DIY telematikai doboz: 12 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

A telematikai dobozokat (más néven fekete dobozokat) a mozgó jármű különféle attribútumainak rögzítésére és naplózására használják. Elsősorban repülőgépeken használták a repülőgép különböző tulajdonságainak naplózására, például a légsebességet, az irányt, az üzemanyagszintet, a rádiós fecsegést stb. az esethez. Ez a módszer a járművek teljesítményének, állapotának és mozgásának nyomon követésére azóta átkerült az autókra, lehetővé téve a biztosítótársaságok számára, hogy jobban megbecsüljék a vezetési stílusokat annak érdekében, hogy ügyfeleiknek megfelelő díjakat mutassanak be.

Egyes vállalatok további díjat kérnek a telepítésért, mások csökkentett biztosítási árért teszik ezt. Ez az oktatóanyag lépésről lépésre ad útmutatást arra vonatkozóan, hogyan lehet egyedi telematikai dobozt építeni a járművek vezetéséhez.

NYILATKOZAT: Ez az egyedi fekete doboz nem mindig lehet érvényes bizonyíték a bíróságon. Előfordulhat, hogy egyes országok/államok/helyi törvények nem engedélyezik egyedi felügyeleti egységek telepítését mozgó járművekbe, kivéve, ha egy jóváhagyott szerelőcsapat engedélyezi ezt. Ezen okokból és az OBD -port manipulációjához kapcsolódó egyéb okokból a cikk és a webhely szerzője (i) nem vállalnak felelősséget az Ön vezetése, az autója, az autó elektronikája (beleértve a fedélzeti számítógépet) és az eredmények miatt egyéb incidensek személyre szabott felügyeleti egységgel történtek.

FRISSÍTÉS/FIGYELMEZTETÉS: Egy hétre elmentem, de az összes elektronikát csatlakoztatva hagytam. Amit nem vettem észre, az az, hogy az OBD port mindig áram alatt van. Mivel az OBD port Bluetooth portot használ, és a Bluetooth meglehetősen sok energiát fogyaszt, az autó akkumulátora lemerül…

Lépés: Szerezzen anyagokat

Ehhez a projekthez szüksége lesz:

• 1x ELM327 OBDII Bluetooth adapter - Ebay
• 1x Arduino Mega* - Ebay
• 1x HC -05 Bluetooth modul ** - Ebay
• 1x SD kártyaolvasó modul - Ebay
• 1x Neo -6M GPS modul - Ebay
• 1x GPS antenna (SMA csatlakozóval) - Ebay
• 20x Férfi -Nő 10cm áthidaló huzal - Ebay
• 1x UFL Mini adapter - Ebay
• 1x 3D nyomtatott tok - (tervezés) SketchUp, (nyomtatás) 3D hubok
• 6x 5 mm -es távtartó - Ebay
• 4x M3 10 mm -es anya és csavar - Ebay
• 6x M3 12-16 mm -es anyák és csavarok - Ebay
• 1x 8GB SD kártya - Ebay
• 1x autós USB adapter - Ebay

Hála istennek az ebayért! Néhány modulról további információk a következő lépésekben találhatók.

* Van egy érv az Uno használatára, de mivel több soros portra volt szükségem, és a programterület korlátozott volt, lemondtam az Uno -ról. Van is egy érv a Due használatára, mivel ez erősebb. A Due 3 V3 -at használ az IO csapjaihoz, amelyeket más 5 V -os alkatrészek károsíthatnak. Ezért használja a Mega -t.

** Ne tévessze össze a HC-05-öt a HC-06-al! A HC-06 csak slave modul, és nem konfigurálható mesterré. Szerezd meg a HC-05-öt! FONTOS: győződjön meg arról, hogy a HC-05 modul rendelkezik kulcskulccsal, hogy képes legyen AT módba kapcsolni, különben ez az egész projekt nem fog működni!

2. lépés: Hogyan működik?

Hogyan olvassuk le az adatokat az autóból? A legtöbb autónak (ha nem minden autónak) 2003 után rendelkeznie kell OBD porttal, hogy beszéljen a motorral (vásárlás előtt ellenőrizze!). Az OBD jelentése fedélzeti diagnosztika, és főleg az autó hibáinak meghatározására szolgál. Például, amikor a motor lámpája bekapcsol, a hibakód naplózásra kerül. Amikor a garázsba viszi, a szerelők OBD -olvasóval rendelkeznek, amely kiolvassa a hibakódot, így tudják, mit kell javítani.

