VAGCOM: Adattatori e problemi con optoisolatori

Ciao a tutti.

Qualche giorno fa, ho avuto il coraggio di utilizzare VAGCOM per accedere per la prima volta alla centralina dell'airbag.
Risultato: Impossibile sincronizzare la velocità di trasmissione, troppi errori di comunicazione per continuare e altri messaggi di errore temporanei, nonostante la comunicazione con il motore, l'ABS e il WFS sia stabile. Come adattatore, ho utilizzato la versione 2.2.

La questione della velocità di trasmissione suggerisce che ci siano ritardi inappropriati nei segnali tra il laptop e l'auto, il che a sua volta sarebbe dovuto all'adattatore. Dato che diverse centraline possono comunicare a velocità diverse, ho pensato che l'adattatore potrebbe essere troppo lento per il dialetto più veloce della centralina dell'airbag.

Quindi, ho collegato l'adattatore a un generatore di forme d'onda rettangolari e ho analizzato i tempi di propagazione del segnale utilizzando un oscilloscopio.
I risultati mi hanno chiarito il motivo per cui, ultimamente, gli adattatori preassemblati vengono offerti senza optoaccoppiatori e, di conseguenza, senza isolamento galvanico:
I tempi di risposta dei segnali dipendono fortemente dalla corrente di ingresso degli optoaccoppiatori (almeno nel mio PC 817). Non appena i LED ricevono più corrente di quanta ne "necessiti appena" il transistor di uscita per generare la luce necessaria a eseguire l'operazione di commutazione prevista, il tempo di "spegnimento" aumenta proporzionalmente alla quantità di corrente di pilotaggio "eccessiva" fornita (il che corrisponde alla saturazione dell'optoaccoppiatore).

In particolare, questo problema si manifestava nella direzione del segnale da auto a laptop: quando la linea K era attiva (a livello basso), impiegava circa 40 microsecondi prima che il pin RXD passasse al livello alto. Al contrario, la transizione inversa veniva trasmessa quasi senza ritardo, il che, ad esempio, causava la perdita di segnali a livello basso provenienti dalla linea K dell'auto, poiché non venivano più ricevuti dal laptop se la durata era inferiore a 40 microsecondi.

Anche per quanto riguarda l'integrazione con un laptop, la situazione non era molto migliore: con una tensione alta di 12 volt applicata al pin TXD, la linea K rispondeva alla transizione a livello basso con un ritardo di circa 16 µsec.
Il mio laptop fornisce solo 6 volt, il che almeno riduce il problema della durata della batteria.

Dopo aver effettuato alcune misurazioni con diverse resistenze nel circuito di ingresso degli optoaccoppiatori, ho modificato il mio adattatore nel seguente modo:
R1 e R3 = 2,2k, R5a = 4,7k, R14 = 10k. Inoltre, sono stati aggiunti resistenze da 6,8k tra il pin 3 e il pin 4 di OK 1 e OK 2.
Grazie a questo, ho stabilito immediatamente una connessione stabile con la centralina dell'airbag e anche con le altre centraline.

Tuttavia, è probabile che anche questi valori non garantiscano una soluzione a tutti i problemi di adattamento, poiché i valori ottimali delle resistenze dipendono probabilmente dal tipo specifico di optoisolatore utilizzato e potrebbero essere influenzati anche dalle sue tolleranze di fabbricazione.

Come soluzione, si potrebbero inserire trimmer da 5k in serie con le resistenze R1, R3 e R5a, in modo da poter regolare l'adattatore in base al PC/laptop specifico utilizzato e agli optoaccoppiatori integrati.
Questa modifica mi sembra più importante al momento rispetto alle impostazioni con VR1 e VR2. Queste ultime potrebbero probabilmente essere sostituite da ponti, se le resistenze R9 e R13 venissero modificate di conseguenza (circa 3,3k e 68k).

Proverò a creare una versione 2.3 e la invierò via email a Rainer.

Ciao Ulf,

Perché utilizzare l'isolamento galvanico? Finché si utilizza solo il laptop, eventualmente con un adattatore per auto (non isolato), non dovrebbe succedere nulla. Sono tutti driver a collettore aperto. Le porte RS232 del laptop supportano, secondo le specifiche RS232, tensioni di +/- 25V. Questo dovrebbe essere sufficiente.


Cordiali saluti.
Christian.

chris11 ha scritto:

Perché, in realtà, una separazione galvanica? Finché si utilizza solo il laptop, eventualmente con un adattatore per auto (non isolato), non dovrebbe succedere nulla. Sono tutti driver open collector. Gli ingressi RS232 del laptop supportano, secondo le specifiche RS232, +/- 25V. Questo dovrebbe essere sufficiente.

