Схема. Адаптер k-линии для программирования 55-контактных автомобильных ЭБУ с flash-памятью

Адаптер k-линии для программирования 55-контактных автомобильных ЭБУ с flash-памятью
      На данный момент производители автомобилей полностью перешли на оснащение двигателя внутреннего сгорания системой распределенного впрыска. Этому способствовало быстрое развитие электроники, особенно микропроцессорной техники. У людей, занимающихся ремонтом электрики и электроники автомобилей, диагностикой системы впрыска, возникает вопрос о перепрограммировании ЭБУ автомобиля и прошивки новой программы управления (зачастую обновленной, где убрали ошибки в программном обеспечении, либо полностью переделанной для достижения определенных параметров). Для этого был спроектирован универсальный адаптер для программирования 55-контактных ЭБУ, в котором сочетались бы следующие функции:
• наличие аппаратного драйвера k-линии;
• USB мост для связи с компьютером;
• автоматическая подача питающих и сигнальных напряжений на ЭБУ в зависимости от выбранного типа;
• защита выходных сигналов с адаптера от короткого замыкания.
Работа схемы
Адаптер k-линии для программирования 55-контактных автомобильных ЭБУ с flash-памятью
      Схема электрическая принципиальная адаптера показана на рис.1. Устройство содержит три основных узла:
• источник питания;
• аппаратный мост USB-UART-K-драйвер;
• коммутатор сигналов.

      Источник питания построен на интегральном стабилизаторе DA1 типа 78М05, который формирует напряжение +5 В для питания узлов устройства.
      На микросхеме DD1 типа FT232R построен аппаратный мост USB-UART. Схема включения типовая. Питание микросхемы (МС) осуществляется от шины USB. Светодиоды VD8, VD9 индицируют прием и передачу данных соответственно. На МС DD2 L9637D построен аппаратный драйвер UART-К-линия. Схема включения микросхемы взята из документации производителя. Реле Р1 обеспечивает физическое подключение и отключение линии данных ЭБУ.
Адаптер k-линии для программирования 55-контактных автомобильных ЭБУ с flash-памятью
      Основой коммутатора сигналов являются твердотельные ключи, построенные на транзисторных сборках VT1-VT6 IRF7307. Для ограничения максимального тока ключей в цепях предусмотрены самовосстанавливающиеся твердотельные предохранители FU1-FU6. Схема управления коммутатором построена на микроконтроллере (МК) DD3 типа АТтеда32А. Кнопками SB1-SB3 производится выбор типа ЭБУ, подача и отключение необходимых сигналов на ЭБУ. Активный уровень клавиш — низкий. На светодиодах VD1-VD7 построена визуализация режимов работы адаптера. Резисторы R19, R22, R24 образуют делитель (приблизительно 1/10) входного напряжения АЦП МК.

      На рис.2 показана схема подключения адаптера. А1 — штекер прикуривателя А13-53 или аналогичный. А2 — адаптер. A3 — переходник сигналов, собранный из разъемов DB-25M и специализированного разъема СНП255Р-1.
Адаптер k-линии для программирования 55-контактных автомобильных ЭБУ с flash-памятью
Конструкция и детали
      Адаптер выполнен на двухсторонней печатной плате из стеклотекстолита размерами 120×89 мм. По углам печатной платы сделаны квадратные выборки размерами 13×13 мм для установки в корпус. Печатная плата проектировалась с учетом того, чтобы ее можно было изготовить в домашних условиях по фото или по лазерно-утюжной технологии. В авторском варианте плата (далее ПП) изготовлена с помощью пленочного негативного индикаторного фоторезиста из материала FR-4 толщиной 1,5 мм. На рис.3 и фото 1 показано расположение деталей с нижней стороны (bottom), а на рис.4 и фото 2- с верхней стороны (top) печатной платы.