Az OBD portról élő adatokat is olvashat. A rendelkezésre álló élő adatok autónként függenek, de a legtöbb autónak lehetővé kell tennie az alapvető adatok, például a sebesség, a fordulatszám-szám, a megtett távolság stb. Olvasását. E projekt céljaira úgy döntöttem, hogy leolvasom a jármű sebességét, a motor fordulatszámát, és a gázpedált.

Amikor megkapja az ELM327 -et, keresse meg OBD -portját. Ez minden autó esetében más lesz. A Ford Fiestámnál a kormánykerék és a vezetőajtó között volt. Ha nem találja, keresse meg az [autómárka] [autómodell] obd portot a Google -on, ahol számos videónak/képnek kell megjelennie, ahol látható az OBD -port. Ha megtalálta, csatlakoztassa az ELM327 -et.

Könnyedén tesztelheti az OBD portot, ha rendelkezik Android telefonnal. Lépjen a Play Áruházba, és töltse le a Torque nevű alkalmazást. Van fizetett és ingyenes verzió. Az ingyenes verzió demó célokra elegendő. Egyszerűen csatlakozzon az ELM327 készülékhez Bluetooth -on, válassza ki a kívánt PID -ket, amelyeket olvasni szeretne, és kapcsolja be autóját. Azonnal látnia kell a kijelzőn megjelenő értékeket.

3. lépés: Készíts egy dobozt

Szükséges anyagok:

egy doboz modellje

Eredmény: 3D nyomtatott doboz és alap

Mielőtt elkezdené az elektronikát, azt javaslom, hogy 3D nyomtatjon egy dobozt (vagy készítse el sajátját!), Saját rögzítőfuratokkal. Sokkal könnyebb lesz rögzíteni az Arduino -t a helyén minden alkatrész nélkül!

Egy egyszerű tokot (*.skp fájlokat) terveztem, hogy mindent a helyén tartsak. A modell a SketchUp -ban készült, és a tervezést 3D -ben nyomtatták a 3D Hubs 3D nyomtatási szolgáltatásainak használatával, ahol viszonylag olcsón nyomtatják ki modelljeit elég jó minőségben.

Nyomtassa ki ezt a dobozt, hogy behelyezhesse az elektronikáját.

4. lépés: Szerelje össze az alapot

Szükséges anyagok:

• Arduino Mega
• 3D nyomtatott alap
• 3x távtartó
• 3x M3 anya
• 3x M3 alátét
• 3x M3 12mm csavar

Eredmény: összeszerelt alap

Kezdje az 1. számú rögzítőlyukkal (szerelőlyuk a 6-tűs ICSP fej és a Comms csapok között, lásd az ábrát), helyezzen egy alátétet a tábla felső oldalára, és egy távtartót a lemez és az alap közé. Dugja be a csavart az alátéten, a tábla rögzítőfuratán, a távtartón és az alapon keresztül. Az alap alatt hatszögletű kivezetések találhatók az anyák beillesztéséhez. Húzza meg, de hagyjon elegendő helyet a többi távtartó elhelyezéséhez.

Ismételje meg minden rögzítő lyuknál.

Ha mindhárom rögzítési furat elkészült, húzza meg a csavarokat úgy, hogy a tábla szilárdan a helyén legyen az alappal. A többi rögzítőlyuk nem szükséges. Más csavarokat nem tudtam beilleszteni, mivel ütköznek a csapok/alkatrészek elhelyezésével. Ennek a háromnak elégnek kell lennie a tábla helyben tartásához.

5. lépés: Vegye fel a kapcsolatot

Anyagok ehhez a lépéshez:

• Összeszerelt alap
• HC-05
• Neo-6M
• UFL mini adapter
• SD kártyaolvasó
• 16x áthidaló vezeték

Eredmény: alap elektronikai szerelvény

Az első lépés az, hogy mindent az Arduino Mega -hoz kell csatlakoztatni. Az alapvető csatlakozási rajzot a mellékelt képek egyikén találja. Kihasználjuk a soros portokat, az SPI buszt és néhány IO érintkezőt.

Ha kíváncsi az egyes modulok működésére, akkor minden modult külön -külön csatlakoztathat a teszteléshez. Ellenkező esetben, ha biztos abban, hogy minden rendben lesz, csak csatlakoztasson mindent.

