PI-OBD-HAT einbauen und anschlieأںen PI-OBD-HAT OBD2-Diagnose-Interface fأ¼r Raspberry-Pi Seite 3 10/16

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  • PI-OBD-HAT OBD2-Diagnose-Interface für Raspberry-Pi

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    Was ist PI-OBD-HAT? PI-OBD-HAT verwandelt den Raspberry-PI in einen OBD2- Diagnoseadapter. Zusammen mit dem 7“-Raspberry-Display ergibt sich ein leistungsfähiges Stand-Alone Diagnosesystem für KFZ mit OBD2-Schnittstelle. Die Stromversorgung für den Raspberry-PI und das Display wird aus der KFZ- Boardspannung von PI-OBD-HAT erzeugt. Es eignen sich alle Versionen des Raspberry-PI, aufgrund der höheren Prozessorgeschwindigkeit sollten die Versionen Pi 2 Model B oder Pi 3 Model B benutzt werden. Die Montage und Inbetriebnahme des PI-OBD-HAT setzt eine Grundkenntnis des Raspberry-PI und den Umgang mit Linux und der Installation von Software voraus. Zur Konfiguration und zur Bedienung sollte eine Tastatur und eine Maus (wenn kein Touch-Display vorhanden ist) an den Raspberry-Pi angeschlossen sein.

    PI-OBD-HAT einbauen und anschließen

    Montage der PI-OBD-HAT-Platine

    Stecken Sie die PI-OBD-HAT-Platine wie auf dem Foto auf den Raspberry-Pi. Die 8-polige Buchsenleiste muss auf die äußeren Kontakte der Pi-Erweiterungsstiftleiste gesteckt werden. Über die beiliegenden Abstandsbolzen wird die PI-OBD-HAT-Platine fest mit der Raspberry-Platine verschraubt.

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    Raspberry-Display mit Strom versorgen Der Raspberry-Pi wird über die Buchsenleiste automatisch mit Strom versorgt, sobald der OBD2-Stecker am Fahr- zeug angesteckt wird. Es ist keine eigene Stromversorgung über die USB-Buchse erforderlich. Soll zusätzlich auch das 7“-Raspberry-Display mit Strom versorgt werden, kann dies über die Display-Stiftleiste des PI-OBD-HAT mit den, dem Display beiliegenden Verbindungskabeln angeschlossen werden.

    OBD2-Anschlusskabel mit 9-poligen Flachstecker anschließen. Achten Sie bitte unbedingt auf die Steckrichtung! Die schwarze Leitung am Stecker muss Richtung HDMI- Anschluss des Raspberry-Pi, die weisse Leitung kommt Richtung Erweiterungs- Stiftleiste (siehe Foto).

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    OBD2-Anschlusskabel mit D-Sub-Stecker anschließen.

    Das Adapterkabel für das OBD2-Anschlusskabel mit D-Sub-Stecker lässt sich im eingebauten Zustand nur sehr schwer aufstecken. Es empfiehlt sich deshalb, den 10-poligen Pfostenstecker schon vor der Montage auf die PI- OBD-HAT-Platine aufzustecken und erst dann die Platine auf den Raspberry-Pi aufzustecken und zu verschrau- ben. Eine Verpolung ist bei dieser Variante ausgeschlossen, der Pfostenstecker sowie der D-Sub-Stecker kann nicht verdreht werden.

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    Anschlussbelegung OBD2-Port2 und OBD2-Stecker

    Kommunikationsschnittstelle

    PI-OBD-HAT belegt nur 8 Kontakte der Raspberry-Pi Erwei- terungs-Kontaktleiste zur Einspeisung der Stromversorgung, für die serielle Datenübertragung, zur Steuerung von Reset und zur Aktivierung des PI-OBD-HAT-Bootloaders.

    Die Kommunikation geschieht über die RXD- und TXD- Leitungen mit 115200 Baud, Parameter 8N1.

    Belegung der Raspberry-Pi Stiftleiste

    2 + 4 + 5V

    6 + 14 GND

    8 TXD (Sendedaten zu PI-OBD-HAT)

    10 RXD (Empfangsdaten vom PI-OBD-HAT)

    12 GPIO18, RESET (Low aktiv)

    16 GPIO23, Bios = Low, Bootloader = High

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    Serielle Schnittstelle im Raspberry-Pi aktivieren Die serielle Schnittstelle des Pi muss freigegeben und für die Verwendung durch das PI-OBD-HAT-Modul einge- richtet werden, bevor das PI-OBD-HAT-Modul installiert wird. Dazu muss zuerst das Raspberry-Pi Software Confi- guration Tool gestartet werden, das sich mit den Cursor-Tasten, Ziffernblocktasten, TAB, Space und Return be- dienen lässt: sudo raspi-config

    Im Hauptmenü "Advanced Options" mit auswählen. Im Advanced Options Menü "Serial" mit auswählen. Die Frage "Would you like a login shell to be accessible over serial?" mit beantworten. Das Fenster "The serial interface is disabled" mit schließen, dann ist man wieder im Hauptmenü. Dort raspi-config mit verlassen. Die Frage "Would you like to reboot now?" mit beantworten.

    Für Pi 2 ist das Einrichten der seriellen Schnittstelle damit beendet und das Device /dev/ttyAMA0 ist für die Ver- wendung durch das PI-OBD-HAT-Modul verfügbar.

