K-Line. Диагностический адаптер

Диагностический адаптер K-Line

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 -12V до +12V, то есть, высокий уровень -12V, низкий +12V. Подробнее здесь или (на русском) здесь.

Для согласования сигналов используются, как правило, специализированные микросхемы. Микросхема МС33199 служит для согласования с К-линией и "разделения" и "смешивания" сигналов. МАХ232 - специализированная микросхема для согласования различных устройств с RS232 (стандарт СОМ-порта). МАХ232 содержит в себе интегральные преобразователи напряжения, позволяющие получить нужные для работы порта +/-12V и приводит поступающие сигналы к необходимому уровню. Более "продвинутые" специализированные микросхемы - DS275 выполняет те же функции, что и МАХ232, 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" ch0zen поместил на своем отличном сайте наиподробнейшее, пошаговое описание изготовления адаптера на  MC33199 по "утюжной" технологии. Очень рекомендую. Можно скачать всю информацию целиком здесь.


Простая схема на 2-х транзисторах

Одну из самых простых, но при этом отлично работающую 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. Основная проблема адаптеров такого типа - транзистор передающий сигнал от К-линии на компьютер (Q1 на приведенной схеме) медленно закрывается, что вызывает необходимость подбора резисторов для предотвращения перенасыщения транзистора. В противном случае фронт сигнала сильно запаздывает, что приводит к отсутствию связи.
    Несколько таких адаптеров успешно работают, 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 пятивольтные уровни сигнала достаточно убрать резистор питания K-Line (в данном случае R4). Транзисторы, использующиеся в схеме - любые маломощные кремниевые, структуры n-p-n, например, КТ3102. Желательно подобрать транзисторы с максимальным значением коэффициента усиления по току.

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 +12V до 0V (в идеале, реально чуть поменьше. По стандарту необходим размах от +12 до -12V), а на линии K-Line от +12V 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 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. С этим адаптером стабильнее всего работает спортивная система впрыска J5-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 +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.

Печатная плата под данный адаптер (прислал Leonid  varicap@km.ru)


 Адаптер K-LINE © SHURIKEN

 


Второй вариант "правильной" схемы адаптера для тех, кому проблематично достать дефицитную микросхему MC33199D 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 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.

Этот вариант адаптера Вы можете приобрести через Интернет, обратившись по адресу shuriken@telecom.ozersk.ru или aldonin@ozr.ru


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 +/- 3V, в то время как большинство адаптеров, рассчитанные на РС и собранные на микросхемах МАХ232 выдают полноценные +/- 12V. То есть, для работы с ноутбуком желательно иметь адаптер, предназначенный именно для этого. Самый простой путь - заменить привычную нам всем МАХ232 на МАХ3232, 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 DS275. 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 DS275 и MC33199. 

 

.... и МС33290

Схемы не имеют никаких особенностей, и при правильной сборке не требуют никакой настройки. DА1 - любой стабилизатор, например LM2931AZ-5, 7805. Вместо 33199 (33290) при соответствующем изменении схемы можно использовать L9243 (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.


ПРИЛОЖЕНИЕ

1. Datasheet MAX232
2. Datasheet MAX3232
3. Datasheet SI9243EY
4. Datasheet DS275 

 

Дополнительная информация:

1. Набор "Мастер Кит" для самостоятельной сборки K-L-Line адаптера.

 

 Магазин     Форум     Автосервисы     FAQ     Обратная связь   
Чип тюнинг и диагностика впрыска © SIM 2001 - 2015 Перепечатка материалов без согласия автора запрещена.
Разработка студии FireSite