DIY Telematics Box: 12 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang mga kahon ng Telematics (aka Black Boxes) ay ginagamit upang maitala at mai-log ang iba't ibang mga katangian ng isang gumagalaw na sasakyan. Pangunahin silang nagamit sa mga eroplano upang mag-log ng iba't ibang mga katangian ng isang sasakyang panghimpapawid, halimbawa, bilis ng hangin, heading, antas ng gasolina, chat ng radyo atbp Ito ang unang punto ng sanggunian para sa anumang insidente ng sasakyang panghimpapawid, dahil hawak nito ang lahat ng data ng sasakyang panghimpapawid na humahantong sa pangyayari. Ang pamamaraang ito ng pagsubaybay sa pagganap, kundisyon, at paggalaw ng sasakyan ay nailipat na sa mga kotse, na pinapayagan ang mga kumpanya ng seguro na makakuha ng mas mahusay na pagtatantya ng mga istilo sa pagmamaneho upang maipakita ang wastong mga premium sa kanilang mga customer.

Ang ilang mga kumpanya ay humihiling ng isang karagdagang bayad para sa pag-install ng isa, ang iba ay gagawin ito para sa isang pinababang presyo ng seguro. Ang itinuturo na ito ay dinisenyo upang magbigay ng isang sunud-sunod na tagubilin sa kung paano bumuo ng isang pasadyang kahon ng Telematics para sa pagmamaneho ng mga sasakyan.

DISCLAIMER: Ang pasadyang ginawang itim na kahon ay maaaring hindi palaging wastong katibayan sa isang korte ng batas. Ang ilang mga bansa / estado / lokal na batas ay maaaring hindi payagan ang pag-install ng mga pasadyang yunit ng pagsubaybay sa paglipat ng mga sasakyan maliban kung pinahintulutan ng isang naaprubahang koponan sa pag-install. Para sa mga kadahilanang ito, at anumang iba pang nauugnay sa pakikitungo sa OBD port, ang may-akda ng artikulong ito at website ay walang pananagutan sa kinalabasan ng iyong pagmamaneho, iyong kotse, electronics ng iyong sasakyan (kasama ang board computer), at anumang iba pang mga insidente ay naganap sa isang pasadyang ginawa na yunit ng pagsubaybay na nilagyan.

UPDATE / WARNING: Lumayo ako ng isang linggo, ngunit naiwan ang lahat ng electronics na naka-plug in. Ang hindi ko namalayan ay ang OBD port ay palaging pinalakas. Dahil ang port ng OBD ay gumagamit ng isang port ng Bluetooth at ang Bluetooth ay gumagamit ng isang makatarungang halaga ng kuryente, maubos ang baterya ng kotse…

Hakbang 1: Kumuha ng Mga Materyales

Para sa proyektong ito, kakailanganin mo ang:

• 1x ELM327 OBDII Bluetooth adapter - Ebay
• 1x Arduino Mega * - Ebay
• 1x HC-05 Bluetooth module ** - Ebay
• 1x module ng SD card reader - Ebay
• 1x Neo-6M GPS module - Ebay
• 1x antena ng GPS (kasama ang konektor ng SMA) - Ebay
• 20x Mga Lalaki-Babae na 10cm na jumper wires - Ebay
• 1x UFL Mini adapter - Ebay
• 1x 3D naka-print na kaso - (disenyo) SketchUp, (print) 3D Hubs
• 6x 5mm spacers - Ebay
• 4x M3 10mm nut at bolts - Ebay
• 6x M3 12-16mm nut at bolts - Ebay
• 1x SD 8GB card - Ebay
• 1x Car USB adapter - Ebay

Salamat sa Ebay! Ang karagdagang impormasyon sa ilan sa mga module ay idedetalye sa mga susunod na hakbang.

* Mayroong isang pagtatalo upang magamit ang Uno, ngunit dahil kailangan ko ng maraming mga serial port, at limitado ang puwang ng programa, nag-opt out ako sa Uno. Mayroon ding pagtatalo upang magamit ang Dahil, dahil mas malakas ito. Gumagamit ang Dahil sa 3V3 para sa mga IO pin nito, na maaaring napinsala ng iba pang mga 5V na bahagi. Samakatuwid, gamitin ang Mega.