SD kártyaolvasó

Csatlakoztassa a következőket:

• CS - 53. csap
• SCK - 52. tű
• MOSI - 51. tű
• MISO - 50. tű
• Vcc - 5V -os tű a 22 -es tű közelében
• Gnd - földelt csap az 52. csap közelében

GPS

Csatlakoztassa a következőket:

• GPS TX - 15. tű
• GPS RX - 14. tű
• GPS Gnd - földelőcsap a legközelebbi konnektorhoz
• GPS Vcc - 5V -os tű a legközelebbi konnektorhoz
• Csatlakoztassa az UFL mini adaptert a modul antennacsapjához
• (Opcionális) GPS PPS - 2. tű

Bluetooth

Csatlakoztassa a következőket:

• Bluetooth TX - 17. tű
• Bluetooth RX - 16. tű
• Bluetooth kulcs - tű 3
• Bluetooth Vcc - 19. tű
• Bluetooth Gnd - 18. tű

6. lépés: Tömörítse le

Szükséges anyagok:

Alap elektronikai szerelvény

Most, hogy minden be van kötve, csavarja úgy a modulokat, hogy azok mind beleférjenek a Mega határába, de ne húzza ki a vezetékeket. A rövidzárlat elkerülése érdekében érdemes lefedni a szabadon lévő csapokat és elektromos alkatrészeket elektromos szalaggal. Légy óvatos!

GPS

Addig csavarja a vezetékeket, amíg a GPS modul teteje a Mega kommunikációs csapjai felé nem néz.

SD kártyaolvasó

Alapvetően hajlítsa/hajtsa át a vezetékeket úgy, hogy az SD kártyaolvasó modul teteje lefelé nézzen a Reset gomb fölé.

Bluetooth

A Bluetooth modul "körbefogja" magát a GPS -modul körül, és a tábla másik oldalán, az analóg csapoknál fog végezni.

7. lépés: Szerelje össze a dobozt

Szükséges anyagok:

• Összeszerelt elektronikai alap
• 3D nyomtatott doboz
• 4x M3 anya
• 4x M3 alátét
• 4x M3 10 mm -es csavar

Eredmény: Teljesen összeszerelt doboz

Szerezze be az UFL mini adapter másik végét, és dugja át a dobozon lévő lyukon, rögzítve az anyával. Győződjön meg róla, hogy szoros, mert nem akarjuk, hogy az antenna elcsavarja!

Kösse össze a két szerelvényt, ügyelve arra, hogy egyik vezeték sem szakadt le. Igazítsa a négy saroklyukat, és illessze az M3 anyákat az alap alatti hatszögletű lyukakba. Helyezze az M3 anyákat a lyukakon keresztül, és csavarja össze a dobozt.

8. lépés: ELM327

Szükséges anyagok:

• Teljes összeszerelés
• ELM327 Bluetooth OBD adapter
• Hordozható számítógép

A GitHubon talál egy rövid programot (BluetoothScanner), amely megkeresi a legközelebbi Bluetooth -eszközöket. Megjeleníti az egyes eszközök MAC -címét és SSID -jét (nevét). Ezenkívül lehetővé teszi a parancsok manuális küldését az autóba.

Mac cím

Ahhoz, hogy a HC-05 automatikusan csatlakozzon az ELM327 készülékhez, meg kell találnia az adapter MAC-címét. Ez általában minden modul esetében más. Ezzel elkerülhető a rossz eszközhöz való csatlakozás!

Egyszerűen töltse fel a kódot a Mega -ba, kapcsolja be autóját, és futtassa a kódot. A terminál kimenetén látnia kell az eredményeket. A kód megpróbálja automatikusan összekötni a modult a kiválasztott MAC -címmel, de néha ez nem működik. Egyszerűen győződjön meg arról, hogy a megfelelő MAC -címet kapja. A címnek így kell kinéznie: 1D, A5, 68988B. A MAC -cím eltérő lehet, de azonos formátumúnak kell lennie. Ezt mentse el a következő lépéshez!

Válasz eltolás

Ezenkívül meg kell határoznia az OBDII adapterből származó adatok formátumát. Az éppen feltöltött kód használatával (ebben a lépésben) küldje le a 0100 karaktereket. Ez a parancs határozza meg, hogy az autó milyen adatokat küldhet vissza Önnek. A parancsok teljes listája megtalálható a Wikipédián.

Ellenőriznie kell a visszaadott adatok formátumát. Ford Fiestámban (2012) a parancsot visszhangozták az eredmények előtt:

• Parancs elküldve: 0100
• Válasz érkezett: 0100BE1FA813

Egy Renault Clio -ban (2006) azonban a parancs nem hangzott el:

• Parancs elküldve: 0100
• Válasz érkezett: BE1FA813

A válasz az autótól függően eltérő lehet. Az előző karaktereket el kell távolítania a válaszból. Ideális esetben a válaszának a Clio fenti példájához kell hasonlítania. Ha más karakterei is vannak, ne feledje, hogy a válasz előtt hány karakter található. Erre lesz szüksége a következő lépésben!