Ciao Christian,

Purtroppo, ad esempio, è necessario inserire un circuito di inversione tra RS 232 e K-Line.
E questo, a sua volta, necessita di un potenziale di riferimento per la soglia di commutazione, ovvero della massa.

Quando si alimenta un laptop direttamente dalla rete di alimentazione dell'auto (assorbendo così diversi ampere), a seconda del circuito di alimentazione, ecc., possono verificarsi sbalzi di tensione tra la massa del laptop e quella dell'auto, che possono compromettere il funzionamento dell'adattatore.
L'unica soluzione in questo caso è utilizzare una configurazione particolare, ad esempio con degli optoaccoppiatori.

Ho, ad esempio, un laptop che funziona anche senza batteria, perché non ho voglia di spendere centinaia di euro ogni 2-3 anni per nuove batterie .

Devo dissentire: da quando ho modificato la versione 2.2 (l'unica differenza sono i LED PC 849 e SLH, che sono estremamente luminosi e consumano più energia), il mio utilizzo principale è quello di resettare le spie dell'airbag e dell'ABS. Dopotutto, non posso passare tutta la giornata a regolare la mia pompa. Ho lavorato su diverse Polo 6N, T4 dal 1995, Passat dal 1997, Golf III/IV e Beetle (dove ho anche effettuato adattamenti delle chiavi), ma solo modelli fino al 2000. Ho impostato il potenziometro in una posizione intermedia, e dato che ha funzionato perfettamente su circa 30 auto finora, non ho visto motivo di modificarlo... Come già menzionato in precedenza, quando era costruito con una basetta forata, era inserito in una punta di prova Bopla. L'unica cosa fastidiosa è che il connettore frontale acquistabile è molto rigido e a volte, quando viene inserito, rompe le prese. Questo è particolarmente vero per i modelli Passat.
Oltre al freno a mano, è difficile inserire e disinserire l'apparecchio. Per una maggiore sicurezza di contatto, ho installato un connettore per accendino per l'alimentazione.
Ma questo piccolo stress non ha nulla a che vedere con il circuito. Grazie al controllo funzionale ottimizzato, è davvero divertente da usare!
Non utilizzo nemmeno laptop di marche esotiche, ma continuo a usare il vecchio Compaq Armada e un HP Omnibook.
Sei che continui a fare storie con la tua persona, ti mando la mia, non può essere possibile.

dehlya ha scritto:

Devo dissentire: Da quando ho modificato la versione 2.2 (l'unica differenza sono i LED PC 849 e SLH, che sono super luminosi e consumano più energia), il mio scopo principale è quello di resettare le spie dell'airbag/ABS... . . Ho impostato il potenziometro su un valore intermedio, e dato che finora ha funzionato bene con circa 30 auto, non ho visto motivo di modificarlo. Se

se continui a fare scenate con la tua, ti mando la mia, non può essere vero .

Ciao.

Sono contento che "il mio progetto" funzioni almeno in alcuni punti, senza problemi .

Prima di modificare il mio adattatore, a volte riuscivo ad aprire la centralina dell'airbag, ma la connessione era sempre piuttosto instabile.

Secondo quanto sembra, il mio adattatore era sul punto di smettere di funzionare. Il tuo, che nominalmente è identico, potrebbe comunque essere "diverso" a causa delle tolleranze dei componenti, e apparentemente in modo positivo. E/o l'altro computer potrebbe risolvere il problema.

Non cambiare mai un sistema funzionante... ma se il tuo dovesse causare problemi, prendi nota dei suggerimenti di modifica proposti }.

Ciao Ulf,

Ho appena fatto degli esercizi a secco con il generatore di rettangoli.
Saldare in parallelo a R7 e R10 un condensatore da 100 nF e a R12 un condensatore da 100 pF, che fungeranno da condensatori di accelerazione. Funzioneranno alla grande sull'oscilloscopio!
P.S. Sto ancora riflettendo sull'implementazione del feedback con R12!

AndyO ha scritto:

Saldare un condensatore di accelerazione da 100 nF in parallelo a R7, R10 e R12. Funzionerà alla grande sull'oscilloscopio!

Ciao Andi,

Le peggioramenti nelle prestazioni del mio dispositivo sono stati causati da un'eccessiva saturazione(?) dei transistor di uscita ottici.

