汽車OBD2診斷程序開發(fā)

1、因TL718已經(jīng)為你建立了物理層、數(shù)據(jù)鏈層和部分應用層的協(xié)議，所以只要OBD2標準應用層協(xié)議文本，ISO15031-5 或 SAE J1979（這兩個協(xié)議是相同的內(nèi)容）。    
2、TL718診斷接口 1 套或用TL718芯片自建電路。
3、家用PC機電腦一臺。
4、安裝軟件：Accessport調(diào)試軟件及VC++（或VB、BC++等）你喜歡的開發(fā)軟件。
5、符號OBD2標準的汽車發(fā)動機電腦一塊（或汽車一臺）

準備好以上這些，你就可以開始你的OBD2標準程序開發(fā)了！??！




TL718基本信息

    TL718通過一個UART串口與單片機、PDA或PC RS232通訊，在有的新的PC機上已沒有裝備RS232串口，可以通過虛擬串口實現(xiàn)與TL718通訊，例USB TO RS232、以太網(wǎng)TO RS232、或藍牙 TO RS232等等。


        -------     RS232     ------    OBD2電纜    ----------
       |   PC  |<----------->| TL718|<------------>|汽車診斷口|
        -------               ------                ----------


   不管使用怎樣的物理連接，你可以使用超級終端或串口調(diào)試工具，直接通過鍵盤發(fā)送和接收字符。在使用串口調(diào)試軟件前，首先必須設置正確的COM端口號和正確的波特率。一般為9600波特率（PIN6=0V），或38400波特率（PIN6=VCC，PP OC設置默認值）。串口設置為：8個數(shù)據(jù)位，校驗位：0， 停止位 1位。如果設置錯誤，將不能和TL718正常通訊。所有從TL718的響應以一個回車符（0X0D）及一個可選的換行符（0X0A）結束。正確連接，打開電源后。TL718將驅動測試LED燈，（閃亮3次）后，發(fā)送：


      TL718 starting

      〉

    如果正確收到以上信息代表串口及連接設置正確。第二行“〉”符號代表TL718為空閑狀態(tài)，可以立即從RS232接收數(shù)據(jù)。如果沒有收到“〉”符號就向TL718發(fā)送數(shù)據(jù)，可能引起數(shù)據(jù)丟失。而發(fā)生不正確的響應。PC從串口向TL718發(fā)送的指令格式：

      TL718有2種格式的命令
                       1、OBD連接命令，與車輛發(fā)生通訊。
                       2、內(nèi)部命令，全部以AT開頭，不與輛發(fā)生通訊。

l發(fā)送必須以0x0d(回車符)結束的ASCII碼字符，回車符后面的字符被TL718丟棄。
lTL718內(nèi)部命令以“AT”開頭，后面跟可見字符。不可見字附及空格被忽視。
lOBD命令只能包含16進制的ASCII碼（0-9，a-f,A-F），空格被忽略。
l如果發(fā)送的指令，不能被TL718有效解釋，TL718將返回一個“?”表明，發(fā)送指令無效。
l當TL718處理OBD命令時，TL718連續(xù)監(jiān)視RTS引腳及RS232輸入，其中任何一個情況發(fā)生，TL718將中斷當前的OBD命令，使它快速返回提示符“〉”，等待接收新的命令。
l大小寫字符都能被TL718接收，空格被忽略。比喻命令“ATZ”、“atz”、“at z”都是一樣的。

比喻我們向TL718發(fā)送一個復位指令只要向RS232串口發(fā)送ASCII字符“ATZ”+0x0d(回車符);

