Arduino-pohjainen OBD2-lukija SAE J1850 VPW protokollatuella

Abstract

Kandidaatintyössä toteutetaan OBD2 (On-Board Diagnostics 2) -lukija ajoneuvon päästöjenhallintajärjestelmän diagnostiikkatiedoille yleiskäyttöisellä mikro-ohjaimella. Lukija tukee tiedonsiirtoprotokollana SAE J1850 VPW protokollaa. Mikro-ohjaimena on Atmel Corporationin AVR ATMega328. Työn tavoitteena on havainnoida vastaantulevia käytännön ongelmia ja haasteita mikro-ohjaimen käytöllä tiedonsiirtoprotokollan toteutukseen, ja verrata toteutettua järjestelmää kaupallisiin OBD2-lukijoihin. Työn johtopäätöksenä havaitaan mikro-ohjaimen suorituskyvyn rajoitteet ja sen tuomat toiminnan epävarmuustekijät. Työssä myös todetaan, että mikro-ohjain soveltuu tiedonsiirtoprotokollan toteutukseen kun rajoitteet otetaan huomioon. Kaupallisiin lukijoihin verrattuna yleiskäyttöiseen mikro-ohjaimeen perustuva toteutettu järjestelmä on kalliimpi ja toiminnoiltaan suppeampi. Mikro-ohjaimeen perustuva järjestelmä on kuitenkin muokattavissa ja laajennettavissa tarvittaessa, jolloin toteutukseen voidaan saada kaupallisista järjestelmistä mahdollisesti puuttuvia ominaisuuksia, kuten valmistajakohtaisia protokollia ja toimintoja, joita ei ole määritelty OBD2:ssa. Yhtenä esimerkkinä tällaisesta toiminnosta voi mainita ajoneuvoissa yleistyvän sähköisen käsijarrun säätöä ohjaavat komennot jarruhuoltoa varten.

Subject of Bachelor’s thesis is to implement an OBD2-reader for diagnostic information of vehicle’s emission control system using a general purpose micro-controller. Reader will support SAE J1850 VPW protocol for data communication. Micro-controller to be used is Atmel Corporation’s AVR ATMega328. Purpose of the thesis work is to observe forthcoming practical problems and challenges when using a micro-controller for implementation of communications protocol and compare the implemented system with available commercial OBD2-readers. As a result of the thesis work one can observe the restrictions in performance micro-controller set and the following uncertainties in functionality. In the work it is also stated that micro-controller is suitable for implementing the communications protocol when the restrictions are taken into consideration. When compared to commercial readers system based on general purpose micro-controller is more expensive and having less functionality. However, system based on micro-controller can be modified and added with more functionality like automobile manufacturers’ proprietary protocols and functions not specified in OBD2 and possibly not supported by commercial readers. One function to mention can be controlling of electro-mechanical emergency brakes for brake service that are becoming more common in today’s vehicles.