Правильный адаптер OBD II для диагностики авто

Буквально сегодня с товарищем обсуждали его новую покупку – Renault Grand Scenic. Кстати, я автолюбитель из разряда “на УПК на “С” отмаслал” и своей “ласточки”, естественно, не имею. Что не мешает мне давать советы, в основном по электрике да по автохимии (ЛКП и т.п.).

Так вот, начали мы за здравие: с радостного обсуждения преимуществ “европейца” с чистой историей перед российской сборкой и постоянными “жуками” на машине уже из салона. А закончили тем, что старый добрый диагностический брелок (в народе – ELM327) с новой машиной-то и не работает. Я товарищу пообещал посоветовать правильный, если это слово уместно в отношении китайских клонов, адаптер ELM327. Соединяю приятное с полезным и пишу об этом.

Итак, началось все с того, что в 2004 году Европейский союз принуждает всех производителей дизелей, проданных в ЕС, интегрировать в свои авто поддержку протокола OBD II. С этого момента и начинается его победное шествие по рядам автолюбителей (или шествие автолюбителей по рядам автосервисов). Но по-настоящему народной поддержка протокола стала в 2005 году, когда канадская компания ELM Electronics [1] разработала на базе 8-битного микроконтроллера Microchip PIC18F2480 устройство, способное преобразовывать ряд протоколов, используемых в диагностических шинах автомобилей, в стандартный последовательный протокол RS-232 (наш любимый COM-портик).

Помимо версии 327 компания выпускает и другие модификации. Отличие – в количестве поддерживаемых протоколов, которое для 327 является максимальным: SAE J1850-PWM/VPW, ISO 9141-2 (K-Line), ISO 14230-4 (KWP), ISO 15765-4 (CAN), SAE J2411, SAE J1939. Стоимость микросхемы с оригинальной прошивкой варьируется от 15 до 20$. Чистый PIC18F2480 вообще стоит пару долларов.

Устройство назвали ELM327 и в первой версии забыли напрочь, что нужно при программировании контроллера выставить правильные фьюзы и защитить прошивку от чтения и тиражирования. Китайский брат сразу же этим воспользовался и наводнил рынок дешевыми (микроконтроллер и обвес ELM327 намного дешевле канадского устройства) копиями известного продукта. Первые “клоны” появились в 2007 году и к 2021-му оформились в так называемую “версию 1.5”, которая триумфально распространилась по миру. 

Китайская версия 1.5 полностью копировала оригинальную 1.4b и, нужно сказать, работала весьма неплохо. К месту подоспела и компания Microchip, предложив более дешевую и функциональную замену оригинального PIC18F2480 – PIC18F25K80, которую китайские инженеры массово и внедрили. Притом оригинальные канадские ELM327 до сих пор используют PIC18F2480.

Все бы хорошо, но китайский радиопром решил пойти дальше и обогнать пассивных канадцев. Выразилось это в желании собирать адаптеры на собственной элементной базе. В итоге рынок был наводнен множеством сомнительных решений (STM32F042, BK3231Q, 25K80 QBD327, STM8 и т.д.). Спаять-то спаяли, а вот с прошивкой пошло не все так гладко, как хотелось бы.

На остатках обрезанных прошивок возникла китайская версия 2.1, не имеющая абсолютно никакого отношения к изначальным канадским устройствам. Главный недостаток таких устройств – урезанный функционал и отсутствие поддержки большинства диагностических протоколов. Притом узнать, что конкретно отсутствует, очень тяжело. В большинстве случаев нет поддержки протокола J1850, как минимум ухудшена работа по протоколам ISO 14230/ISO 9141. Выражается это в невозможности подключения к бортовому компьютеру, в отсутствии обработки команд для индивидуального программирования параметров адаптера. Такие адаптеры напрочь отказываются работать с автомобилями, выпущенными в начале 2000-х годов, и не распознаются специализированным диагностическим ПО. Стоит отметить, что владельцы новых машин зачастую рапортуют об успешной работе версий 2.1 на новых авто при подключении по шине CAN и c использованием стандартных OBD II протоколов. Сами китайцы ссылаются на то, что “просто нужно использовать универсальные программы”. Действительно, бывают случаи, когда даже версии 2.1 достаточно для просмотра базовых параметров и сброса некоторых ошибок. Но все это – игра в рулетку, и многие благодаря невысокой стоимости версии 2.1 играют неоднократно. Попадаются очень редкие экземпляры, которые поддерживают работу как по шине CAN, так и по шине K-Line.