TL718 Starting
>ATZ
ELM327 v1.2
>
 

注：ATZ指令返回 ELM327 V1.2是為了使用現(xiàn)成的國外OBD觀軟件，所以用了這個返回信息。
返回本芯片信息用“ATI”指令。

>ATI
TL718 v1.0
>
 

返回芯片編號用 "AT@S"指令（這個編號升級硬件和提供保修服務時需要）

>AT@S
CodeNumb:98764323
>
TL718的OBD命令
  
          如果你向TL718發(fā)送的指令以16進制數(shù)的ASCII開頭，則TL718認為是OBD命令，TL718接收后，把成對的ASCII碼16進制數(shù)轉換成單個字節(jié)的16進制數(shù)據(jù)發(fā)送到車輛電腦數(shù)據(jù)總線。OBD命令實際是被嵌入到數(shù)據(jù)消息包內(nèi)后發(fā)送到數(shù)據(jù)總線上的，大多數(shù)標準要求：在每個數(shù)據(jù)消息包內(nèi)包含三字節(jié)的頭及最后一個數(shù)據(jù)校驗字節(jié)。TL718自動添加了這些附加的字節(jié)，這些默認的值對OBD2診斷模式請求指令都不需要更改，但如果你想要更改這些頭字節(jié)值，可以用內(nèi)部命令“ATSH XXXXXX”更改。

       大部分OBD指令長度只有一個字節(jié)或2個字節(jié)，TL718充許發(fā)送的最長度是對應標準規(guī)定的字節(jié)，超出部分將被丟棄。發(fā)出的OBD指令，不能出現(xiàn)單個的數(shù)字，16進制數(shù)必須成對發(fā)送，比喻0不可能發(fā)送單個的“0”，必須發(fā)送“00”，如果出現(xiàn)單個數(shù)字，TL718認為指令格式錯誤，將返回一個“？”。由于OBD（汽車診斷標準）都使用16進制，所以TL718接收發(fā)送的數(shù)據(jù)也是16進制的。例15的代表的十進制值是21;

       當發(fā)送完OBD2命令后，TL718等待從總線接收OBD消息，如果接收到地址的消息并且地址匹配，則TL718就把數(shù)據(jù)從RS232發(fā)送給PC，如果TL718接收到的消息和發(fā)送的地址不匹配，則忽略該消息。但也可以通過ATBD內(nèi)部命令查看該接收到的消息包。如果直到等待時間（P2MAX ATST命令的設置值，默認值100ms）結束，沒有接收到匹配地址的數(shù)據(jù)，則TL718返回“NO DATA”，如果接收到數(shù)據(jù)并且地址匹配則復位計時間，繼續(xù)等待，直到等待時間溢出。
        

OBD2標準診斷模式

 

開發(fā)OBD2診斷程序，必須掌握ISO 15031-5（ SAE J1979）定義的九種診斷模式，對于英文不是很好的朋友，本站有個中文的說明：
可以參考：

          
OBD系統(tǒng)輸出信息的模式/服務

• Mode 1: 請求動力系當前數(shù)據(jù)
• Mode 2: 請求凍結禎數(shù)據(jù)
• Mode 3: 請求排放相關的動力系診斷故障碼
• Mode 4: 清除/復位排放相關的診斷信息
• Mode 5: 請求氧傳感器監(jiān)測測試結果
• Mode 6: 請求非連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)OBD測試結果
• Mode 7: 請求連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)OBD測試結果
• Mode 8: 請求控制車載系統(tǒng)，測試或者部件
• Mode 9: 讀車輛和標定識別號

每個模式后面緊跟一個參數(shù)標識（PID）表示后面是什么參數(shù)，每個模式的PID 00 是ISO15031定義專用的參數(shù)，每個符合標準的電腦必須支持這個參數(shù)標識。代表該模式對其他PID是否支持。


   與車輛數(shù)據(jù)通訊

OBD2命令的格式

1、
   

      上圖是OBD2的診斷指令的消息包的完整格式（極大部分廠商專用的功能也是這種格式），TL718能自動設定了Header/ID/PCI/CHECKSUM這部分數(shù)據(jù)，對于標準的OBD2診斷程序你都幾乎不用關心修改它。想了解有關內(nèi)容，它們分別定義在ISO14230-2、J1850 、IS9141-2 和ISO15765-2數(shù)據(jù)鏈層定義的文本內(nèi)。