In particolare, l'uscita di OK3 continuava a generare un segnale per quasi 40 microsecondi anche dopo che la tensione era stata interrotta all'ingresso.
Sembra che un condensatore di accelerazione non possa risolvere il problema, ma solo una minore saturazione dell'uscita. Con una resistenza di 4,7 kOhm per R5a, questo problema è stato in gran parte risolto.




Se si collega un condensatore da 100 nF in parallelo a R12, questa capacità dovrebbe agire come un freno radicale alla velocità di variazione, durante la transizione da basso a alto della linea K, poiché è collegata a massa con una bassa resistenza attraverso D7 e T3 (base-emettitore) .

Per la capacità di linea tipica, si può stimare generosamente un valore di circa 1 nF, e in combinazione con una resistenza di pull-up di 3,3 kOhm, questo si può notare sull'oscilloscopio come un rallentamento significativo della salita del segnale della linea K rispetto al fronte negativo.
Con 100 nF, l'aumento dovrebbe rallentare di circa 100 volte!
Oppure ho commesso un errore di ragionamento? Oppure, hai potuto osservare effetti simili sulla K-Line?

L'aggiunta di condensatori di accelerazione in parallelo a R7 e R10 riduce il ritardo del fronte negativo della linea K.
Ciò che mi appare poco gradevole è che, quando si attivano OK 1 e 2, non c'è più una resistenza puramente ohmica a limitare la corrente di carica del condensatore, che passa attraverso gli optoaccoppiatori e i transistor T 1 e T 2 (base-emettitore).

Ma questo problema di transizione non era il problema principale con il mio adattatore, ma piuttosto il fatto che il fronte positivo sulla linea K era significativamente ritardato rispetto al fronte negativo di TXD, il che era dovuto principalmente alla saturazione.

Per limitare la saturazione di OK 1 e 2, ho aumentato anche i valori di R1 e R3, in modo tale da evitare che T2 fosse "saturato" in modo eccessivo, e di ridurre i tempi totali tra TXD e RXD a frazioni della durata originale.

Mi sembra, almeno, la soluzione "meno dannosa". Tuttavia, potrebbero manifestarsi variazioni di temperatura più evidenti .

Ciao Ulf,

Certo, ecco la traduzione:

'In ogni caso, i condensatori da 100 nF collegati a R7 e R10 sono sicuramente mancanti. La pendenza della curva diventerebbe 5 volte più ripida. Normalmente, dovrebbe esserci una resistenza di pre-polarizzazione da 100 ohm prima di R7 e R10. Credo anche che, senza la resistenza di pre-polarizzazione, il condensatore da 100 nF non danneggi la base. Le resistenze RCE di OK1 e RBE di T1 sono sufficienti per limitare la corrente.'
Ho anche sperimentato con il transistor T3. Per garantire che gli impulsi raggiungano il collettore anche a frequenze più elevate (onda quadra a 50 kHz), ho saldato un condensatore da 100 pF tramite la resistenza R12. Inoltre, l'amplificazione di corrente è importante. Un BC547B ha una frequenza di taglio inferiore di circa il 30% rispetto al BC879 che ho utilizzato!
Provate!

AndyO ha scritto:

Quindi, i condensatori da 100nF su R7 e R10 sono sicuramente mancanti. La pendenza verrà resa 5 volte più ripida.

Ciao Andi,

Per essere sicuri di parlare della stessa cosa: quale lato della linea di tendenza (K-line) è più ripido? quello positivo (che sale dopo un massimo) o quello negativo (che scende dopo un minimo)?

Le pendenze in aumento diventano più ripide, mentre quella in discesa è accettabile. Ciò che mi preoccupa è la questione di OK3. Il segnale del collettore di T3 potrebbe essere considerato buono a 50 kHz. Ciò che si ottiene da OK3 sulle pendenze potrebbe essere migliore. Il bypass di LED3 porta solo a un miglioramento minimo. Con le basse velocità di trasmissione utilizzate, questo dovrebbe essere sufficiente.
P.S. Senza l'accelerazione, si verifica uno sfasamento significativo tra il segnale di ingresso e la linea K/L.

AndyO ha scritto:

Ciò che esce da OK3 sui lati potrebbe essere migliore. Il collegamento di LED3 porta solo a un miglioramento minimo.

Ciao Andi,

La latenza del segnale tramite OK3 durante la fase di "spegnimento" è migliorata notevolmente nel mio caso, dopo aver aumentato il valore di R5a. Prova anche tu a fare così .
Quali tipi di OK hai utilizzato?

Citazione:

Senza l'accelerazione, si verifica una significativa differenza di fase tra il segnale di ingresso e la linea K/L.

