מדריך קצר למערכות תקשורת (can-bus/k-line) ברכבי פיאט

[GaT]

בהמשך לפוסט המצויין של @innvision: 

כיוון שבחודש האחרון הייתי בחיפוש אחר מכשיר אבחון לפנדה, יצא שקראתי המון חומר, ממקורות שונים ומשונים, ושמתי לב שאין כמעט חומר בעברית. דיאגנוסטיקה ברכבי FCA יכולה להיות לפעמים מאתגרת (מהפן של מציאת מתאם ותוכנה שבאמת יעבדו) וחבל שאין כמעט מידע בעברית או לפחות מידע מסודר. אני קראתי מידע מלפחות 10 מקורות שונים, ואני חושב שיחסית הצלחתי לעשות סדר (לפחות עבורי ואני מקווה שהסדר נכון. אשמח לתיקונים ותוספות!). אני לא מסביר פה בכלל על הפרוטוקולים השונים; קטונתי, באמת. (מה זה בכלל can-bus או k-line ואיך הם קשורים לobd. אצרף סרטונים לא רעים לכך). אתרכז בעיקר באילו פרוטוקולים משתמשים בדגמי FCA (הם אותם פרוטוקולים כמו אצל כולם בערך) ואיך מתקשרים איתם. המידע הזה נכון להרבה רכבים ולא מיוחד לFCA. כל המטרה היא להציג מה יש בFCA. אין שום כוונה לטעון שזה משהו שמייחד את הקונצרן. 

 

נעבור לעיקר: 
בדגמי פיאט (אני אומר פיאט אבל זה תקף להרבה רכבי FCA) החדשים יותר, למשל פנדה משנת 2012, 500 ועוד, יש שתי סוגי רשתות can-bus. אחת high-speed (או C-CAN; מהירות תקשורת בין מחשבי הרכב השונים (ecu/module) של 500kbps) והשנייה low-speed (או B-CAN; מהירות של 50kbps). הראשונה עם הצמתים של מחשב המנוע, גיר, הגה חשמלי, מערכת בלימה, זינוק בעליה ועוד כמה צמתים פחות קריטים להסבר. ברשת השניה יש את הצמתים:  abs, instrument panel, בקרת אקלים, רדיו וחיישני רוורס. כל התקשורת דרך הobd port נעישת דרך פרוטוקול Can (iso15765 בשמו המלא). זו תקשורת CAN Only (יש דגמים שהתקשורת נעשית ע"י פרוטוקולים אחרים או נוספים, למשל k-line, l-line וa-bus). שתי רשתות הcan מצטלבות ב gateway שהוא הbody computer. הוא מאפשר, בין היתר, תקשורת בין שתי הרשתות למרות שכל רשת מתקשרת במהירות אחרת. נעבור לdlc (השקע obd ברכב): 
בפינים 1-9 מחובר ה low-speed; בפינים 6-14  מחובר ה high-speed. פין 16 הוא של המצבר (אני חושב שהוא מחובר לקוטב החיובי והוא זה שלמעשה מספק את הכוח {הדונגל יכול לפעול גם כאשר המפתח לא בסוויץ'}). פינים 4-5 הם ground; אחד של השאסי והשני נקרא signal. בגדול שניהם בסוף מגיעים לקוטב השלילי במצבר אבל השני אחראי על בידוד רעשים ממערכות אחרות, כמו הרדיו למשל. לפחות ככה אני הבנתי את זה (אשמח אם מישהו ירחיב על זה או יתקן). פין 12 שייך לk-line ומתחבר לצומת אחד של הecu של הקסנון (לא קיים בפנדה למיטב ידעתי, לפחות לא בארץ. למשל במיטו זה מתקיים). בדונגל elm 327 הפינים 6 ו14 מתחברים לפרוטוקול של הCan. פין 7 מתחבר לפרוטוקול של ה k-line (או ISO 14230 (KWP2000). התקשורת איתו נעשית עם כבל kkl ברכבים בלי can והוא נפוץ ברכבי vag. בדגמים ישנים יותר הפרוטוקול הוא בדרך כלל ISO9141). כדי לקרוא את הפרוטוקול של low-speed צריך מתאם (צהוב כמו בתמונה) שיחליף בין הפינים של 6 ו14 בדונגל לפינים 1-9 ובין פין 7 לפין 12 (כדי לקבל מידע מהמחשב של הקסנון העובר דרך פרוטוקול של k-line). 