       TL718自動檢測數(shù)據(jù)總線的物理連接，能在協(xié)議1-9間自動搜尋當前車輛的協(xié)議，搜尋到后自動返回數(shù)據(jù)。當然也可手工設定到某個特定的協(xié)議。TL718不搜尋A-F協(xié)議，因為A-F協(xié)議它們沒有象OBD2一樣有一個統(tǒng)一的ISO15031應用層協(xié)議，那樣的話自動搜索變得毫無意義。

2、ISO15031（SAE J1979）是應用層的協(xié)議，同樣它也不用關心使用什么樣的物理層協(xié)議（TL718自動連接），你編程時只要發(fā)送數(shù)據(jù)，和接收及處理接收回來的數(shù)據(jù)（計算或顯示）。所以這么多種物理連接，以統(tǒng)一標準規(guī)定的數(shù)據(jù)包來發(fā)送接收，我們編程處理變得相對簡單。下面我們來討論OBD2指令。

3、這里我們只要關心數(shù)據(jù)消息包的7字節(jié)數(shù)據(jù)（data byte）部分就可以了

      ISO15031-5定義：

             字節(jié)               意義
              1         MODE    代表請求數(shù)據(jù)的類型
              2          PID    參數(shù)標識
              3-7               根據(jù)不同的MODE及PID ISO15031-5有詳細的定義

          
         如上圖所示，連接好線路及打開車匙到ON，不要起動車輛。不用做任何設定，只要你向TL718發(fā)送指令，TL718自動返回車輛響應的數(shù)據(jù)。


例 1：  圖所示：“0100”代表ISO15031-5定義MODE 01 PID 00 指令。

          >01 00
          41 00 BF 9F B9 90
         第1個字節(jié) 41  代表 Mode 01  (01+40，標準定義)   
         第2個字節(jié) 00  代表  PID 00
         3-6字節(jié)是車輛發(fā)送回來關于 MODE 01 PID 00 請求返回來的數(shù)據(jù)
          表示模式00 所支持其他（PID01---PID32)標識的按位定義的數(shù)據(jù) 1代表支持 0代表不支持。  

例 2：請求（讀取）發(fā)動機水溫 MODE 01 PID 05

         我們只要簡單的向車輛發(fā)送0105指令
          >0105
           41 05 7B
        
          41代表MODE 01 
          05代表 PID 05
          7B是水溫值 10進制數(shù)值是(7*16+11)123 水溫是123-40=80度
          
例 3：讀取發(fā)動機轉速rpm  MODE 01 PID 0C

      同樣只要向TL718發(fā)送：010C

          >01 0C
          41 0C 1A F8
       1AF8是2字節(jié)的16進制值，轉換為10進制數(shù)是6904，每格1/4 rpm
       轉速是6904/4=1726 rpm

      注：以上數(shù)據(jù)的轉換，及格式在ISO15031-5內(nèi)有詳細定義
 

讀OBD2故障碼(DTCs Diagnostic Trouble Codes)

    讀故障碼是診斷儀最常用的功能，這里只是簡單的說明一下，詳細內(nèi)容請查閱ISO15031-5文本
   一般情況下可直接用MODE 03讀取當前故障碼，但這里我們

先用MODE 01 PID 01讀取現(xiàn)在有多少個故障碼存在ECU內(nèi)
      
       >01 01
        41 01 81 07 65 04
       >

      41 01 前面已說明是對MODE 01 PID 01的響應代碼，
      81   代表當前的故障碼數(shù)，這個10進制數(shù)值是129，不是代表有129個故障碼，
            81它的最高位MSB 代表是否點亮故障指燈，低7位代表了故障碼的數(shù)量
           16進制算法應是 0x81 & 0x7F = 0x01 所以是一個故障碼。也可是10進制數(shù)值直接減128
            即：129-128=1;
      
