DIY telemaatikakast: 12 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Telemaatikakaste (teise nimega Black Boxes) kasutatakse liikuva sõiduki erinevate atribuutide salvestamiseks ja registreerimiseks. Neid on peamiselt kasutatud lennukites, et registreerida õhusõiduki erinevaid atribuute, näiteks lennukiirust, suunda, kütusetaset, raadiosaatjat jne. See on esimene võrdluspunkt iga õhusõiduki vahejuhtumi puhul, kuna see sisaldab kõiki õhusõiduki andmeid vahejuhtumile. See sõidukite jõudluse, seisukorra ja liikumise jälgimise meetod on sellest ajast alates üle viidud autodele, võimaldades kindlustusseltsidel saada paremaid hinnanguid sõidustiilidele, et esitada oma klientidele õigeid kindlustusmakseid.

Mõned ettevõtted küsivad selle paigaldamise eest lisatasu, teised teevad seda vähendatud kindlustushinna eest. Selle juhendi eesmärk on anda samm-sammult juhiseid selle kohta, kuidas ehitada sõidukite juhtimiseks kohandatud telemaatikakast.

LAHTIÜTLUSTUS: See eritellimusel valmistatud must kast ei pruugi alati olla kohtus kehtiv tõend. Mõned riigid/osariigid/kohalikud seadused ei pruugi lubada kohandatud jälgimisseadmete paigaldamist liikuvatesse sõidukitesse, kui selleks pole volitatud paigaldusmeeskonna luba. Nendel põhjustel ja mis tahes muul OBD -pordi rikkumisega seotud põhjusel ei vastuta käesoleva artikli ja veebisaidi autor (id) teie sõidu, teie auto, teie auto elektroonika (sealhulgas pardaarvuti) ja mis tahes tulemuste eest muud intsidendid juhtusid kohandatud jälgimisseadmega.

UUENDAMINE/HOIATUS: Ma läksin nädalaks ära, kuid jätsin kogu elektroonika vooluvõrku. Ma ei saanud aru, et OBD -port on alati toitega. Kuna OBD -port kasutab Bluetooth -porti ja Bluetooth tarbib üsna palju energiat, tühjeneb auto aku…

Samm: hankige materjalid

Selle projekti jaoks vajate:

• 1x ELM327 OBDII Bluetooth -adapter - Ebay
• 1x Arduino Mega* - Ebay
• 1x HC -05 Bluetooth -moodul ** - Ebay
• 1x SD -kaardilugeja moodul - Ebay
• 1x Neo -6M GPS -moodul - Ebay
• 1x GPS -antenn (SMA -pistikuga) - Ebay
• 20x Mees -Naine 10cm hüppaja juhtmed - Ebay
• 1x UFL Mini adapter - Ebay
• 1x 3D trükitud ümbris - (disain) SketchUp, (print) 3D jaoturid
• 6x 5mm vaheseinad - Ebay
• 4x M3 10mm mutrid ja poldid - Ebay
• 6x M3 12-16mm mutrid ja poldid - Ebay
• 1x 8 GB SD -kaart - Ebay
• 1x auto USB -adapter - Ebay

Jumal tänatud Ebay eest! Mõne mooduli kohta saate lisateavet järgmistes etappides.

* Uno kasutamiseks on argument, kuid kuna mul oli vaja mitut jadaporti ja programmipind oli piiratud, loobusin Unost. On ka argument kasutada Due, kuna see on võimsam. Due kasutab oma IO -tihvtide jaoks 3V3, mida võivad kahjustada muud 5V komponendid. Seetõttu kasutage Mega.

** Ärge segage HC-05 HC-06-ga! HC-06 on ainult alammoodul ja seda ei saa konfigureerida masteriks. Hankige HC-05! TÄHTIS: veenduge, et HC-05 moodulil oleks võtmepulk, et saaksite lülituda AT-režiimi, vastasel juhul ei tööta kogu see projekt!

Samm 2: Kuidas see toimib?

Kuidas me kavatseme autost andmeid lugeda? Enamikul autodel (kui mitte kõigil autodel) peab pärast 2003. aastat olema mootoriga rääkimiseks OBD -port (kontrollige enne ostmist!). OBD tähistab pardadiagnostikat ja seda kasutatakse peamiselt autoga seotud vigade tuvastamiseks. Näiteks kui teie mootori tuli süttib, logitakse veakood. Kui viite selle garaaži, on mehaanikutel OBD -lugeja, mis loeb veakoodi, nii et nad teavad, mida parandada.