 

נעבור לדגמים ישנים יותר: 
בפנדה הישנה, ובפיאט ישנות נוספות, כמו הפונטו 03 למשל, יש גם כן high-speed ו low-speed (יש גם כאלו שאין בכלל פרוטוקול Can וכל התקשורת מתבססת על k-line או שילוב של low speed ו k-line), הצמתים קצת שונים מהפנדה החדשה אבל החלוקה יחסית דומה. גם שם ה gateway נמצא בbody computer ומתפקד כחוליה מקשרת בין high לlow. אבל, הobd port ברכב מאפשר גישה רק ל low-speed. את אבחון התקלות עושים דרך הפרוטוקול k-line.
הdlc, שקע הobd, ברכבים הישנים יותר (שוב, זו תמונה כללית וזה יכול להשתנות במעט מדגם לדגם): 
פין 1 הוא של הabs והתקשורת איתו דרך שקע הobd נעשית דרך פרוטוקול k; אותו הדבר גם פין 3 (כריות אוויר), פין 7 (מנוע וגיר), פין 9 (הגה חשמלי) ופין 13 (לחץ אוויר בצמיגים וחיישני רוורס). כל הפינים האלו מעבירים מידע דרך k-line. הפינים שלא ציינתי, 6 ו 14, מתחברים לlow-speed ופין 16 של המצבר. מה שלא צויין לא קיים בשקע obd ברכב. כדי להתחבר ל high speed (ברכבים שבאמת קיים high-speed/C-CAN) צריך להתחבר דרך ה electric steering column, מתחת להגה, ולא דרך השקע obd המוכר.
כיוון שגם כאן הדונגלים מאפשרים גישה לפרוטוקול של ה k-line דרך פין 7 בלבד, צריך להשתמש במתאמים נוספים - אדום וירוק בתמונה. למשל, המתאם הירוק מחבר את כל הפינים הקשורים לפרוטוקול K-LINE, פינים 1,12 ו9, לפין 7, הפין היחיד בדונגל עם גישה לפרוטוקול k-line (שימו לב, בפנדה הישנה, ופיאט ישנות בכלל, פינים 1-9 הם של פרוטוקול k-line ולא CAN כמו בפיאט החדשות). ניתן לראות בתמונות דיאגרמה המתארת את המתאמים השונים. 

 

מעבר לכל זה יש בעיה מוכרת (דוברה כאן בפורום גם כן) עם ה resistor termination. בכל רשת can-bus (הbus זה למעשה שני כבלים שדרכם עוברת האינפורמציה בצורה של מתח {differential voltage} לא הכי מדויק אבל מספיק כאן) יש בכל קצה של הbus נגד המונע תופעה של שיקוף האינפורמציה אחורה. כל נגד כזה (2  סך הכל) הוא בעל ערך התנגדות של 120 אום. ברכבי FCA הנגדים כבר נמצאים ברכב (או לפחות ברוב הרכבים). ברוב הדונגלים הסינים יש נגד בין פין 6 ו14 (הפינים של הcan) המשבש את התקשורת ברגע שמחברים את הדונגל לשקע הobd. הפתרון לזה הוא להוריד את הנגד או לקנות מתאם איכותי או כזה שידוע שעובד בוודאות עם רכבי פיאט. 

 

אני באופן אישי רכשתי את הכבל obdlink ex. המומלץ הוא דווקא sx הישן יותר ב8 שנים. אני לקחתי את החדש כי ההפרש היה 10 דולר (49 במקום 39 + 14 דולר משלוח אקספרס עד הבית) והוא מתאים להרבה יותר רכבים (האמת שהוא הכי טוב למאזדה/פורד). הכי טוב זה הmx+ אבל הוא פי2 במחיר. יש את הlx שהוא גם כן בלוטות', אבל מיושן יחסית לex ואני גם ממש לא מתכוון להשאיר אותו מחובר כל הזמן, אז לא מצאתי לנכון להשקיע בו יותר כסף (סך הכל עם משלוח הוא 20 דולר יותר מהex). בנוסף, קניתי 3 מתאמים כדי לתקשר עם הפרוטוקולים השונים. עלותם 12 פאונד + 9 פאונד משלוח. המתאמים נקנו מהחנות idiagnostics. יש עליה המון המלצות. רכשתי ב50 יורו רישיון ל multiecuscan שתמש כתוכנה העיקרית לאבחון המערכות השונות ברכב. התוכנה מותקנת על המחשב הנייד. ב29 ש"ח קניתי מתאם של סמסונג משקע c בנייד לusb כדי להשתמש בסמארטפון לסריקה (יותר עבור פרמטרים בלייב). בסמארטפון אני משתמש בalfaobd דמו ובאפליקציה של obdlink. שתיהן עובדות מצויין ומספיקות לשימוש קל. טורק lite לא עבדה לי, גרסת הפרו עובדת עם usb ומתאם otg. 
בסך הכל 545 ש"ח שזה בערך 170 דולר. אפשר תמיד ביותר זול אבל יש דברים שאי אפשר היה לוותר עליהם; המתאמים הם די חובה כדי לבצע סריקה לabs, כריות אוויר ופרוטוקול can לחלק מהרכבים. התוכנה התבררה על הסריקה הראשונה כמוצלחת מאד - היא הוציאה 5 תקלות שלא נמצאו בסריקה בתוכנה אחרת. מעבר לזה, יש שם עוד כל כך הרבה דברים שאפשר לעשות שזה לגמרי שווה את זה (אפשר להוריד פרוץ. אני נגד). התוכנה לא מושלמת; עד עכשיו מחפש איך להוציא מידע של fuel trim ועדיין לא הצלחתי. פניתי למפתח בפורום, שאלתי בfiat club וגם בפורום של obdlink. כרגע נאדה. 
הכבל הוא לא ספציפי לפיאט אז אני מאמין שעוד יהיו לי איתו לא מעט שימושים (לא חסרים רכבי פורד ומאזדה במשפחה והוא מתאים לעוד מגוון רכבים). אז אם מישהו צריך סריקה לרכבי FCA הוא מוזמן אלי להרצליה (כרגע אין לי את כל המתאמים, אז זה לא יתאים לכל הרכבים וכל המערכות, אבל מכסה את הרוב). 