Но лучше версии 1.5 может быть только версия 1.5. Поэтому каждый автовладелец, заинтересовавшийся самостоятельной диагностикой авто, должен ориентироваться на два ключевых параметра: version 1.5 и PIC18F25K80.

Как уже говорилось, изначально копии были не хуже оригинала, даже все детали были распаяны на местах. Но, как говорил Гераклит, “все течет, все меняется” (а во так по-ихнему: πάντα ρεῖ καὶ οὐδὲν μένει), а значит, и китаец захотел прибыль побольше, а денег вложить меньше. Отбросил ненужные, на его взгляд, протоколы, детали, строчки кода и т.п. Зато теперь Вася из гаражного кооператива может и себе, и друзьям на новый год купить 25 штук OBD mini Bluetooth. И выкинуть через пару дней, так как “не работает” и т.п.

В один прекрасный день и вашему покорному слуге вдруг понадобилось в полевых условиях диагностировать ошибки автомобиля. Хочешь не хочешь, придется разбираться. Благо товарищ принес нерабочую такую штучку с синей кнопкой “на запчасти”. Грех было не разобрать, не попробовать починить. Но, начав читать, понял, что чинить не надо, – “надо правильная штучка покупать”. Итак, с водой закончили, переходим к матчасти. В “синей кнопке” (см. картинку) был, мягко говоря, далеко не PIC18F2480, а “солянка” из BK3231Q MCP2515 TJA1040.

BK3231Q MCP2515 TJA1040

Ремонтировать, допаивать там что-то можно было, но в итоге приборчик бы все равно ничего толкового не показал. Набор команд там все равно обрезанный. Поковырявшись, я для себя установил некоторые правила, с помощью которых можно подобрать правильный (насколько это возможно) “клон” ELM327.

Сразу стоит определиться с понятиями и рассказать, что конструктивно все адаптеры интерпретируют диагностические сообщения и передают их по последовательному интерфейсу пользователя. Принимать эти данные можно либо по беспроводным Bluetooth/Wi-Fi, либо по USB. Если все, что вы планируете делать с помощью адаптера, – это иногда просматривать ошибки на смартфоне, то вам вполне хватит беспроводного адаптера. Если же планируется еще и что-то перепрошивать, желательно обзавестись версией USB. Менять скорость адаптера с Bluetooth нельзя (она фиксирована и составляет 38400), поэтому можно только читать диагностические сообщения и конфигурировать модули (с некоторым ограничением). Помимо невозможности увеличения скорости обмена присутствует и такая проблема, как нестабильность пинга. Время прохождения данных плавает, задержки могут достигать критических значений, при которых модуль выходит из режима программирования. Поэтому большие объемы данных передать через Bluetooth не представляется возможным. Только USB или переделка Bluetooth на USB. Из всего множества адаптеров USB очень желательно покупать с драйвером USB на
чипе FTDI. Он будет работать на скорости 500 кбит/с. Есть упоминания о том, что хорошо тянут скорость и адаптеры на чипах Prolific.

В общем, возвращаемся к покупке. Есть два возможных варианта: покупка “у китайцев” (время терпит) или покупка на у нас в интернет-магазинах (нужно срочно).

Для первого варианта алгоритм следующий:

1. Ищем устройства по ключевым словам “ELM327 OBD PIC18F25K80” (для Bluetooth) или “ELM327 OBD PIC18F2480 FTDI” (для USB). Присматриваемся к продукции фирмы VGATE (но проверяем по методике ниже). В большинстве случаев будет достаточно беспроводного адаптера, но есть автомобили вроде Ford, которым для перепрошивки, например, нужны высокие скорости (>500 кбод), доступные только через протокол USB (а микросхема FTDI232 – стандарт качества для преобразователей USB-RS232, хотя последнее время хвалят и Prolific).

2. Важно, что корпуса хороших и плохих адаптеров внешне выглядят полностью идентично, поэтому необходимо смотреть на внутреннее устройство. Среди найденных объектов отбраковываем те, у которых нет фотографий внутренностей (продавец отказывается предоставить) или на фото плата не видна, маркировка микросхемы/компонентов или микроконтроллер залит компаундом – так называемая “капля”, или “сопля” (см. фото). Внутри, скорее всего, какая-то бескорпусная STM.

Неправильный контроллер

3. В случае если удалось найти устройство на PIC18F25K80, смотрим, на какую частоту установлен кварцевый резонатор (обведен красным на картинке ниже). Там должна фигурировать цифра 4 (ни 8, ни 16, ни т.п.).

Кварцевый резонатор на 4 МГц

ELM могут быть как в одноплатном оформлении (как на рисунке выше), так и в виде двух плат (рисунок ниже). Принципиальной разницы нет. Мне больше нравится двухплатное исполнение – лучше теплообмен у компонентов.