** Huwag pagkakamali ang HC-05 para sa HC-06! Ang HC-06 ay isang module na pang-alipin lamang, at hindi mai-configure upang maging isang master. Kunin ang HC-05! MAHALAGA: siguraduhin na ang module na HC-05 ay may isang Key pin upang makapaglipat sa AT mode, kung hindi man ay hindi gagana ang buong proyekto na ito!

Hakbang 2: Paano Ito Gumagana?

Paano namin babasahin ang data mula sa kotse? Karamihan sa mga kotse (kung hindi lahat ng mga kotse) pagkatapos ng 2003 ay dapat magkaroon at OBD port upang makausap ang engine (suriin bago bumili!). Ang OBD ay nangangahulugang On Board Diagnostics, at pangunahing ginagamit upang matukoy ang anumang mga pagkakamali sa kotse. Halimbawa, kapag nakabukas ang ilaw ng iyong engine, naka-log ang isang code ng kasalanan. Kapag dinala mo ito sa garahe, ang mga mekaniko ay magkakaroon ng isang mambabasa ng OBD na magbasa ng code ng kasalanan, upang malaman nila kung ano ang aayusin.

Mula sa port ng OBD, maaari mo ring basahin ang live na data. Ang magagamit na live na data ay nakasalalay mula sa kotse sa kotse, ngunit ang karamihan sa kotse ay dapat payagan kang basahin ang mga pangunahing bagay tulad ng bilis, rev-count, distansya na naglakbay atbp. Para sa mga layunin ng proyektong ito, pinili kong basahin ang bilis ng sasakyan, ang RPM ng engine, at ang throttle depression.

Kapag nakuha mo ang iyong ELM327, hanapin ang iyong OBD port. Mag-iiba ito para sa bawat paggawa ng kotse. Para sa aking Ford Fiesta, nasa pagitan ito ng manibela at pintuan ng drayber. Kung hindi mo ito mahahanap, tingnan ang [tatak ng kotse] [modelo ng kotse] obd port sa Google, kung saan dapat mayroong isang bilang ng mga video / larawan na nagpapakita kung nasaan ang iyong OBD port. Kapag nahanap na, isaksak ang iyong ELM327.

Maaari mong subukan ang port ng OBD nang madali kung mayroon kang isang Android phone. Pumunta sa Play Store, at mag-download ng isang app na tinatawag na Torque. Mayroong isang bayad na bersyon at isang libreng bersyon. Ang libreng bersyon ay sapat na para sa mga layunin ng demo. Kumonekta lamang sa iyong ELM327 sa pamamagitan ng Bluetooth, piliin ang nais na mga PID na nais mong basahin, at buksan ang iyong sasakyan. Dapat mong agad na makita ang mga pagbasa sa iyong screen.

Hakbang 3: Gumawa ng isang Kahon

Mga kinakailangang materyal:

isang modelo ng isang kahon

Resulta: isang naka-print na kahon at base sa 3D

Bago magsimula sa electronics, inirerekumenda ko ang 3D na pag-print ng isang kahon (o paggawa ng iyong sariling!) Gamit ang sarili nitong mga butas sa pag-mount. Mas magiging madali upang ayusin ang Arduino sa lugar nang walang lahat ng mga bahagi sa paraan!

Dinisenyo ko ang isang simpleng kaso (*.skp file) upang mapanatili ang lahat sa lugar. Ang modelo ay ginawa sa SketchUp, at ang disenyo ay 3D na naka-print gamit ang mga serbisyo sa pag-print ng 3D ng 3D Hubs, kung saan mai-print nila ang iyong mga modelo sa medyo magandang kalidad para sa murang.

I-print ang kahon na ito, upang mailagay mo ang iyong electronics sa loob.