 

מקווה שזה עשה קצת סדר למי שהיה צריך או יצטרך בעתיד (לי לקח הרבה זמן לעשות סדר בכל האינפורמציה שקראתי). אני חושב שלפני שניגשים למערכת כזו חשובה ובעלת השלכות אם משחקים יותר מדי בלי להבין, חשוב לנסות להכיר אותה כמה שיותר. אני אשמח אם מישהו יתקן, ירחיב, יוסיף או כל פעולה אחרת שתתרום עוד ידע בעברית.

 

קישורים:

 

הסבר על מה זה Can-bus:

 

https://youtu.be/ulcKnrPmJqM

 

https://youtu.be/OMD5YmnSrWI

 

https://youtu.be/cxBz_dvLeT8

 

https://youtu.be/FqLDpHsxvf8

 

הסבר על K-line: 

 

https://youtu.be/jkcVpBdOKow

 

https://m0agx.eu/2018/01/02/reading-obd2-data-without-elm327-part-2-k-line/

 

קצת על Obd: 

 

https://learn.sparkfun.com/tutorials/getting-started-with-obd-ii/all

 

https://youtu.be/OhShoU_E-0g

 

מידע על התקשורת בין המערכות השונות ברכבי פיאט (מעלה קישור של הפנדה, ניתן בקלות לעבור לדגמים אחרים): 

 

פנדה ישנה: 

http://4cardata.info/elearn/169/2/2009000/2000900/2001390/2753484

 

פנדה חדשה (זה של ה500, אבל זה זהה לגמרי למיטב הבנתי): 

http://4cardata.info/elearn/312/2/312000000/312000000/312000002/312002282
 

סרטון קצר על תופעת השיקוף: 

 

 

מצרף בנוסף שלושה קבצי pdf עם מידע נוסף על obd בפיאט (לקוח מהאתר של alfaobd), מידע על k-line ו Can-bus. 

 

 

20451_BUS_COMM_WBT.pdf 03-proto1.pdf the-kit-is-fully-compatible-with-alfaobd.pdf

עריכה אחרונה ב-15 לפברואר, 2021 על ידי Gal Atun

[innvision]

כל הכבוד על הסקירה וההסברים, חומר מעניין מאוד, תודה.

 

ועדכון קטן לגבי המתאם שרכשתי בזמנו, אז זה כנראה היה צפוי, המתאם הפסיק לעבוד באיזשהו שלב. בשרשור ניסיתי למצוא את המתאם הזול ביותר שיעבוד, וזה לא מומלץ. ההמלצה שלך על מתאם מבית טוב עדיפה, לא להתפתות למתאם זול (גם עם מוצהר שהוא עבור multiecuscan).

[GaT]

בכיף 🙂

אכן עניין המתאמים הוא רגיש והאמת שלפני שהחלטתי לקנות קראתי את השרשור שלך ועוד כמה בfiat forum והבנתי שאין מוצא מלשלם קצת יותר. 

יש אחד שהוא זול יחסית וקיבלתי עליו כמה המלצות - konnwei KW902 

יש מצב שאזמין אותו כדי לראות האם באמת הוא עובד טוב. אם כן, לא אתנגד שיהיה גם סורק בלוטות' בבית. 

[Igalz]

תיקון קטן לנושא מה שאתה קורא "תופעת השיקוף", המונח הנכון בעיברית טכנית הוא "החזרות" לא "שיקוף". הנגדים המדוברים הם נגדי טרמינציה.