OBD -pordist saate lugeda ka reaalajas andmeid. Kättesaadavad reaalajas andmed sõltuvad eri autodest, kuid enamik autosid peaks võimaldama teil lugeda põhiteavet, nagu kiirus, pöörete arv, läbitud vahemaa jne. Selle projekti eesmärgil otsustasin lugeda sõiduki kiirust, mootori pöörlemiskiirust ja gaasihoovastik.

Kui hankite oma ELM327, leidke oma OBD -port. See on iga automargi puhul erinev. Minu Ford Fiesta jaoks oli see rooli ja juhiukse vahel. Kui te seda ei leia, otsige Google'ist üles [automark] [automudel] obd -port, kus peaks olema hulk videoid/pilte, mis näitavad teie OBD -pordi asukohta. Kui see on leitud, ühendage ELM327 vooluvõrku.

Kui teil on Android -telefon, saate OBD -pordi hõlpsalt testida. Minge Play poodi ja laadige alla rakendus Torque. Seal on tasuline ja tasuta versioon. Tasuta versioonist piisab demo eesmärgil. Lihtsalt ühendage oma ELM327 Bluetooth -iga, valige soovitud PID -d, mida soovite lugeda, ja lülitage auto sisse. Te peaksite koheselt ekraanil näitu nägema.

Samm: tehke kast

Vajalikud materjalid:

kasti mudel

Tulemus: 3D -prinditud kast ja alus

Enne elektroonikaga alustamist soovitan 3D -printida kasti (või teha ise!), Millel on oma kinnitusavad. Arduino on palju lihtsam oma kohale kinnitada ilma kõigi komponentideta!

Kujundasin lihtsa ümbrise (*.skp -failid), et hoida kõike paigas. Mudel on valmistatud SketchUpis ja disain trükiti 3D -vormingus, kasutades 3D -jaoturite 3D -printimisteenuseid, kus nad prindivad teie mudeleid suhteliselt odava hinnaga.

Printige see kast välja, et saaksite oma elektroonika sisse panna.

Samm: pange alus kokku

Vajalikud materjalid:

• Arduino Mega
• 3D trükitud alus
• 3x vahetükid
• 3x M3 pähkleid
• 3x M3 seibid
• 3x M3 12mm poldid

Tulemus: kokkupandud alus

Alustades kinnitusavast number 1 (kinnitusava 6-kontaktilise ICSP-päise ja Commsi tihvtide vahel, vt pilti), asetage plaat plaadi ülemisele küljele seib ning plaadi ja aluse vahele vahekaugus. Lükake kruvi läbi seibi, plaadi kinnitusava, vahekauguse ja läbi aluse. Aluse all on mutrite kinnitamiseks kuusnurksed väljatõmbed. Pingutage, kuid jätke piisavalt ruumi teiste vaheplaatide paigutamiseks.

Korrake iga kinnitusava puhul.

Kui kõik kolm kinnitusava on tehtud, keerake kruvid kinni nii, et plaat oleks alusega kindlalt paigas. Muud kinnitusavad ei ole vajalikud. Ma ei suutnud teisi kruvisid paigaldada, kuna need põrkuvad kokku tihvtide/komponentide paigutustega. Nendest kolmest peaks piisama, et plaat paigal hoida.

Samm: ühendage juhtmed

Selle etapi materjalid:

• Kokkupandud alus
• HC-05
• Neo-6M
• UFL mini -adapter
• SD -kaardi lugeja
• 16x hüppaja juhtmed

Tulemus: baas elektroonika koost

Esimene samm on ühendada kõik Arduino Mega. Põhilise ühendusskeemi leiate ühelt lisatud pildilt. Kasutame jadaporte, SPI -bussi ja mõningaid IO -kontakte.

Kui soovite teada, kuidas iga moodul töötab, saate iga mooduli eraldi ühendada, et neid testida. Vastasel juhul, kui olete kindel, et kõik saab korda, ühendage kõik.