Hakbang 4: Magtipon ng Base

Mga kinakailangang materyal:

• Arduino Mega
• 3D na naka-print na base
• 3x spacers
• 3x M3 na mani
• 3x M3 washers
• 3x M3 12mm bolts

Resulta: binuo base

Simula sa pag-mounting hole number 1 (mounting hole sa pagitan ng 6-pin ICSP header at mga Comms pin, tingnan ang imahe), maglagay ng washer sa tuktok na bahagi ng board, at isang spacer sa pagitan ng board at base. Ilagay ang turnilyo sa washer, board mounting hole, spacer, at palabas sa pamamagitan ng base. Mayroong mga hexagonal ut-out sa ilalim ng base upang magkasya ang mga mani. Hihigpitin, ngunit iwanan ang sapat na puwang para sa paglalagay ng iba pang mga spacer.

Ulitin para sa bawat tumataas na butas.

Kapag tapos na ang lahat ng tatlong mga butas sa pag-mounting, higpitan ang mga turnilyo upang ang board ay mahigpit na nakalagay sa base. Ang iba pang mga butas ng mounting ay hindi kinakailangan. Hindi ako magkasya sa iba pang mga turnilyo, dahil mag-aaway sila sa mga pagkakalagay ng pin / sangkap. Ang tatlong ito ay dapat na sapat upang mapanatili ang board sa lugar.

Hakbang 5: Wire Up

Mga materyales para sa hakbang na ito:

• Pinagsamang base
• HC-05
• Neo-6M
• UFL mini adapter
• SD card reader
• 16x mga wire ng lumulukso

Resulta: base ng pagpupulong ng electronics

Ang unang hakbang ay upang ikonekta ang lahat sa Arduino Mega. Mahahanap mo ang pangunahing diagram ng koneksyon sa isa sa mga nakalakip na larawan. Gagamitin namin ang mga Serial port, ang SPI bus, at ilan sa mga IO pin.

Kung gusto mong malaman kung paano gumagana ang bawat module, maaari mong ikonekta ang bawat module nang paisa-isa upang subukan ito. Kung hindi man kung tiwala kang magiging OK ang lahat, ikonekta lamang ang lahat.

Reader ng SD Card

Ikonekta ang sumusunod:

• CS - pin 53
• SCK - pin 52
• MOSI - pin 51
• MISO - pin 50
• Vcc - 5V pin malapit sa pin 22
• Gnd - ground pin malapit sa pin 52

GPS

Ikonekta ang sumusunod:

• GPS TX - pin 15
• GPS RX - pin 14
• GPS Gnd - ground pin na pinakamalapit sa power socket
• GPS Vcc - 5V pin na pinakamalapit sa power socket
• Ikonekta ang UFL mini adapter sa antena pin ng module
• (Opsyonal) GPS PPS - pin 2

Bluetooth

Ikonekta ang sumusunod:

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

Hakbang 6: I-compress Ito Down

Mga kinakailangang materyal:

Base assemble electronics

Ngayon na ang lahat ay na-wire na, paikutin ang mga module upang ang lahat ay magkasya sa loob ng hangganan ng Mega, ngunit nang hindi ididiskonekta ang mga wire. Maaaring gusto mong takpan ang mga nakahantad na pin at mga de-koryenteng sangkap ng electrical tape upang maiwasan ang maikling pag-ikot. Mag-ingat ka!

GPS

I-twist ang mga wire hanggang sa tuktok ng module ng GPS ay nakaharap sa mga pin ng komunikasyon ng Mega.

Reader ng SD Card

Karaniwan, yumuko / tiklop ang mga wires upang ang tuktok ng module ng SD card reader ay nakaharap pababa sa pindutang I-reset.

Bluetooth

Ang module na Bluetooth ay "ibabalot" nito sa paligid ng module ng GPS, at magtatapos sa kabilang panig ng pisara, ng mga analogue pin.

Hakbang 7: Ipunin ang Kahon

Mga kinakailangang materyal:

• Pinagsamang base ng electronics
• 3D na naka-print na kahon
• 4x M3 na mani
• 4x M3 washers
• 4x M3 10mm bolts

Resulta: Ganap na binuo na kahon

Kunin ang iba pang dulo ng UFL mini adapter at i-plug ang butas sa kahon, i-secure ito sa lugar gamit ang nut. Siguraduhin na ito ay masikip, dahil hindi namin nais na i-twist ito ng antena!