ערך הנגדים חייב להיות שווה לעכבה האופיינית של הקו על מנת למנוע החזרות בקצוות הרשת. העכבה האופיינים של רשת CANBUS היא 60 אוהם, ואת הטרמינציה מבצעים עם שני נגדי 120 אוהם בשני הקצוות של כל סנף ברשת. שני נגדי 120 אוהם במקביל נותן 60 אוהם עכבה שקולה.

מה שאתה מתאר בהקשר של הנגדים בפיאט מרמז על כך שפיאט חסכו גרוש וחצי ולא נתנו לשקע הOBD סנף יעודי מהcanbus gateway, כלומר שקע הOBD יושב באותו סנף עם מערכות נוספות, ולכן חייבים טרמינציה מלאה לאותו סנף על מנת שאותן מערכות נוספות יוכלו להמשיך לתקשר.

 

ממליץ על ה KW902, הוא תומך בכל הפרוטוקולים הנוספים (k-line ושות') שלרוב הסורקים הסינים לא תומכים בהם.
לפי הנתונים פה הוא תומך גם בCAN בתדר נמוך (50Kb), מעניין אם הוא יעבוד לך ללא כל המתאמים.

שים לב שכבר יש לו זיופים בשוק, לכן אני ממליץ להזמין רק מהחנות הרישמית של KONNWEI בעליאקספרס.

[GaT]

@Igalzאם הבנתי נכון (ואני ממש אשמח אם תתקן או תוסיף כי אני ממש סקרן לגבי הנושא), כל צומת בbus יש לו סנף (אתה מתכוון לstub?) משלו ובכל סנף כזה מתבצעת טרמינציה (לפי מאמרים שונים ופורומים שונים זה מתקיים בדרך כלל בlow speed can ולא בhigh speed). פיאט התירו לשקע obd להיות פרזיט על חשבון סנף אחר שאצלו כבר מתבצעת טרמינציה ולכן תוספת של נגד טרמינציה נוסף משבשת את התקשורת. טרמינציה בכל סנף (אני מקווה שהכוונה היא לstub. אם לא אז אני כנראה לא הבנתי נכון) זה תלוי במרחק של כל stub מהbus נכון? זאת אומרת, יכול להיות שהstub ששקע  הobd מתנחל עליו הוא קרוב לbus ולכן ה טרמינציה בדונגל עצמו משבשת; או לחלופין הstub נמצא במרחק הדורש טרמינציה אבל בגלל שהobd מתנחל עליו, והוא כבר בעל נגד טרמינציה, אז הטרמינציה הנוספת מהדונגל משבשת. אפשרות נוספת היא שאמורים להיות בסך הכל שני נגדים, אחד בכל קצה (נפוץ בhigh speed). הobd הוא לרוב מה gateway ולכן נמצא בקצה של הbus. יכול להיות שיש מערכת נוספת שם שכבר יש לה טרמינציה, אבל היא חולקת מקום עם שקע הobd ולכן ה טרמינציה הנוספת מהדונגל משבשת את התקשורת. מקווה שהייתי ברור. ניסיתי להריץ בראש מצבים שונים בהתאם להסבר שלך. 

אשמח אם תרחיב 🙂

 

רק אציין שבפוסט המקורי מהפורום של multiecuscan הפתרון לבעיה הוא להחליף את הנגד 120 אום עם מעגל RC המכיל 2 נגדים 100 אום ו 2 קבלים 560 pf. 

http://forum.multiecuscan.net/viewtopic.php?f=5&t=1493

פתרון אחר שיש בשרשור הנל הוא פשוט להעיף את הנגד 120 אום, כמו שציינתי בהודעה הראשונה. 

את האמת, קצת יותר מבולבל. 

 

קראתי עוד קצת כאן: 

 

https://www.ni.com/en-il/innovations/white-papers/09/can-physical-layer-and-termination-guide.html

 

https://www.kele.com/content/blog/2014/01/17/the-rs-485-network-terminator

 

 

https://www.kmpdrivetrain.com/paddleshift/practical-tips-can-bus/

 

בנוסף, לא חושב שהדונגל KW902 יעבוד בלי מתאמים. הדונגל כנראה מאפשר, כמו כל שאר הדונגלים בערך, גישה לפרוטוקול k-line רק דרך פין 7. בשקע obd פרוטוקול k-line נצרך בפינים 3,1,9 ו7. לכן חייב מתאם. אותו סיפור עם המתאם הצהוב. 

 

עריכה: 

הזמנתי את konnwei KW902 מהחנות הרשמית בעלי. מחכה לקבל ולבדוק 🥳

עריכה אחרונה ב-18 לפברואר, 2021 על ידי Gal Atun

[innvision]

אני גם חושב שלא יעבוד בלי מתאם. יש מתאם שעובד בלי אבל יש לו מאין מרבב (multiplexer) שמבצע את פעולות ההצלבה.