9. lépés: Töltse fel a kódot

Szükséges anyagok:

• Forráskód
• Összeszerelt doboz

Eredmény: kitöltött doboz.

A teljes forráskód megtalálható a GitHub -on (projekt neve: SimpleArduinoObd), ahol számos fejléc (*.h) fájlt fog látni. Töltse le a fájlokat, és nyissa meg őket az Arduino IDE -ben.

Emlékszel a korábban mentett MAC -címre? Nyissa meg az ObdHelper.h-t, és a 34. sor környékén (változónév obdMacAddress) módosítsa az ott található MAC-címet a 4. lépésben mentett címhez. A címet vesszővel kell elválasztani, és az 1D, A5, 68988B formátumban kell megadni.

Emlékszik a 4. lépésben mentett válaszkorrekcióra? Nyissa meg az ObdHelper.h -t és a 23. sor környékén (RESPONSE_PREFIX_OFFSET definíció) módosítsa az eltolást arra, aminek lennie kell.

10. lépés: Rejtse el a dobozt

Szükséges anyagok:

• Kész doboz
• Arduino USB kábel
• GPS antenna
• Autós USB adapter

Eredmény: befejezett projekt

Most, hogy a doboz elkészült, behelyezhetjük az autóba!

1. Keresse meg a doboz elhelyezésének helyét. Ideális esetben valahol el kell rejteni. Az utasülésem alá tettem. Ne feledje: elég közel kell lennie ahhoz, hogy az USB -kábel elérje az autó öngyújtó aljzatát!
2. Bontsa ki a GPS -antennát, és dugja be a külső és a belső test közötti résbe, a gumi tömítés alá. A hátsó antenna kábelt az utasülés alá vagy a szőnyeg alá lehet húzni.
3. Helyezze a „fej” GPS -antennát olyan helyre, amely könnyen látja az eget. Betettem az első szélvédő alá.
4. Csatlakoztassa az USB -kábelt a dobozba, majd csatlakoztassa az autós USB -adapterhez.
5. Csatlakoztassa az autó USB -adapterét az öngyújtó aljzatába.

Most már készen áll egy próbaútra!

11. lépés: Eredmények

Sajnos az SD -kártya tartalmának megtekintéséhez ki kell nyitnia a dobozt, és manuálisan kell csatlakoztatnia az SD -kártyát a számítógéphez az olvasáshoz. Ennek ellenére a fájlok tárolódnak rajta. A fájlnév formátuma [év] [hónap] [nap] [óra]. A fájladatok formátuma [dátum], [idő], [szélesség], [hosszúság], [RPM], [sebesség], [gyorsító].

Az alábbiakban egy minta látható a tárolt adatokról:

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

Fontos

• a sebesség a járműtől függően valószínűleg KPH (kilométer/óra).
• a gázpedál lenyomása százalékban (%) van, és 0%-nál magasabb értéknél kezdődhet.
• az idő UTC -ben van.

12. lépés: GYIK

Mennyi idő alatt veszi fel a GPS a GPS jelet?

Általában körülbelül 30 másodperc. Ez a helytől függ.

Mennyi idő, amíg az SD -kártya megtelik?

Egy 8 GB -os SD -kártya körülbelül 7,67 GB memóriahellyel rendelkezik. Egy fájl minden bejegyzése 55 bájt hosszú. Minden bejegyzés a GPS tevékenység minden másodpercében történik. Ha átlagosan napi 2 órát vezetünk, akkor a következő képlet a következő:

([Rendelkezésre álló memóriaterület] / ([bájt bejegyzésenként] * [bejegyzések száma naponta]))) / 365 = idő (év), amíg a memóriakártya megtelik.

A következőket feltételezve:

• A memória 7 GB (7 000 000 000 bájt)
• bájt bejegyzésenként 55 bájt
• a bejegyzések száma 60 másodperc * 60 perc * 2 óra = 396 000

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

Röviden, nagyon sokáig!

El lehet küldeni egy szerverre?

A szerverre küldéshez modemre van szükség. Kísérleteztem egy SIM808 -mal, amely GPS -t, GSM -et és Bluetooth -ot tartalmaz egy lapkakészletben (és valamivel olcsóbb, mint a projektben használt hardver). A SIM808 2G hálózatra támaszkodik, amely fokozatosan megszűnik világszerte. Lehet, hogy más megoldást kell találnom erre.