Pagsamahin ang dalawang pagpupulong, tinitiyak na wala sa mga wire ang naka-disconnect. Pantayin ang apat na butas ng sulok at magkasya ang M3 nut sa mga hexagonal hole sa ilalim ng base. Ilagay ang M3 nut sa mga butas at i-tornilyo ang kahon nang magkasama.

Hakbang 8: ELM327

Mga kinakailangang materyal:

• Buong pagpupulong
• Adapter ng ELM327 Bluetooth OBD
• Portable computer

Sa GitHub, mahahanap mo ang isang maikling programa (BluetoothScanner) na mag-scan para sa ilan sa pinakamalapit na mga aparatong Bluetooth. Ipapakita nito ang MAC address at ang SSID (pangalan) ng bawat aparato. Papayagan ka din nitong manu-manong magpadala ng mga utos sa iyong sasakyan.

Address ng MAC

Para sa HC-05 na awtomatikong kumonekta sa ELM327, kakailanganin mong hanapin ang MAC address ng adapter. Karaniwan itong naiiba para sa bawat module. Ito ay upang maiwasan ang pagkonekta sa maling aparato!

I-upload lamang ang code sa Mega, buksan ang iyong sasakyan, at patakbuhin ang code. Sa output ng terminal, dapat mong makita ang mga resulta. Sinusubukan ng code na awtomatikong itali ang module sa napiling MAC address, ngunit kung minsan hindi ito gumagana. Tiyaking nakukuha mo ang tamang MAC address. Ang address ay dapat magmukhang 1D, A5, 68988B. Ang iyong MAC address ay maaaring magkakaiba, ngunit dapat nasa parehong format. I-save ito para sa susunod na hakbang!

Offset ng Tugon

Kakailanganin mo ring matukoy ang nagresultang format ng data na lalabas sa adapter ng OBDII. Gamit ang code na na-upload mo lamang (sa hakbang na ito), ipadala ang mga character na 0100. Ang utos na matukoy kung anong data ang maaring ibalik sa iyo ng iyong sasakyan. Ang buong listahan ng mga utos ay matatagpuan sa Wikipedia.

Kakailanganin mong suriin ang format ng naibalik na data. Sa aking Ford Fiesta (2012) ang utos ay naulit bago ang mga resulta:

• Ipinadala ang Utos: 0100
• Natanggap ang Tugon: 0100BE1FA813

Gayunpaman, sa isang Renault Clio (2006), ang utos ay hindi naulit:

• Ipinadala ang Utos: 0100
• Natanggap ang Tugon: BE1FA813

Ang tugon ay maaaring magkakaiba depende sa kotse. Kakailanganin mong alisin ang anumang naunang mga character mula sa tugon. Sa isip, ang iyong tugon ay dapat magmukhang halimbawa ng Clio sa itaas. Kung mayroon kang iba pang mga character, alalahanin ang bilang ng mga character bago ang tugon. Kakailanganin mo ito sa susunod na hakbang!

Hakbang 9: I-upload ang Code

Mga kinakailangang materyal:

• Source code
• Assembled box

Resulta: nakumpleto na kahon.

Ang buong source code ay matatagpuan sa GitHub (pangalan ng proyekto: SimpleArduinoObd), kung saan makikita mo ang maraming mga header (*.h) na mga file. I-download ang mga file, at buksan ang mga ito sa Arduino IDE.

Naaalala mo ang MAC address na nai-save mo kanina? Buksan ang ObdHelper.h at sa paligid ng linya 34 (variable na pangalan obdMacAddress) baguhin ang MAC address doon para sa isa na nai-save mo sa Hakbang 4. Ang address ay dapat na pinaghiwalay ng kuwit at sa parehong format tulad ng 1D, A5, 68988B.

Naaalala ang offset na tugon na nai-save mo sa Hakbang 4? Buksan ang ObdHelper.h at sa paligid ng linya 23 (kahulugan RESPONSE_PREFIX_OFFSET) palitan ang offset sa kung ano man ito dapat.