[Igalz]

לפני 20 שעות, Gal Atun כתב:

אשמח אם תרחיב 🙂

רציתי לכתוב תגובה אתמול בערב, אבל הבנתי שבניפנופי ידיים לא נגיע רחוק ונדרש לתת קצת רקע תיאורטי בשביל להבין את הפרקטיקה.
לכן שרבטתי קצת סירטוטים בפאוור פוינט וכתבתי כמה מילות רקע. מזהיר מראש על החפירה

 

טופולוגיה בסיסית של רשת CAN-BUS פשוטה בהגדרתה נראית כך:

 

כלומר ישנו זוג חוטים (שזור) שרץ בכל הרכב ואל החוטים הללו על הדרך מחוברות יחידות מחשוב שונות ומשונות. עד כאן הכל פשוט.

הזוג חוטים הזה, כמו כל מוליך, יש לו פרמטרים חשמליים: התנגדות, השראות וקיבול.

אם אנחנו מעבירים בקו הזה סתם מתח כלשהו, כל הפרמטרים הללו לא מעניינים אותנו יותר מידי ואנחנו מתייחסים אל החוט כאילו היה קצר מנקודה א' לנקודה ב'.
אבל ברגע שאנחנו מעבירים בקו הזה שידור גלים בתדר כזה או אחר, יש להתייחס לזוג חוטים הללו לא כאל קו תמסורת, ולקחת בחשבון את הפרמטרים החשמליים שלו.

 

אז מתי זוג חוטים הופך מסתם מוליך לקו תמסורת?! זה תלוי מה אנחנו דורשים ממנו.
אם אנחנו מעבירים עליו תדר נמוך למרחק קצר, ההשפעה של הקיבול וההשראות זניחות וניתן להתייחס לקו שסתם קצר.
אם אנחנו מעבירים תדר גבוה למרחק ארוך, אז הפרמטרים החשמליים של הקו מתחילים להשפיע על צורת האות ונתייחס לזוג חוטים כאל קו תמסורת.
אז מה זה תדר נמוך\גבוה? ומה זה מרחק קצר\ארוך? בעצם מדובר ביחס שבין אורך החוט לבין אורך הגל שעובר בו.
אורך גל הוא המרחק שהגל עובר בזמן מחזור אחד, שווה בקירוב למהירות האור חלקי תדר הגל.
אם אורך המוליך שלנו גדול בהרבה מאורך הגל בעל התדר הכי גבוה העובר בו, יש לנו ביד קו תמסורת.
אם אורך המוליך קצר ביחס לאורך הגל, ניתן להזניח את מרבית התופעות החשמליות ולהתייחס לקו כסתם חוט מוליך.

המאפיין העיקרי של קו תמסורת שאני אתייחס אליו כאן הוא עכבה אופיינית. אמרנו שלקו תמסורת ישנה התנגדות קיבול והשראות.
שלושת המאפיינים הללו יחד יוצרים עכבה אופיינית לקו. כלומר גל שמתקדם בקו תמסורת כל הזמן מרגיש את העכבה האופיינית של הקו,
כמו שכדורגל שעף באוויר מרגיש את התנגדות האויר מופעלת עליו.

 

נחזור להסתכל על האיור למעלה, יש לנו גל שמתקדם על זוג החוטים של הcan-bus הוא מרגיש כל הזמן עכבה אופיינית של 120 אוהם (על פי התקן).
כאשר אותו גל מגיע לקצה הרשת, לפתע החוט נגמר. בעצם במקום להרגיש עכבה אופיינית של 120 אוהם, הוא לפתע נתקל בעכבה אופיינית גבוהה מאוד (חוטים באויר), שנהוג לקרוא לה עכבה אינסופית.
בהקבלה נסתכל על אותו כדורגל שעף באויר ולפתע פוגע בקיר.
כמו שהכדור יוחזר מהקיר ויתחיל לנוע בכיוון השני, כך גם הגל שלנו יתחיל לנוע בכיוון השני. רק שמאחוריו נעים גלים נוספים, והוא מתחיל להתערבב איתם (התאבכות).
כך בעצם תופעת ההחזרות נוצרת ופוגעת באותות המשודרים בתווך תקשורת.

 

שווה לציין שאותה פיסיקה עובדת לכל גל בכל תווך, רק השמות משתנים. כמו שזה נכון לגל חשמלי במוליך ועכבה אופיינית,
זה נכון לגל אלקטרו מגנטי (לדוגמא אור) הנע במרחב ומושפע ממקדם השבירה (diffraction coefficient),
זה נכון לגל אקוסטי שמושפע מצפיפות החומר (יתכן שאני לא מדייק במונח), זה נכון לגל בים.