SD -kaardi lugeja

Ühendage järgmine:

• CS - tihvt 53
• SCK - tihvt 52
• MOSI - tihvt 51
• MISO - tihvt 50
• Vcc - 5V tihvti tihvti 22 lähedal
• Gnd - maandusnõel tihvti 52 lähedal

GPS

Ühendage järgmine:

• GPS TX - tihvt 15
• GPS RX - tihvt 14
• GPS Gnd - pistikupesale lähim maandusnõel
• GPS Vcc - 5V pin pistikupesale kõige lähemal
• Ühendage UFL mini -adapter mooduli antennipistikuga
• (Valikuline) GPS PPS - tihvt 2

Bluetooth

Ühendage järgmine:

• Bluetooth TX - tihvt 17
• Bluetooth RX - tihvt 16
• Bluetooth -võti - tihvt 3
• Bluetooth Vcc - tihvt 19
• Bluetooth Gnd - pin 18

6. samm: suruge see alla

Vajalikud materjalid:

Aluse elektroonika koost

Nüüd, kui kõik on ühendatud, keerake mooduleid nii, et need kõik mahuksid Mega piiri sisse, kuid juhtmeid lahti ühendamata. Lühise vältimiseks võiksite katta avatud tihvtid ja elektrilised komponendid elektrilindiga. Ole ettevaatlik!

GPS

Keerake juhtmeid, kuni GPS -mooduli ülaosa on suunatud Mega kommunikatsioonipistikute poole.

SD -kaardi lugeja

Põhimõtteliselt painutage/voldige juhtmed üle nii, et SD -kaardilugeja mooduli ülaosa jääks nupule Lähtesta.

Bluetooth

Bluetooth -moodul "mähib" end ümber GPS -mooduli ja jõuab tahvli teisele poole analoogpistikute külge.

Samm: pange kast kokku

Vajalikud materjalid:

• Kokkupandud elektroonika alus
• 3D trükitud kast
• 4x M3 pähkleid
• 4x M3 seibid
• 4x M3 10mm poldid

Tulemus: täielikult kokku pandud karp

Võtke UFL -miniadapteri teine ots ja pistke see läbi karbis oleva ava, kinnitades selle mutriga oma kohale. Veenduge, et see oleks pingul, sest me ei taha, et antenn selle välja keeraks!

Ühendage kaks sõlme kokku, veendudes, et ükski juhtmest pole lahti ühendatud. Joondage neli nurgaava ja paigaldage M3 mutrid aluse all olevatele kuusnurksetesse aukudesse. Asetage M3 mutrid läbi aukude ja keerake kast kokku.

8. samm: ELM327

Vajalikud materjalid:

• Täielik kokkupanek
• ELM327 Bluetooth OBD -adapter
• Kaasaskantav arvuti

GitHubist leiate lühiprogrammi (BluetoothScanner), mis otsib mõningaid lähimaid Bluetooth -seadmeid. See kuvab iga seadme MAC -aadressi ja SSID (nime). See võimaldab teil ka käsitsi autosse käske saata.

MAC -aadress

Et HC-05 saaks ELM327-ga automaatselt ühenduse luua, peate leidma adapteri MAC-aadressi. Tavaliselt on see iga mooduli puhul erinev. Seda selleks, et vältida vale seadmega ühendamist!

Laadige kood lihtsalt Megasse, lülitage auto sisse ja käivitage kood. Terminali väljundis peaksite tulemusi nägema. Kood üritab moodulit automaatselt siduda valitud MAC -aadressiga, kuid mõnikord see ei tööta. Lihtsalt veenduge, et saate õige MAC -aadressi. Aadress peaks välja nägema 1D, A5, 68988B. Teie MAC -aadress võib olla erinev, kuid samas vormingus. Salvestage see järgmise sammu jaoks!

Vastuse nihe

Samuti peate määrama OBDII -adapterist väljuvate andmete vormingu. Kasutage äsja üles laaditud koodi abil (selles etapis) tähemärgid 0100. See on käsk, et määrata, milliseid andmeid teie auto teile tagasi saata saab. Käskude täielik loetelu on Vikipeedias.

Peate kontrollima tagastatud andmete vormingut. Minu Ford Fiestas (2012) kajastati käsku enne tulemusi:

• Käsk saadetud: 0100
• Saadud vastus: 0100BE1FA813

Kuid Renault Clio (2006) käsku ei kajastatud:

• Käsk saadetud: 0100
• Saadud vastus: BE1FA813

Vastus võib olenevalt autost olla erinev. Peate vastusest eemaldama kõik eelnevad märgid. Ideaalis peaks teie vastus välja nägema ülaltoodud Clio näitel. Kui teil on muid märke, pidage meeles vastusele eelnenud märkide arvu. Te vajate seda järgmisel sammul!

