Smontaggio dello scanner OBD-II

Che cos’è uno scanner OBD-II (a volte indicato in alternativa come OBD-2 e altre volte in entrambe le forme senza il trattino interstiziale)? Rispondere a questa domanda richiede innanzitutto di capire cosa ODB È. L’acronimo sta per diagnostica di bordo; ecco il riassunto introduttivo dalla voce di Wikipedia:

La diagnostica di bordo (OBD) è un termine che si riferisce alla capacità di autodiagnostica e di reporting di un veicolo. I sistemi OBD danno al proprietario del veicolo o al tecnico riparatore l’accesso allo stato dei vari sottosistemi del veicolo. La quantità di informazioni diagnostiche disponibili tramite OBD è variata notevolmente dalla sua introduzione nei primi anni ’80 nelle versioni dei computer di bordo del veicolo. Le prime versioni di OBD accendevano semplicemente una spia di malfunzionamento (MIL) o una “spia idiota” se veniva rilevato un problema, ma non fornivano alcuna informazione sulla natura del problema. Le moderne implementazioni OBD utilizzano una porta di comunicazione digitale standardizzata per fornire dati in tempo reale oltre a una serie standardizzata di codici di guasto diagnostici, o DTC, che consentono a una persona di identificare e rimediare rapidamente ai malfunzionamenti all’interno del veicolo.

È interessante notare che, durante le ricerche su questo pezzo, ho appreso che il termine “OBD-I” era retroattivamente applicato a un precedente approccio diagnostico di bordo avviato dal California Air Resources Board (CARB), dopo la standardizzazione e l’implementazione dell’OBD-II circa un decennio dopo. Innanzitutto l’OBD-I:

L’intento normativo dell’OBD-I era quello di incoraggiare i produttori di automobili a progettare sistemi di controllo delle emissioni affidabili che rimangano efficaci per tutta la “vita utile” del veicolo. La speranza era che, imponendo test annuali sulle emissioni per la California a partire dal 1988 e negando l’immatricolazione ai veicoli che non lo superavano, gli automobilisti tendessero ad acquistare veicoli che avrebbero superato il test in modo più affidabile. L’OBD-I si è rivelato in gran parte infruttuoso, poiché i mezzi per riportare le informazioni diagnostiche specifiche sulle emissioni non erano standardizzati. Le difficoltà tecniche nell’ottenere informazioni standardizzate e affidabili sulle emissioni di tutti i veicoli hanno portato all’incapacità di implementare in modo efficace il programma di test annuale.

Ora parliamo dell’OBD-II, che era obbligatorio per tutte le auto vendute negli Stati Uniti a partire dal 1996, citando ancora una volta direttamente da Wikipedia:

L’OBD-II rappresenta un miglioramento rispetto all’OBD-I sia in termini di capacità che di standardizzazione. Lo standard OBD-II specifica il tipo di connettore diagnostico e la sua piedinatura, i protocolli di segnalazione elettrica disponibili e il formato dei messaggi. Fornisce inoltre un elenco di parametri del veicolo da monitorare insieme a come codificare i dati per ciascuno. Nel connettore è presente un pin che fornisce alimentazione allo strumento di scansione dalla batteria del veicolo, eliminando la necessità di collegare separatamente lo strumento di scansione a una fonte di alimentazione. Tuttavia, alcuni tecnici potrebbero comunque collegare lo strumento di scansione a una fonte di alimentazione ausiliaria per proteggere i dati nell’insolito caso in cui un veicolo subisca una perdita di energia elettrica a causa di un malfunzionamento. Infine, lo standard OBD-II fornisce un elenco estensibile di DTC. Grazie a questa standardizzazione, un unico dispositivo può interrogare il/i computer di bordo di qualsiasi veicolo.

Vale la pena leggere l’intera voce di Wikipedia sulla diagnostica di bordo, che copre anche uno schema diagnostico proprietario di General Motors chiamato Assembly Line Diagnostic Link (ALDL) insieme a vari successori dell’OBD-II. E nel caso in cui non sei a conoscenza di quale sia il connettore a cui si fa riferimento in precedenza, ecco un’immagine:

Ai tempi dell’OBD non standardizzato, i connettori diagnostici non solo erano implementati in varie forme, dimensioni e piedinature, ma erano anche sparsi in vari punti del veicolo, incluso sotto il cofano. Al giorno d’oggi devono trovarsi entro 2 piedi dal volante; molto spesso si trovano sotto il cruscotto.