 

אז מה אנחנו יכולים לעשות בשביל למנוע מהגל לחזור מהקצה הפתוח של זוג החוטים שלנו? פשוט מאוד, נשים שם נגד חשמלי שיספוג את האנרגיה של הגל.
אבל לא סתם נגד, אלא נגד מתואם לעכבה האופיינית של הקו, כלומר 120 אוהם, על מנת שהגל יראה כל הזמן את אותה העכבה. לנגד הזה קוראים נגד טרמינציה מקבילי.
בהקבלה לאותו כדורגל, נשים שוער שיתפוס את הכדור ובעצם עם הידיים שלו יספוג את האנרגיה שהייתה לכדור תוך כדי תנועה.

 

מדוע אם כך נהוג לדבר בספרות על 60 אוהם ולא על 120? כי אם נשים רב מודד פשוט על מצב מדידת התנגדות על שני קווי ה CAN שלנו,
המודד יראה שני נגדי 120 (אחד מכל צד של הרשת) מחוברים בחיבור מקבילי מה שנותן התנגדות שקולה של 60 אוהם.
כך שטכנאי שימדוד את הקו הזה, יודע שאם הרב מודד מראה 60 אוהם, ישנם שני נגדי טרמינציה בשתי קצוות הקו. אם רב המודד מראה 120 אוהם זה אומר שאחד הנגדים חסר.

 

ניתן לשים לב בסרטוט שלי שכל יחידת מחשוב שמחוברת לרשת שלי, למעשה יוצרת גם היא זוג חוטים שמסתיימים ללא טרמינציה. מה שנקרא stub (זנב? גדם?).
כמובן שזה פוגע באות באותה מידה, לכן בהגדרה אנו נדאג שהחוטים הללו יהיו קצרים מאוד. כמה קצרים? שוב קצרים מאוד ביחס לאורך הגל שעובר עליהם.
בפועל בחלק מיחידות המיחשוב ברכב קווי הCAN-BUS נכנסים פנימה דרך פינים יעודים בקונקטור עד הכרטיס האלקטרוני, שם מתבצע החיבור הנוסף לקו,
וקווי התקשורת יוצאים החוצה דרך זוג פינים נוסף בקונקטור וממשיכים הלאה. בצורה כזו:

 

יש לציין שתדר מקסימלי שנע בקו אינו מושפע רק מקצב השידור שלנו (ביטים לשניה), אלא בעיקר מצורת האות, כלומר מקצב שינוי האות בקו.

בדוגמה המובאת כאן של שני גלים בעלי אותו קצב שידור בדיוק:

 

הגל העליון יהיה בעל תדרים גבוהים הרבה יותר מאשר הגל התחתון, בגלל קצב שינוי גבוה יותר של רמת האות, ולכן הוא יושפע הרבה יותר מכל חוסר תיאום שישנו בקו התמסורת.
צורת האות (signal shaping) כמובן גם היא מוגדרת בתקן וכל ציוד קצה חייב לעמוד בהגדרה שלה. אני לא אכנס כאן לפירוק האות לתדרי בסיס (הרמוניות) והתמרות למישור התדר, זה חפירה ליום אחר.

 

שווה לציין גם שככל שעולים עוד ועוד בתדרים, העסק מתחיל להסתבך יותר ויותר מבחינה פיסיקלית, ואפילו כיפוף בחוט יכול לגרום להחזרות.
אבל זה דיון שלא רלוונטי כל כך לcan bus אלא יותר לאלו שעוסקים בתקשורת בקצבים של מאות מגה ביט וגיגה ביט. can-bus
מוגדר לעבוד בקצבים של עד 1מגה ביט, ולרוב ברכבים היום לא עובדים מעל 500 קילוביט לשניה.
עוד שווה לציין שישנם סוגים שונים של טרמינציות בהתאם לאופי הקו, תחום התדרים ולטופולוגית החיבור, נגדי טרמיניציה טוריים, טרמינציה קיבולית, השראית ושילובים שונים שלהן.
אבל גם על זה אני בוחר לדלג כרגע מחוסר רלוונטיות.

 

נחזור לרשת שלנו, הבנו למה יש נגדי טרמינציה והיכן הם ממוקמים. בפועל זה לא יעיל לשים סתם כך נגדים על הקו,
והרבה יותר חכם שהנגדים הללו פשוט יהיו מובנים ביחידות המחשוב שנמצאות בקצוות הקו:

 

למעשה יצרן הרכב, כאשר הוא מתכנן את רשת התקשורת ברכב ופונה לספקי המשנה שלו שמספקים את המחשבים השונים,
הוא פשוט מגדיר אילו יחידות יגיעו עם נגדי טרמינציה ואילו יגיעו בלי.