Samm: laadige kood üles

Vajalikud materjalid:

• Lähtekood
• Kokkupandud kast

Tulemus: täidetud kast.

Täieliku lähtekoodi leiate GitHubist (projekti nimi: SimpleArduinoObd), kus näete arvukalt päise (*.h) faile. Laadige failid alla ja avage need Arduino IDE -s.

Kas mäletate varem salvestatud MAC -aadressi? Avage ObdHelper.h ja rea 34 ümber (muutuja nimi obdMacAddress) muutke seal MAC-aadressi selle jaoks, mille olete 4. sammus salvestanud. Aadress peaks olema komaga eraldatud ja samas vormingus nagu 1D, A5, 68988B.

Kas mäletate 4. sammus salvestatud vastuse nihkeid? Avage ObdHelper.h ja umbes 23. real (definitsioon RESPONSE_PREFIX_OFFSET) muutke nihe selliseks, nagu see peaks olema.

Samm: peitke kast

Vajalikud materjalid:

• Valmis kast
• Arduino USB -kaabel
• GPS -antenn
• Auto USB -adapter

Tulemus: valmis projekt

Nüüd, kui karp on valmis, saame selle autosse panna!

1. Leidke koht, kuhu oma kast panna. Ideaalis peaks see olema kuhugi peidetud. Panin selle oma kõrvalistme alla. Pidage meeles: see peab olema piisavalt lähedal, et USB -kaabel pääseks auto tulemasina pistikupessa!
2. Rullige GPS -antenn lahti ja asetage see kummist tihendi alla välimise ja sisemise keha vahele. Järelantenni kaabli saab suruda kõrvalistme alla või vaiba alla.
3. Asetage GPS -antenn "pea" kohta, mis näeb hõlpsalt taevast. Panin selle esiklaasi alla.
4. Ühendage USB -kaabel karbiga ja seejärel kaabel auto USB -adapteriga.
5. Ühendage auto USB -adapter tulemasina pistikupessa.

Nüüd olete valmis selle proovisõidule viima!

11. samm: tulemused

Kahjuks peate SD -kaardi sisu nägemiseks karbi avama ja SD -kaardi käsitsi lugemiseks arvutiga ühendama. Sellest hoolimata salvestatakse failid sellele. Faili nimi on vormingus [aasta] [kuu] [päev] [tund]. Faili andmed on vormingus [kuupäev], [kellaaeg], [laiuskraad], [pikkuskraad], [RPM], [kiirus], [kiirendi].

Allpool on näidis salvestatud materjalidest:

25/05/18, 12:41:06, 51.569889, -2.658524, 01819, 0037, 004125/05/18, 12:41:07, 51.569817, -2.658419, 01841, 0038, 004325/05/18, 12:41:08, 51.569736, -2.658341, 01867, 0038, 0043

Oluline

• sõltuvalt sõidukist on kiirus tõenäoliselt KPH (kilomeetrit tunnis).
• gaasipedaali langus on protsentides (%) ja võib alata väärtusest, mis on suurem kui 0%.
• kellaaeg on UTC.

12. samm: KKK -d

Kui kaua peab GPS GPS -signaali hankima?

Tavaliselt umbes 30 sekundit. See sõltub asukohast.

Kui kaua SD -kaart täis saab?

8 GB SD -kaardil on umbes 7,67 GB mäluruumi. Iga faili kirje on 55 baiti pikk. Iga sisestus tehakse iga sekund GPS -i toimingu kohta. Eeldades, et sõidate keskmiselt 2 tundi päevas, on teil järgmine valem:

([Saadaval mäluruum] / ([baiti kirje kohta] * [sisestuste arv päevas])) / 365 = aeg (aastad), kuni mälukaart on täis.

Eeldades järgmist:

• Mäluruum on 7 GB (7 000 000 000 baiti)
• baiti kirje kohta on 55 baiti
• kirjete arv on 60 sekundit * 60 minutit * 2 tundi = 396 000

(7 000 000 000 000 / (55 * 396 000)) / 365 = 48,4 aastat

Ühesõnaga, väga kaua!

Kas seda saab serverisse saata?

Serverisse saatmiseks vajate modemit. Olen katsetanud SIM808 -ga, millel on GPS, GSM ja Bluetooth ühes kiibistikus (ja see on veidi odavam kui selles projektis kasutatud riistvara). SIM808 tugineb 2G võrgule, mis on kogu maailmas järk -järgult kaotatud. Pean võib -olla leidma sellele mõne muu lahenduse.