Un vantaggio chiave di tale standardizzazione (che, tra l’altro, NON si estende a un protocollo di segnale comune in tutte le implementazioni; sono supportate cinque opzioni. Ne parleremo più avanti tra poco…) è che i produttori possono sviluppare “lettori” di dati non solo per l’uso in officina ma anche per l’utilizzo da parte del proprietario medio del veicolo, come minimo affinché i consumatori possano farsi un’idea dello stato del veicolo e, se sono “chiavi inglesi”, possano anche affrontare da soli tutti i lavori necessari. Detto questo, digita “OBD-II” nella barra di ricerca del sito Web di Amazon e ti verrà presentato un lungo e altrimenti sconcertante elenco di risultati su più pagine, per scanner diagnostici con prezzi che vanno da meno di $ 10 a diverse centinaia di dollari. Un elenco delle loro differenze (anche se inaspettatamente, quindi probabilmente non completo) comprende fattori come:

• Quanto è noto (o meno) il “marchio” del fornitore dell’attrezzatura.
• L’ampiezza dei veicoli supportati (produttore, modello e anno di modello).
• Se il firmware dello scanner viene aggiornato regolarmente sia per eliminare i bug che per supportare nuovi veicoli e, in tal caso, come (tramite connessione USB a un computer, download Bluetooth da un dispositivo mobile, download Wi-Fi diretto, ecc.) e con quale frequenza vengono aggiornati gli aggiornamenti reso disponibili.
• Se lo scanner è semplicemente un dato diagnostico lettore o se supporta anche i dati Ripristina o una configurazione di dati specifici ancora più elaborata programmazione.
• Quali sistemi del veicolo sono supportati e in quale misura in ciascun caso: motore, trasmissione, freni, sterzo, ricarica e componenti elettrici più generali, ecc.
• Schemi di input dell’utente: pulsanti, touchscreen, ecc.
• Schemi di output dei dati: LED, display LCD, supporto per il caricamento dei dati su un computer, smartphone, tablet collegato, ecc.
• Connettività tra il connettore maschio OBD-II (e i suoi circuiti associati) e il lettore principale: cablato, Bluetooth, ecc. Alcune unità basate su Bluetooth, infatti, offrono sufficienti “intelligenze” nel connettore in modo che il resto del lettore sia costituito esclusivamente di software in esecuzione su un computer o dispositivo mobile collegato in modalità wireless!

Lo scanner OBD-II che possiedo attualmente (per motivi che conserverò per un altro post sul blog un altro giorno) è un Autel AutoLink AL519, che ho acquistato lo scorso novembre da un rivenditore eBay per $ 59,98:

Mi sono chiesto a lungo che aspetto avesse il suo interno (e quello di prodotti simili). Per soddisfare la mia curiosità attraverso questo progetto di smontaggio, ho optato per un dispositivo dal prezzo più modesto (anche se ancora con caratteristiche mainstream), il THINKOBD 100 di THINKCAR Tech, che mi è costato solo $ 14,94 (in saldo) da Amazon quando l’ho acquistato a gennaio . Ecco una foto d’archivio:

E un video promozionale:

Come al solito, inizierò la dissezione con una serie di scatti della confezione esterna:

Il THINKOBD 100 è autoalimentato dalla tensione di alimentazione (e dalla corrente) e dalle alimentazioni di terra provenienti dalla porta femmina OBD-II a cui è collegato, il che è piuttosto intuitivo:

Adoro la dicitura brutalmente onesta, anche se grammaticalmente e per il resto un po’ contorta, sul retro:

Ciò che è più economico non è così buono, ciò che è meglio non è così economico

Sebbene THINKCAR TECH abbia sede negli Stati Uniti, THINKOBD 100 è prodotto in Cina; Immagino che la traduzione imperfetta in inglese sia alla base della formulazione goffa. Allo stesso modo, trovo curioso che, come notato anche sul retro, le guide per l’utente incluse forniscano istruzioni in sette lingue diverse… nessuna delle quali cinese. Si noti inoltre che le clausole scritte in piccolo indicano che l’unità supporta tutte e cinque le opzioni del protocollo di segnale OBD-II sopra menzionate.

Passiamo ai restanti (e relativamente noiosi) lati della scatola:

E ora apriamo il lembo superiore della scatola:

Quello è un adesivo rassicurante!

Ecco cosa c’è dentro, come al solito accompagnato da un penny americano da 0,75″ (19,1 mm) di diametro per confrontare le dimensioni.