 

עם ריבוי יחידות המחשוב ברכב נוצר מצב שיש צורך לשלוח קווי תקשורת לכיוונים שונים.
יש קו תקשורת שהולך לרוחב הדשבורד, קו (אחד או יותר) שהולך לתא המנוע, קו שהולך לחלק האחורי של הרכב, קו שהולך לכל דלת וכו.
בטופולוגיה הבסיסית שמתוארת בתמונה הראשונה נצטרך למשוך את אותו זוג חוטים לכל המקומות הללו ברצף, ובחזרה.
על מנת לפשט את העסק, ובנוסף לשפר את שרידות הרשת לתקלות, יצרני הרכב מתקינים "מרכזיית תקשורת" שאליה יכולים להתחבר קווי can-bus מקצוות שונים של הרכב,
והמרכזיה דואגת להעביר את השידורים מקו אחד לשני.
בנוסף, על פי צורך המרכזיה יכולה לתאם קצבי שידור שונים, ואפילו פרוטוקולי שידור שונים. וכך נוצרת לנו טופולגיית כוכב, כאשר המרכזיה נמצאת במרכז, ויש לה כמה וכמה סנפים.

 

למרכזיה באנגלית קוראים gateway.
כמובן שכל סנף של רשת התקשורת משחק על פי אותם החוקים מבחינת נגדי טרמינציה.
לרוב אחד הנגדים נמצא במרכזיה, והשני ביחידת קצה מרוחקת.

 

לרוב שקע הדיאגנוסטיקה (DLC) זוכה לקבל סנף משלו במרכזיה, ולכן בסורק תקלות שאנו מחברים לשקע דיאגנוסטיקה חייב להיות נגד טרמינציה בהתאם.
ישנם יצרנים שחוסכים (או מתחכמים), ושמים את שקע הדיאגנוסטיקה על סנף משותף עם יחידות מחשוב נוספות ואז בעצם אותו סנף כבר מכיל את נגדי הטרמינציה הדרושים,
ואסור שהסורק שלנו יכיל נגד נוסף.
איך נדע מה קורה ברכב העומד לפינינו? פשוט מאוד, ניקח רב מודד במצב מדידת התנגדות ונמדוד את ההתנגדות בין שני קווי הcan-bus.
אם יצא לנו 120 אוהם אז יש נגד טרמינציה בודד, ואנחנו צריכים נגד נוסף בציוד דיאגנוסטיקה שלנו.
אם יצא 60 אוהם, זה אומר שיש שני נגדים ואנחנו נמצאים באותו סנף עם יחידות מיחשוב נוספות.

 

מקווה שכעת הדברים ברורים יותר בהקשר למבנה הרשת והטרמינציה שלה..

[GaT]

שמע יגאל רק בשביל התשובה שלך היה שווה לפתוח את השרשור הזה! הרחבת והסברת בדיוק את התופעה שציינתי בסוף ההודעה הראשונה שלי. נתת סגירת מעגל (סטגידיש) מעולה! תודה לך. 

אוסיף עוד קצת מהידע שצברתי במהלך הלילה האחרון (הסקרנות הרגה אותי). 

 

לפי ההודעה שלך, אם עומד מולי רכב שdlc מתנחל על סנף אחר, ויש לי נגד במכשיר הדיאגנוסטיקה, אז אני אמור לקבל שגיאה. במציאות, זה כמו לוטו. יש מכשירים שיעבדו ויש שלא (למרות שבשניהם כנראה מותקן הנגד). מה שאני מצליח להבין מזה שאולי לא תמיד הטופולוגיה ברכבי fca היא הבעייתית (נתקלתי בסקירה שמישהו עשה למכשירי elm327 זולים ורובם לא עבדו על מגוון רחב מאד של רכבים) אלא המכשיר עצמו או תוכנת הדיאגנוסטיקה שבחרנו לעבוד איתה. בהקשר של פיאט לרוב נראה מצב כזה עם multiecuscan או עם alfaobd שתיהן בהחלט לא גנריות ויכול להיות שהפרוטוקולים שלהם הרבה יותר תואמים רכבי fca והרבה פחות תואמים את הפרוטוקולים שמגיעים עם החיקוי שלelm327. 