Con una corrente di circa 1,5 mA che fluisce nell'ingresso di OK 2 (PC 837), ho riscontrato solo un ritardo di 3 µsec tra TXD e la linea K, anche senza il condensatore di accelerazione collegato a R10.
Il segnale sulla linea K è piuttosto pulito, ma la parte positiva della curva è la più lenta: è "distorta" a causa della capacità del cavo che va verso l'auto (circa 3 metri, schermato) in combinazione con la resistenza di pull-up da 3,3kΩ.

In qualche modo, mi sta diventando sempre più chiaro che i nostri adattatori funzionano in modo piuttosto diverso, anche se si basano sullo stesso schema elettrico.

I PC817 proposti.
P.S. Hai Netmeeting? Allora chiamami al numero 80.133.184.81.

AndyO ha scritto:

I PC817 proposti. P.S. Hai Netmeeting? Allora chiamami al numero 80.133.184.81.

Ciao Andi,

Non conosco Netmeeting, quindi probabilmente non l'ho .

Possiamo continuare via email (ne ho appena ricevuta una indirizzata a te che è tornata indietro come non recapitaria).

Ciao Ulf,

Ho analizzato la linea K con e senza carico (alimentazione rettangolare da 12V a 40 kHz collegata a R3). La mia misurazione mostra un ritardo di circa 6 microsecondi sul fronte di salita della linea K e di circa 1 microsecondo sul fronte di discesa. Senza i condensatori di accelerazione, i tempi di salita erano circa 5 volte più lenti. Qual è il ritardo che hai misurato nelle stesse condizioni?

AndyO ha scritto:

Ho analizzato la K-Line con e senza carico (12V rettangolari a 40 kHz su R3). La mia misurazione mostra un ritardo di circa 6us sul fronte di salita della K-Line, mentre sul fronte di discesa è di circa 1us. Senza i condensatori di accelerazione, i valori di salita erano circa 5 volte più lenti. Qual è il ritardo che hai misurato nelle stesse condizioni?

Ciao Andi,

Da me, la mia situazione era simile alla tua, ma senza i condensatori.
Ritardo di circa 8 µsec nel segnale OK e un ulteriore ritardo di circa 8 µsec nel segnale T2 quando l'ingresso viene disabilitato, con conseguente salita della curva K.
Durante la transizione da livello alto a basso (H-L) sul segnale TXD, si registra un ritardo di circa 16 µsec rispetto al segnale K. Allo stesso modo, durante la transizione da livello basso a alto (L-H) sul segnale TXD, si registra un ritardo di circa 1 µsec.

Aggiungendo una resistenza da 4,7 kOhm in serie a R3, il tempo di 16 µsec si è ridotto a circa 3 µsec, mantenendo un livello alto di 12 volt su TXD.
Una ulteriore riduzione della corrente in ingresso su TXD ha prolungato il tempo di transizione da livello basso a livello alto di TXD verso K, poiché T2 è diventato più lento nel condurre.

Pertanto, nella versione 2.3, ho previsto un trimmer da 10k in serie con le resistenze R1 e R3. In questo modo, è possibile regolare l'intero sistema per adattarlo alla tensione elevata della porta COM del PC e, come compromesso ottimale, ottenere tempi minimi tra TXD e K mantenendo costante la durata dell'impulso.

Ciao,

Mi ha dato alcuni suggerimenti su come simulare l'adattatore di Ulf con PSpice. Non ho un oscilloscopio o un generatore di segnali rettangolari VCC a disposizione, ma in Spice è possibile simulare diverse sorgenti VCC e misurare molti parametri.

Il mio problema sono questi stupidi optoaccoppiatori PC817 o 847...
Non riesco a trovare il componente necessario nelle librerie.
È presente un optoisolatore, ma ha 5 pin e non so come collegarli.
Non riesco a cavarmela nemmeno con i LED, esistono componenti già pronti disponibili in formato Bib?
Altrimenti, nessun problema. Se anche io mettessi a disposizione i miei risultati, potrebbe essere molto utile sapere dove ci deve essere molta tensione quando si cerca un difetto nella saldatura .

@ulf
Secondo la mia esperienza, scrivere un programma per effettuare test di runtime è piuttosto difficile. Probabilmente deve essere scritto in C++ e bisogna avere una conoscenza approfondita di come controllare la porta seriale e acquisire i segnali in tempo reale. Come ho detto, potrebbe essere difficile trovare qualcuno che sappia farlo. Tuttavia, l'idea di testare in questo modo e ottimizzare la qualità dell'adattatore è ottima!

Saluti.
Florian.