       所以81代表了，故障燈點亮，有一個故障碼，81后面的數(shù)據(jù)請參考標準文本，和讀故障碼沒有關系。

在這個例子中，TL718只返回了一行數(shù)據(jù)，但是如果有另外的控制模塊也附合響應條件，有可能返回多行信息。
比喻常見的：發(fā)動機電腦和自動波箱控制電腦同時返回信息，就會有2行信息，要確認是哪一個電腦返回的是哪一行
信息，必須設置返回OBD消息保的三字節(jié)頭（AT H1內(nèi)部命令打開），查看消息頭字節(jié)中的第三個字節(jié)（源地址）確定
是那個電腦模塊返回的消息包。這里先不討論，在另外章節(jié)來詳細討論，多消息包數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在已經(jīng)讀了有多少個故障碼，下一步讀實際的故障碼是什么。

          用OBD2診斷模式MODE 03讀取：只要簡單地向TL718發(fā)送03
           
        >03

         可能的返回信息數(shù)據(jù)如下：
         43 01 33 00 00 00 00
         
        注：如果故障碼數(shù)量多于3或多個電腦模塊，會返回多行消息包，
           
     43是對MODE 03 請求的響應（03+40）,另外的6個字節(jié)是故障代碼，2個字節(jié)代表一個故障碼。
     這里有3個代表故障碼的數(shù)據(jù)：0133 0000 0000，“0000”是ISO15031在這個模式下返回的填充數(shù)據(jù)
     不是實際的故障碼。
     
    故障碼含義：ISO定義：二字節(jié)故障碼（例0133）的第一個數(shù)如下表所示  現(xiàn)在來分析上面的故障碼 0133：

     第一個數(shù)字“0”按上表用“P0”代替。0133就代表是故障碼P0133。
同樣如果收到的是D016則，“D”用U1代替，則故障代碼就時U1016;
如果收到是1131則代換后，故障代碼是P1131。

   注：ISO15765 CAN故障碼消息包和J11850、ISO9141 ISO14230返回的信息有稍不同，
       編寫程序時要注意，ISO 15765 返回的信息第二個數(shù)據(jù)代表的是電腦模塊有多少個故障碼（DTCs），
       詳細看ISO15031-5內(nèi)定義。



清除故障代碼

    OBD2診斷模式MODE04 是復位ECU的一個功能，同時也清觸故障代碼;執(zhí)行后ECU將：

           1、復位故障代碼的數(shù)量為0
           2、刪除所有的故障代碼
           3、刪除存儲的凍結楨數(shù)據(jù)
           4、刪除所有O2傳感器聽測試數(shù)據(jù)
           5、刪除模式MODE06 和 MODE 07的數(shù)據(jù)信息

     復位后你的汽車由于復位了一些數(shù)據(jù)，短時間內(nèi)可能會引起工作異常。為了防止不小心復位ECU，
    ISO15031-5要求所有的掃描工具（診斷儀）在發(fā)送MODE 04指令前，必須加一個“確認信息”。
    TL718不監(jiān)視發(fā)送信息的內(nèi)容是否是復位指令。

        >04
         44
        >
     發(fā)送04指令后，車輛ECU接收成攻，將立即復位以上內(nèi)容，
     并發(fā)回一個MODE 04的響應信息44（04+40）。

一般的流程：

結束語

• • ISO14230 ISO9141要求通訊前的初始化過程、及連接后要求有一個周期性的握手信號，這些TL718都已經(jīng)自動完成，OBD2標準的診斷程序都不用更改。怎樣更改這些參數(shù)：

• • 看完這些內(nèi)容，就可開始你的OBD2開發(fā)。實際上廠商專用的診斷功能程序差不多也是這么簡單。為什么叫專用，是因為它沒有公開應用層的協(xié)議。開發(fā)時比我們OBD2開發(fā)多少一個過程。就是怎樣用TL718從專用的設備中讀得專用的診斷指令（也就是應用層協(xié)議）。在開發(fā)專用功能的診斷儀中討論這個問題。
  • OBD2其他的診斷模式這里不再說明，診斷方法都是一樣的。詳細內(nèi)容查看ISO15031-5或SAE J1979。
  • 多試多做你會發(fā)現(xiàn)開發(fā)診斷程序原來如此簡單。