      В изделии применены как выводные элементы, так и элементы для поверхностного монтажа. Резистор R22 выводной подстроенный типа 3296W, все остальные резисторы для поверхностного монтажа типоразмера 0805. Все электролитические конденсаторы импортного производства, рассчитаны на поверхностный монтаж, С4, С5, С10, С15 — типоразмера «С», С27 типоразмера «А». Все остальные — конденсаторы для поверхностного монтажа типоразмера 0805 и рабочим напряжением 25…50 В. Индуктивности L1-L3 используются в корпусе LQH55, их номиналы указаны на схеме. Светодиоды VD1-VD9 выводные, диаметром 3 мм, VD1-VD4 — желтого свечения, VD5 — зеленого свечения, VD6, VD7 — красного свечения, VD8, VD9 — могут применяться любого цвета свечения (индицируют наличие данных по шинам данных RX, ТХ). В устройстве использованы микросхемы в корпусах для поверхностного монтажа: DA1 -D-PAK, DD1 — SSOP28, DD2 -SOIC8, DD3 — TQFP44. Разъемы: ХР1 — WH2 (с ответной частью на провод), ХР2 — BH-10G, XS1 — USBB4-G-SMD, XS2 — DBR-25F. В качестве кнопок применены тактовые кнопки размерами 12×12 мм (ТАСТ-24).
Адаптер k-линии для программирования 55-контактных автомобильных ЭБУ с flash-памятью
    Сборку изделия начинают с пропайки проводом МГТФ переходных отверстий, затем производят монтаж элементов поверхностного монтажа. Следующим этапом осуществляется монтаж всех остальных элементов. Плата адаптера монтируется с помощью стоек 8 мм в стандартный корпус КМ-38 производства MASZCZYK (предварительно необходимо в корпусе сделать отверстия под разъемы, светодиоды, кнопки).

Налаживание адаптера
      После сборки следует проверить напряжение на выходе стабилизатора DA1, которое должно составлять +5 В. Следующий этап — программирование МК DD3, подключив программатор к разъему JTAG. Автор производил прошивку МК с помощью программного пакета AVRSTUDIO 4.18. Сначала производится загрузка EBU_55.hex, а затем — EBU_55.epp.
Fuses bits устанавливаются так, как показано на рис.5.
Адаптер k-линии для программирования 55-контактных автомобильных ЭБУ с flash-памятью
      После завершения программирования следует отключить программатор. Далее необходимо установить порог по входному напряжению, при котором будет запрещено перепрограммирование ЭБУ автомобиля. Для этого подают питание +12 В от лабораторного источника питания, резистор R22 устанавливают в верхнее по схеме положение. Затем, вращая подстроечный резистор, следует добиться зажигания светодиода VD7, что свидетельствует о срабатывании детектора снижения питания адаптера. Эта функция введена для исключения некорректной прошивки ЭБУ автомобилей.

Работа с прибором
      Подключить ЭБУ с помощью переходника сигналов A3 (рис.2) к адаптеру, затем подключить адаптер к сети питания автомобиля. Убедиться в том, что светодиод VD5 над кнопкой SB1 светит.
      Это свидетельствует о том, что адаптер находится в режиме выбора. При этом светодиод VD7 погашен. Это показывает, что напряжение питания ЭБУ не понижено. Кнопкой SB3 «Выбор» производится выбор типа необходимого ЭБУ по свечению светодиодов:
• VD1 — сигнализирует о выборе контроллера «Январь 5.x»;
• VD2 — сигнализирует о выборе контроллера «Микас7.6»/«У55.1»;
• VD3 — сигнализирует о выборе контроллера «Микас7.1/7.2»;
• VD4 — сигнализирует о выборе контроллера «Bosh 7/0».

      После выбора типа ЭБУ следует нажать кнопку SB1 «Старт», при этом светодиод VD5 погаснет, и на ЭБУ через ключи будет подано напряжение +12 В, подключена шина K-line. После готовности ЭБУ к программированию включится светодиод VD6. Следует иметь в виду, что при снижении напряжения питания ниже +12 В перевод ЭБУ в режим программирования осуществлен не будет.
      Далее можно на ПК запускать программу для прошивки автомобильных контроллеров, например, ChipLoader 1.96. После завершения процесса прошивки следует нажать кнопку SB2 «СТОП», при этом произойдет отключения ЭБУ от адаптера.

Прилагаемые файлы: P18_Dop.rar

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *