобиля, поэтому информацию которою он может извлечь из шины CAN зависит от автомобиля, так в Freelander2 в шине MS CAN не передается информация о положении руля и нажатия кнопок, а в шине MS CAN автомобиля XC90 не передается VIN код автомобиля.
При поиске и расшифровке CAN данных в автомобиле использовалась техника, когда в автомобиле записываются все CAN сообщения, при одновременном создании определенного шаблона в данных, а затем в записанных CAN сообщениях, с помощью программы отображающей данные в виде графиков, происходит поиск нужного шаблона и идентификация данных. Под шаблоном в данных подразумевается изменение состояния узлов автомобиля во времени, например, пять раз открыли и закрыли дверь водителя, затем 4 раза открыли и закрыли дверь пассажира и т.д. Запись конкретного шаблона с данными в отдельные файлы облегчает последующий анализ и поиск.
Такой анализ я производил с помощью программы plot, о которой уже ранее упоминал в заметке о расшифровке данных в CAN шине. С времени опубликования этой заметки в программу plot была добавлена поддержка формата файлов log(can-uitils) и trc(canhacker), а также группового отображения(все 8 байт CAN сообщения) сообщения на графиках. С помощью группового отображения можно бысто проанализировать данные в сообщениях с конкретным CAN ID, а уже затем без группового отображения можно более точно попытаться интерпретировать данные из каждого байта CAN сообщения применяя различные маски и коэффициенты.
Ниже, для понимания сложности процесса поиска данных, приведены пара скриншотов приложения plot с данными из MS CAN шины автомобиля XC90. Имея терпение и фантазию несложно обнаружить нужные данные во всем потоке CAN сообщений.
На первом скриншоте виден шаблон(серый цвет) заданный при записи: 3 коротких нажатия на кнопку PREV, пауза, 3 коротких нажатия на кнопку PREV, пауза, 3 длинных нажатия на кнопку PREV.
На втором скриншоте виден шаблон(зеленый и бирюзовый цвета) заданный при записи: 3 быстрых изменения уровня подсветки, пауза, 3 быстрых изменения уровня подсветки, пауза, 3 медленных изменения уровня подсветки.
В процессе расшифровки CAN данных для XC90 я попытался найти в сети готовые результаты по расшифровке CAN сообщений в XC90 и нашел интересную информацию в заметке о самодельном CAN адaптере для XC90 пользователя Olegelm о том, что в автомобилях Volvo каждый электронный блок имеет уникальный идентификатор и он разный для всех машин одной модели. Это было задумано чтобы модули из одного автомобиля нельзя было поставить в другой автомобиль, и тем самым уменьшить воровство автомобилей и автодеталей.
Поэтому получается информация по расшифрованным данным из автомобиля XC90 коллеги скорее всего не подойдет для другого экземпляра XC90. Для другого экземпляра XC90 можно будет использовать только информацию по расположению данных внутри 8 байт CAN сообщения, а сам идентификатор нужно будет подобрать самостоятельно.
Может быть из-за уникальности адресов штатная прошивка CAN адаптера XC90 и имела проблемы, т.к. китайцы не смогли сделать универсальную прошивку подходящую для всех XC90. Я не смог найти информацию по какому алгоритму происходит присвоение идентификаторов электронных блоков в автомобилях марки Volvo, можно предположить что по VINу или дате производства. Может быть есть специалисты по Volvo которые смогут это прокомментировать.
В прошивке эмулируются 4 различных протокола для взаимодействия с андроид-магнитолой:
— Raise VW(PQ)
— Raise VW(MQB)
— Oudi BMW(Nbt Evo
— HiWorld VW(MQB)
При выборе типа подключенного адаптера в андроид магнитоле предлагается список из десятка различных производителей адаптеров, на али чаще всего встречающиеся адаптеры от Raise и HiWorld. Наибольший функционал по отображению узлов автомобиля в андроид магнитоле у марки Volkswagen и адаптеров Raise и HiWorld, поэтому эти протоколы были выбраны для эмуляции.
Но китайцы это новые индусы, поддержка адаптеров в магнитоле у них местами кривая, да и не хочется ограничиваться тем функционалом что есть в магнитоле, поэтому в своем автомобиле я постепенно отключаю эмуляцию CAN адаптера в плате usb2most и делаю отрисовку нужных мне вещей через свое приложение.
Помимо вышесказанного коллега ездил на автомобиле, тестировал работу CAN адаптера и выявлял замечания по его работе, для решения этих замечаний мне нужно было время и сам адаптер, но также и коллеге нужен был адаптер, получалось так, что адаптер в одно и тоже время нужен был и мне и ему. Покупать такой же второй CAN адаптер VOLVO-OD-O2 смысла не было, но у меня был адаптер для марки VW, который я приобрел чуть позднее покупки своей магнитолы, ради удовлетворения любопытства, что у него внутри. Внутри у него оказался процессор с надписью PocketLink, тогда в 2019, я не смог перепрошить этот адаптер, т.к. до конца не понимал, что это за процессор, да сейчас надпись на чипе PocketLink не даст информации о том что находится внутри этого чипа.
Видимо потратив чуть больше времени чем ранее мне удалось понять, что что внутри находится процессор NUC131, и для него свободно доступен BSP на гитхабе. Далее опять же с помощью мультиметра была проанализирована плата и нарисована схема в KiCAD этого адаптера. Китайцы сэкономили на шелкографии поэтому обозначения на схеме сделаны произвольными, но номиналы совпадают. По схеме с помощью примеров из BSP была добавлена поддержка этой платы в прошивке. Прошивка стала поддерживать уже две платы и можно было спокойно меняться адаптером с коллегой при очередном обновлении тестовой прошивки.
Схема адаптера VW_NC03 немного попроще OD-VOLVO-02, но основной функционал тот же: 4-е выходных сигнала и последовательный порт.
В дальнейшем во время экспериментов плату из CAN адаптера VW_NC03 я окирпичил — больше не смог перепрошить, поэтому на али был заказан еще один адаптер VW_NC03, но внутри него уже оказалась плата VW_NCD01 датируемая 2021 годом, а плата VW_NC03 была с датой 2017 года. Анализ с помощью мультиметра показал, что эта плата по схемотехнике почти полностью совместима с VW_NC03, но процессор в ней уже другой. Отладка через openocd показала, что процессор внутри был явно Nuvoton, имел схожие с NUC131 идентификаторы, и как оказалось для него подходит прошивка для платы VW_NC03, поэтому отдельной схемы или прошивки я не стал для него создавать. Но формально можно сказать, что прошивка поддерживает 3 различных адаптера.
В целом китайские процессоры в китайских адаптерах оказались не хуже и не лучше тех же STM32, внутри у них такое же армовское ядро cortex-m как и в STM32, поэтому могу рекомендовать такие адаптеры для каких-либо автомобильных поделок. Самостоятельная сборка подобного устройства на рассыпных элементах или из нескольких платок получится не дешевле, а тут готовое устройство c 4 программируемыми выходами и в корпусе.
Кто захочет приобрести на али такие адаптеры, то адаптер VW_NC03 можно найти по словам canbus box volkswagen, и далее выбирать адаптер с надписью HW:VW-NC-003. О обычно у продавца можно приобрести либо только адаптер или комплект из адаптера с проводкой, стоимость адаптера начинается от 7$.
По словам «volvo xc90 canbus» или «OD VOLVO 02» на али можно найти CAN адаптер для Volvo также с проводкой или без.
А комплект проводки от XC90 подходит по разъемам для Freelander2, поэтому владельцы Freelander2 в комплектации с шиной MOST смогут использовать такую проводку при установке андроид-магнитол в своих автомобилях. С разъемами из этой проводки можно акуратно подключиться в штатную проводку Freelander2 «разъем в разъем», не разрушая штатную проводку. На сером разъеме есть AUX и сигнал для усилителя FM радио, который многие используют вместо сигнала IGN. На зеленом разъеме есть шина MS CAN для подключения CAN адаптера и сигнал с резистивного делителя кнопок руля.
Исходный текст прошивки и готовые файлы для перепрошивки адаптеров доступны на гитхабе: github.com/smartgauges/canbox. Для перепрошивки адаптера нужен ST-Link V2 и программа openocd, я использовал версию с гитхаба: github.com/OpenNuvoton/OpenOCD-Nuvoton.
Для сборки прошивки использовался arm-none-eabi-gcc из состава ubuntu, перепрошивка адаптера осуществляется командами make flash_volvo_od2 и make flash_vw_nc03 для адаптеров OD-VOLVO-02 и VW_NC03 соответственно.
Если кто-то дойдет до стадии прошивки, я подготовил виртуальную машину с линуксом со всем необходимым инструментарием для сборки и прошивки, машина доступна по ссылке: drive.google.com/file/d/1…kctj8inW/view?usp=sharing
Данные пользователя в виртуальной машине
Login:user
Password:user
Краткая подсказка по командам в линуксе:
mc — файловый менеджер
cd canbox — переход в каталог с исходниками canbox
git pull — получить обновления исходников canbox с гитхаба
make clean — очистить текущую сборку прошивки
make — собрать новую сборку прошивки
make flash_vw_nc03 — прошить прошивку в плату WV-NC-003
На скриншоте пример как выглядит процесс прошивки
По итогу достаточного длинного изложения:
1) Коллега работой адаптера доволен, но уже закидывает вопросики про чип двигателя )
2) Прошивка поддерживает 2(3) CAN адаптера.
3) Потребление адаптера OD-VOLVO-02 в спящем режиме 4мА(с штатной прошивкой 20мА)
4) Потребление адаптера VW_NC03 в спящем режиме 1мА(с штатной прошивкой 1мА)
5) Прошивка поддерживает 2(3) автомобиля(рестайловый Frelander2 — с точки зрения шины CAN это другой автомобиль)
6) Прошивка поддерживает 4 протокола для связи с андроид-магнитолой