Hakbang 10: Itago ang Kahon

Mga kinakailangang materyal:

• Nakumpleto na kahon
• Arduino USB cable
• Antena ng GPS
• Car USB adapter

Resulta: tapos na proyekto

Ngayong kumpleto na ang kahon, mailalagay na natin ito sa kotse!

1. Maghanap ng isang lokasyon upang ilagay ang iyong kahon. Mainam na dapat itong maitago sa kung saan. Inilagay ko ito sa ilalim ng aking upuan sa pasahero. Tandaan: dapat itong sapat na malapit upang ang USB cable ay maabot ang mas magaan na socket ng kotse!
2. Alisin ang iyong antena ng GPS at itago ito sa puwang sa pagitan ng labas na katawan at panloob na katawan, sa ilalim ng goma na sealing. Ang sumusunod na antena cable ay maaaring itago sa ilalim ng upuan ng pasahero, o sa ilalim ng karpet.
3. Ilagay ang "antok" ng antena ng GPS sa isang lokasyon na madaling makita ang kalangitan. Inilagay ko ito sa ilalim ng pang-harap na windscreen.
4. I-plug ang USB cable sa kahon, pagkatapos isaksak ang cable sa adapter ng USB ng kotse.
5. I-plug ang car USB adapter sa mas magaan na socket.

Handa ka na ngayong dalhin ito para sa isang test drive!

Hakbang 11: Mga Resulta

Sa kasamaang palad, upang makita ang mga nilalaman ng SD card, kailangan mong buksan ang kahon at manu-manong isaksak ang iyong SD card sa iyong computer upang mabasa ito. Gayunpaman, ang mga file ay maiimbak dito. Ang pangalan ng file ay nasa format na [taon] [buwan] [araw] [oras]. Ang data ng file ay nasa format na [petsa], [oras], [latitude], [longitude], [RPM], [speed], [accelerator].

Nasa ibaba ang isang sample ng kung ano ang nakaimbak:

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

Mahalaga

• ang bilis ay malamang na nasa KPH (kilometro / oras), depende sa iyong sasakyan.
• ang accelerator depression ay nasa porsyento (%) at maaaring magsimula sa halagang mas mataas sa 0%.
• ang oras ay nasa UTC.

Hakbang 12: Mga FAQ

Gaano katagal para makakuha ang GPS ng isang senyas ng GPS?

Karaniwan, mga 30 segundo. Nakasalalay ito sa lokasyon.

Gaano katagal hanggang sa mapuno ang SD card?

Ang isang 8GB SD card ay may tungkol sa 7.67 GB ng puwang ng memorya. Ang bawat entry sa isang file ay 55 bytes ang haba. Ang bawat entry ay ginawa bawat segundo ng aktibidad ng GPS. Ipagpalagay na isang average ng 2 oras ng pagmamaneho bawat araw, mayroon kang sumusunod na formula:

([Magagamit na Puwang ng Memory] / ([bytes bawat entry] * [bilang ng mga entry bawat araw])) / 365 = oras (taon) hanggang sa mapuno ang memory card.

Ipagpalagay ang sumusunod:

• Ang puwang sa memorya ay 7GB (7, 000, 000, 000 bytes)
• bytes bawat entry ay 55 bytes
• ang bilang ng mga entry ay 60 segundo * 60 minuto * 2 oras = 396, 000

(7, 000, 000, 000 / (55 * 396, 000)) / 365 = 48.4 taon

Sa madaling sabi, napakatagal!

Maaari ba itong ipadala sa isang server?

Upang ipadala sa isang server, kakailanganin mo ng isang modem. Nag-eksperimento ako sa isang SIM808, na mayroong GPS, GSM, at Bluetooth sa isang chipset (at medyo mas mura kaysa sa hardware na ginamit sa proyektong ito). Ang SIM808 ay umaasa sa isang 2G network, na dahan-dahang tinatanggal sa buong mundo. Maaaring kailangan kong makahanap ng isa pang solusyon para dito.