בנוגע למכשיר עצמו. הצלחתי לשים את היד על הדיאגרמה של elm327 ואכן נדרשת טרמינציה מסוג ac (או ac termination). מצאתי הודעה, מאיזה פורום, של בחור (זה השרשור המקורי: https://www.eevblog.com/forum/beginners/can-bus-ac-termination-according-to-iso-15765-4/) שמנסה לבנות מחבר obd לרכב והוא הצליח להשיג מסמכים רשמיים של iso 15765 וגם שם מצויין שצריך טרמינציה מסוג ac במכשיר הדיאגנוסטיקה. בנוסף, אצרף גם מאמר שטוען בדיוק את אותו הדבר. אז יכול להיות שזו באמת הבעיה (אולי לא היחידה אבל בהחלט בעלת משקל) והפתרון הוא להעיף את הנגד 120אום מהמכשיר דיאגנוסטיקה ולחבר שם מעגל נגד קבל כפי שנדרש מac termination (שבתכלס טרמינציה כזו מספקת גם מעין פילטר. לפחות אם אני זוכר נכון מעגלי rc). 

 

אם יש לך מה להוסיף על טרמינציה AC אני (ובטח שאר חברי הפורום) יותר מאשמח להחכים. 

 

בסוף ההודעה מצורפים הקבצים של הדיאגרמה והמאמר. 

 

שבת שלום! 

 

עריכה: 

 

כיוון ש k-line לא דורש טרמינציה, תיאורית הפינים של k-line במכשיר הדיאגנוסטיקה אמורים לעבוד בסדר? בהינתן ובאמת מכשיר הדיאגנוסטיקה מספק את הפרוטוקולים הנדרשים בצורה טובה (iso9141 או KWP2000). הוספתי את זה כיוון שנתקלתי כבר בלא מעט פוסטים ברשת של אנשים שהצליחו להתחבר בצורה סבירה למודולים דרך הk-line אבל לא הצליחו דרך ה can-bus. 

 

  

 

Schematic.pdf 1701.02160.pdf

עריכה אחרונה ב-19 לפברואר, 2021 על ידי Gal Atun

[Igalz]

לפני כשעה, Gal Atun כתב:

אם יש לך מה להוסיף על טרמינציה AC אני (ובטח שאר חברי הפורום) יותר מאשמח להחכים. 

המטרה של טרמינציית AC, היא פשוט מאוד להוריד את מרכיב הDC של האות. מרכיב הDC הוא בעצם אות עם תדר 0 לכן ניתן לראות בזה סוג של "מסנן מעביר גבוהים".

בגרף העליון סירטטי את האות הוא עם מרכיב DC, ובתחתון ללא מרכיב DC

 

אין כאן מרכיב של סינון האות מעבר לסינון של רמת הDC. ההפך, טרמינציית AC שלא מתוכננת נכון יכולה לפגוע מאוד בצורת האות שעובר בקו.

 

טרמינציית הAC הפשוטה ביותר היא טרמינציה טורית

 

היא יעילה מאוד, אבל היא מתאימה רק לקווים שיש עליהם פעילות כל הזמן, ואין זמני שקט על הקו.
כיוון שאם הקו נמצא ברמה מסויימת זמן ארוך הקבלים נטענים לאותה רמה וישנו עיוות קשה של האות בכמה ביטים הראשונים. זה נקרא בשפה המקצועית "טעינת התווך"

 

ישנן טרמינציות מורכבות יותר שנועדו למזער את הטעינת התווך, לדוגמא טרמינציה מקבילית מהסוג הזה

 

ועוד וריאציות רבות וטובות. תיכנון טרמינציה טובה היא עולם ומלואו עם שיקולים רבים ופשרות רבות..

כל מה שאני כותב הוא מזיכרון, וכיוון שעזבתי את תחום החומרה לפני כ4.5 שנים, הזיכרון שלי פחות או יותר מסתיים כאן

 

[GaT]

אני חושב שהתעמקנו מספיק 🙂

תודה לך על התשובות המפורטות! באמת שסגרת לי כמה פינות שלא הניחו לי. 

 

[GaT]

@innvision יש לך עדיין את המכשירים שקנית בזמנו? אמרתי אולי נעשה את הניסוי עם הנגדים...

דרך אגב, היום הגיעו כל המתאמים וכמצופה הכל עובד חלק. הייתה לי תקלה c1002 (חיישן זווית הגה) בעקבות שלולית ענקית מיום רביעי שכנראה גרמה לקצר קטן. כמובן שהכל חזר לקדמותו אחרי כיבוי והדלקת המנוע. כרגע התקלה נמחקה ותחת מעקב. 

[innvision]

יש לי אותם, בשמחה, נתאם בפרטי, נוכל לחזור ולעדכן כאן.

 

אין לי בעיה להקריב אותם גם, (אחד אפילו השבית את הרכב, ברמה שלא היה ניתן להניע עד שהוצאתי אותו, וברכב אחר עבד יופי), קניתי מתאם אחר, והזמנתי עכשיו גם את ה konnwei KW902 שיהיה אחד נוסף.

עריכה אחרונה ב-21 לפברואר, 2021 על ידי innvision