    Beim Pi 3 dagegen ist das Device /dev/ttyAMA0 (UART0) durch Bluetooth belegt. Es muss entweder Bluetooth deaktiviert werden oder Bluetooth auf das Device /dev/ttyS0 (miniUSART) umkonfiguriert werden oder das Device /dev/ttyS0 (miniUART) verwendet werden. Der funktionell eingeschränkte miniUART ist weniger leistungsfähig und arbeitet mit kleineren Sende- und Empfangspuffern. Es wird daher empfohlen, UART0 zu verwenden. Für alle Va- rianten muss die Datei /boot/config.txt geändert werden:

    sudo nano /boot/config.txt

    Im Editor die Zeile mit enable_uart suchen und zu

    enable_uart=1

    ändern, falls dort enable_uart=0 eingetragen war (Raspbian Releases ab Mai 2016).

    Variante 1: Wenn man Bluetooth deaktivieren will, damit das Device /dev/ttyAMA0 verfügbar wird, zusätzlich eine Zeile

    dtoverlay=pi3-disable-bt

    einfügen. Eine eventuell vorhandene Zeile dtoverlay=pi3-miniuart-bt muss gelöscht oder auskommentiert werden. Andere dtoverlay Zeilen stören nicht. Informationen zu Overlays stehen in der Datei /boot/overlays/README.

    Variante 2: Wenn man Bluetooth zur Verwendung des miniUARTs umkonfigurieren will, damit das Device /dev/ttyAMA0 ver- fügbar wird, zusätzlich eine Zeile

    dtoverlay=pi3-miniuart-bt

    einfügen. Eine eventuell vorhandene Zeile dtoverlay=pi3-disable-bt muss gelöscht oder auskommentiert werden. Variante 3: Wenn man auf das Device /dev/ttyS0 (miniUART) ausweichen muss, zusätzlich eine Zeile

    core_freq=250

    einfügen. Bei neueren Raspbian Releases (ab Kernel 4.4.9, Mai 2016) wird core_freq=250 automatisch durch enable_uart=1 aktiviert und die Zeile kann entfal len.

    Bei neueren Raspbian Releases (ab Mitte Mai 2016) wurden sogenannte Serial Port Aliases eingeführt. D a- mit ist es unabhängig von der Version des Pi möglich, die für das PI-OBD-HAT-Modul benötigte serielle Schnittstelle unabhängig vom tatsächlichen Device immer als /dev/serial0 anzusprechen.

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    Funktionstest mit MINICOM Mit Hilfe des Programmes „minicom“ kann die Funktion des PI-OBD-HAT-Moduls getestet werden. Sollten Sie minicom noch nicht auf Ihrem Raspberry-Pi installiert haben, können Sie dies mit folgendem Befehl nachholen: sudo apt-get install minicom

    Es empfiehlt sich, ein kleines Script vorzubereiten. Starten Sie hierzu den Editor:

    sudo nano term

    Geben Sie folgende Zeilen in den Editor ein:

    #! /bin/sh

    sudo gpio export 18 out

    sudo gpio export 23 out

    sudo gpio –g write 18 0

    sudo gpio –g write 23 0

    sudo gpio –g write 18 1

    sudo minicom –b 115200 –o –D /dev/serial0

    Den Editor mit ^X verlassen und die Frage zum Speichern mit „J“ beantworten. Jetzt noch die erstellte Datei ausführbar machen:

    sudo chmod 755 term

    Nun das gerade erstellte Script aufrufen:

    ./term

    Die GPIO-Ports werden initialisiert, das PI-OBD-HAT-Modul in den RUN-Modus gesetzt und ein RESET durchge- führt. Danach wird minicom gestartet. Wenn folgende Ausgabe erscheint, hat die Installation geklappt:

    DIAMEX PI-OBD v1.0

    >

    Hinter dem Prompt-Zeichen > können Sie nun alle Befehle eingeben, die in den nächsten Kapiteln beschrieben sind.

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    Protokollauswahl und Verbindungsaufbau

    Der PI-OBD-HAT Controller unterstützt die Standard-OBD2-Protokolle. Alle Protokolle können damit eindeutig identifiziert und selektiert werden. Im Auslieferzustand ist PI-OBD-HAT so konfiguriert, dass automatisch alle Protokolle durchsucht werden, bis ein passendes gefunden ist (ATP0). Sollte kein passendes Protokoll gefunden werden, wird folgender Text ausgege- ben: UNABLE TO CONNECT

    Sobald ein passendes Protokoll gefunden wird, wird der Suchvorgang abgebrochen und das gefundene Protokoll ab sofort bei allen weiteren Befehlen benutzt. Das aktuelle Protokoll kann mit dem Befehl ATDP angezeigt werden. >ATDP

    SAE J1850 VPWM

    >

    Gleichzeitig wird das gefundene Protokoll als Suchstart benutzt, wenn die Verbindung zuvor mit ATWS oder ATZ geschlossen wurde. Dies kann mit dem Befehl ATP angezeigt werden. >ATP

    AUTO 2 = SAE J1850 VPWM

    >

    Soll der Suchvorgang gezielt mit einem gewünschten Protokoll beginnen, kann dieses auch manuell eingegeben werden: >ATPA5

    AUTO 5 = ISO 14230-4 KWP2000 Fast Init

    >

    Hier wird der Suchvorgang mit dem Protokoll 5 begonnen. Wird das Protokoll nicht gefunden, werden die Protokol- le in der Reihenfolge der Suchliste getestet.

    Soll der PI-OBD-HAT Controller immer nur ein bestimmtes Protokoll benutzen, kann dies durch folgenden Befehl festgelegt werden: >ATP5

    5 = ISO 14230-4 KWP2000 Fast Init

    >

    Hier wird nur noch das Protokoll 5 benutzt. Wird das Protokoll nicht g