Il THINKOBD 100, escluso il cavo collegato permanentemente, ha dimensioni di 4,72 x 2,55 x 0,79 pollici e l’assemblaggio pesa 8 once. Da notare anche le doppie guide per l’utente; uno ha istruzioni in tre lingue, l’altro quattro. Ecco il valore dei due pannelli in prosa tutorial in lingua inglese:

Il cavo USB incluso (un bel tocco!) viene utilizzato per scaricare e installare il software aggiornato sul dispositivo. È prevedibilmente USB-A da un lato, ma arcaico mini-USB dall’altro… a quanto pare questo prodotto è disponibile per la vendita da un po’.

Ecco il connettore maschio OBD-II all’estremità del cavo da 3,2 piedi collegato in modo permanente:

Ed ecco cosa rimane una volta rimossi lo scanner e il cavo USB dall’imballaggio di plastica bianca:

Ora per il nostro paziente. Si tratta di un display LCD TFT a colori da 1,77 pollici (diagonale) 160×128 pixel nella parte anteriore:

In basso c’è il connettore mini-USB per gli aggiornamenti, insieme a un adesivo pieno di informazioni:

I lati sono abbastanza insipidi, anche se noterò che il case strutturato è facile da impugnare:

In alto c’è il altro estremità del cavo che si collega alla porta OBD-II:

E infine, sul retro vediamo le quattro viti che indicano il nostro percorso all’interno:

Sai cosa verrà dopo, vero?

Il PCB fuoriesce dalla restante metà del case:

Diamo prima un’occhiata al lato frontale del PCB, relativamente poco entusiasmante:

Passiamo ora al lato posteriore, contenente la maggior parte dei circuiti:

Ecco un primo piano della metà superiore, relativamente piena di circuiti:

In alto, ovviamente, c’è il connettore a cui si collega il cavo OBD-II, con i segnali successivamente instradati tra lì e il PCB. Sotto e a sinistra ci sono due comparatori a doppia tensione a bassa potenza 2903 (produttore sconosciuto; qualcuno sa a quale azienda è associato il logo con la linea verticale? La seconda linea di marcatura dice “AK2SF” se può aiutare).

Direttamente sotto il connettore c’è un chip interessante, il SIT1044T, di una società chiamata Silicon Internet of Things Technology. È un ricetrasmettitore FD (velocità dati flessibile) CAN (controller area network) ad alta velocità da 5 Mbps; Sono sicuro che almeno alcuni di voi hanno già notato i contrassegni “CANL” e “CANH” associati sul PCB vicino al connettore, giusto? Alla sua destra c’è l’AMS1117, un regolatore lineare di Advanced Monlytic Systems. E a destra di Quello è un altro regolatore, il 78M05 (produttore sconosciuto).

Il circuito integrato più grande (e con il maggior numero di pin) sulla scheda è il “cervello” del sistema, l’MM32F103RBT di un’altra azienda cinese di semiconduttori, MindMotion. Si tratta di un SoC basato su Arm Cortex-M3 da 96 MHz che contiene anche (tra le altre cose) 128 KByte di memoria flash e 20 KByte di SRAM. E parlando di memoria flash, sotto il processore dell’applicazione ce n’è di più, 64 Mbit di memoria flash SPI NOR per l’esattezza, nel chip con contrassegni che lo identificano come GD25Q64E di GigaDevice Semiconductor. No, non so nemmeno cosa significhino quegli scarabocchi blu e verdi sugli ultimi due circuiti integrati, anche se presumibilmente sono stati aggiunti da chiunque abbia assemblato e poi testato il PCB che li contiene!

Dopo tutta quell’eccitazione della metà superiore, la corrispondente metà inferiore del retro del PCB è noiosa in confronto, a meno che non vi piacciano i diodi e altri componenti passivi…

A questo punto smetterò di smontare, perché come già sanno i lettori abituali dei miei smontaggi, preferisco sempre lasciare i miei “pazienti” in una condizione in cui posso successivamente rimontarli in uno stato completamente funzionale per me o per chi riceve una donazione di beneficenza. utilizzo successivo. Detto questo, terrò lo scanner OBD-II in pezzi fino a dopo la pubblicazione di questo articolo, in modo da poter rispondere a qualsiasi “cos’è quello” o ad altre domande che potresti avere. Audio disattivato nei commenti! E rimanete sintonizzati per la storia “perché l’OBD-II è personalmente rilevante per me” che seguirà prima o poi.

—Brian Dipert è redattore capo di Edge AI e Vision Alliance, analista senior presso BDTI e redattore capo di InsideDSP, la newsletter online dell’azienda.

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