Двухплатное исполнение с кварцем на 4 МГц

4. В принципе, с осмотром картинок закончено. Теперь остается задать продавцу пару вопросов, на основании которых в случае чего можно будет открыть диспут и вернуть деньги.

Вопросы стандартные:

• Реальные ли фото на картинке?
• Действительно ли в устройстве чип PIC18F2480/PIC18F25K80, как на картинке (никаких аналогов, “лучше” и т.п. приблуд вроде STM32F042, BK3231Q, 25K80 QBD327)?
• Действительно ли на плате установлен кварцевый резонатор частотой 4 МГц (последнее время появились адаптеры, сделанные на чипе QBD327 и подписанные как PIC18F25K80, с кварцевым резонатором на 16 МГц, на них в третьей строке маркировки микросхемы содержится строка 14309MP или 1643URE – на настоящем же чипе там закодирована дата производства)?
• Поддерживает ли устройство протокол J1850 ?
• Работает ли устройство с программой FORSCAN (программа отказывается работать с явной подделкой)?
• Просим скриншот окна программы ELM Identifier [2], чтобы в случае обмана при проверке прикрепить свой скриншот и вернуть деньги. 

В случае утвердительных ответов по всем пунктам заказываем и ждем.

5. Когда девайс пришел, первым делом проверяем, что все нормально с платой и компонентами и что фото продавца соответствует тому, что пришло. Затем подключаем ELM к разьему OBD II в машине и проверяем упомянутой выше ELM Identifier. Сравниваем картинки. Если машины нет или лень выходить на улицу, проверить можно подключением устройства к компьютерному блоку питания по схеме, приведенной ниже.

ELM327-подключение

Примерно так, как на картинке ниже, выглядят различные версии китайского ELM327 в окне ELM Identifier.

Если описать алгоритм диагностики адаптера с помощью ELM Ident кратко, то получится следующее:

1)  если есть красный цвет среди полосок в версиях от 1.0 до 1.4 – адаптер полная подделка. Бежать как от огня;
2) если все полоски зеленые до 1.4 и выше, то см. пункты 2а и 2б;
2а) если номер версии соответствует зеленым полоскам (v1.5 = полоски до 1.4 или v.2.1 = полоски до 2.1), есть вероятность получить неплохой адаптер, но нужно смотреть плату и компоненты на ней;
2б) если номер версии не соответствует зеленым полоскам (v1.5 = полоски до 2.1/2.2, скорее всего, подделка, как в пункте 1, но адаптированная под запросы рынка (“выдавать в ELM Identifier побольше зеленых полосок”).

6. Если программа дала приблизительно удовлетворительный результат, но совесть неспокойна, остается последний штрих: устанавливаем программу-терминал ELM327Chat [4] и при подключенном к питанию адаптере пишем команды

ATZ ATPPS

Фальшивый адаптер ответит: “?”, настоящий – примерно так, как ниже:

Пока только ответы на команды ATAL и ATPPS китайцы не научились подделывать. Но кто знает, что будет завтра? Если все пункты пройдены – поздравляю, у вас на руках практически оригинальный ELM327, который будет поддерживаться практически всем специализированным софтом. Если не повезло – продолжайте поиски или покупайте дорогие оригинальные ELM327 у контор, специализирующихся на автодиагностике.

Ах да, чуть не забыл. В начале статьи было упоминание про покупку на местных барахолках. Алгоритм проверки аналогичен. Только начинать можно с пункта 2.

Кстати, на нашем рынке замечены адаптеры, которые продавцы называют типа “ELM327 V1.5 (ххх руб.) собран на чипе PIC18F25K80 (Bluetooth)”. Подделка с перемаркированным чипом, как писалось выше. Кварцевый резонатор на 16 МГц, на ATTPS не реагирует. ELM Identifier показывает “оригинал”. На многих машинах отлично работает 🙂 Но… лучшее – враг хорошего. Ищите и обрящете.

Обращаю внимание! За 2-5$ нормальное что-то купить все равно не удастся.

Сергей БЕСАРАБ aka stean
www.facebook.com/steanlab

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. https://www.elmelectronics.com/
2. https://play.google.com/store/apps/details?id=com.applagapp.elm327identifier&hl=ru
3. https://4pda.ru/forum/index.php?showtopic=818944
4. https://play.google.com/store/apps/details?id=ru.mosreg.krasn.Elm327Chat&hl=ru
5. https://bit.ly/2uDTXaK
6. https://bit.ly/2JM8HJ0