少し前に、私は言った：「 車をチューニングすることは個人的にはどういうわけか私には面白くない... 」、しかし「決して」とは決して言わない。 星は、プジョー307swをマツダ5に緊急に変更しなければならないほどの順序で上昇しました。



車は運転しますが、すべては問題ありませんが、以前の車に定期的にあった「バン」のいくつかは、何らかの理由で現在のものにはありませんでした。



これらの便利な機能の1つは、パーキングセンサーです。 駐車センサーの設置は問題ではありませんが、キャビン内の駐車センサーの「段階的な」表示はどういうわけか私には向いていませんでした。 内なる完璧主義者は「エイリアンの体」にひどく反対していました。





しばらくグーグルで調べたところ、数年前にサンクトペテルブルクの友人が特別な「アドオン」を作成し、一方では駐車センサーに、もう一方には車に接続されていたことがわかりました。 また、駐車センサーからの情報は標準ディスプレイに表示されていました。



買って、置いて、リラックスする必要があるように見えますが、そのプロジェクトは「死んだ」ので、著者は連絡を取りません。買えません。



しかし、これは私たちの方法ではありません...購入できない場合は、「再発明」できます（そして、マイクロコントローラーのプログラミングのスキルをアップグレードできます）。

パート1：パークトロニック

最初は駐車センサーを選択する必要がありました。 元のプロジェクトでは、Parkmaster（既に完全にアクセスできないモデル-廃止）を使用しました。 自由に購入できるものから選択する必要がありました。 選択はParkmaster 4-DJ-06（同じブランド-「誰かがすでにそれを手に入れていたので、私もできる」と期待されていましたが、元のモデルと比較して-「障害物の検出速度の向上、安定性の向上、センサー効率的な排水などを備えた新しいデザイン ''）。



最初に行われたのは、分解されたディスプレイで、ケーブルの接続を調べました。 ディスプレイは、GND、+ 5V、DATA、CS、CLKの5本のワイヤで接続されていることがわかりました。 SPIバスに精通している人は、いくつかの類似点にすぐに気付くでしょう（パーキングセンサーDATA = MOSI）。 ディスプレイとメインユニットの接続は一方向（メインユニットがマスター、ディスプレイがスレーブ）であるため、1つの導体（MISO）では「フル」SPIに到達するには不十分です。



オシロスコープを接続すると、この仮説が完全に確認されました。







チャネルA-CS、B-CLK、D-データ。



さらに、技術的な問題：すべてのコードメッセージを「削除」してそこに送信されたものをデコードする方法を見つける必要がありました。



別の駐車センサーのプロトコルのリバースエンジニアリングについては既に話しましたので、そのように説明するのではなく、特定のケースの「真実が生まれた」 フォーラムスレッドへのリンクを提供します（コードメッセージが「キャプチャされた」助けを借りたコードもあります）そのフォーラムの私のニックネームはustasです）。



仕事はかなり日常的でしたが、すべてを「美しく面白く」するために、2つの中断を使用しました。 最初の割り込みはCSに続き、2番目の割り込みはCLKに続きました。 この部分には特に興味深いものはありませんでした。



数日休み、数晩、ブレッドボード上に既製のプロトタイプ（arduino-nano付き）を用意しました。これは、パーキングセンサーのメインユニットからデータを自信を持って受信し、デコードしました。 駐車センサーの選択は正当化されました-レベルを調整する必要はありませんでした。



その後、駐車センサーが車に取り付けられ、メインの開発サイトがそこに移動しました。

パート2：聞く

同時に、ほとんどすべての最新のマシンが車輪の上の「コンピューター」であり、「コンピューターのネットワーク」でさえあるという事実について多くのことを学びました。ほぼすべての「スマート」ユニットが単一のCANバスに接続され、それと「通信」するためです互いの間。」

一般に、自動車には通常、HS-CANとMS-CAN（それぞれ高速バスと中速バス）の2つのバスがあります。 1つ目は主にエンジンと関連システムの動作に関するもので、2つ目は「コンフォートタイヤ」とも呼ばれ、さまざまなサービス機能（音楽システム、「整頓」、照明、気候、ドアなど）を指します。

私の車では、ディスプレイはMSバスに接続されているだけです。このバスは私のプロジェクトの「ターゲット」になりました。 もちろん、追加情報が必要です。 もちろん、メーカーは必要な情報をすべて持っていますが、急いでそれを共有することはありません（状況は変わり始めていますが、私の場合はそうではありません）。



出発点はこのページでした。 このページでは、いくつかのメッセージ識別子が表示され、これらのメッセージでエンコードされるデータが示されます。 この投稿に対するコメントも有用なメモを見つけました。



バスに何かを送る前に、まず自分の車に「耳を傾け」、提示された情報が真実であることを確認する必要があると決めました。



手元にCANインターフェースを備えた適切なシールドがなかったため、「アルドゥイン」を放棄しなければなりませんでした（とにかく車に設置する適切なデバイスを作成することにしました）-MK（atmega328p）、CANバスコントローラーを含むシンプルなボードを広げました（MCP2515 / MCP2551）、ツイーター...および...クロックモジュール。

avrに収集されないものが、最終的にはまだ時計を取得します

アマチュアフォーラムから

さて、このミレニアムで生産された機械には時計はあるが、カレンダーがないと誰が考えたでしょうか？ 私はまだ硬化しているので、カレンダーが間違いなく私を傷つけることはないと決めたので、DS1307もデバイスのボードに「登録」されました。



デバイススキームは、独創性を備えてまったく輝きません。すべてのコンポーネント（データシートから）を含めるための一般的なスキームが使用されます。 念のため、使用可能なほとんどすべてのI / Oポートを追加のコネクタに接続しました（実装中に突然他の何かが思い浮かびますか？）。 当然、プログラマーのために、ICSPを広めました。



USB充電から電力を供給することが決定されたため、ボードにはminiUSBコネクタがあります。 Parktronicユニットから追加ケーブルを敷設し（設置中）、ディスプレイとParktronic間のメインケーブルを「複製」します（標準のParktronicディスプレイと「製品」の両方を同時に接続できるように）。 ケーブルが最初のものを取りました...それが長いパッチコードであることが判明したことを知っても、あなたはそれほど驚いていませんか？ そのため、ボードには対応するコネクタがあります（黒、左）。 ボードの形式は、既存のケースによって決定されました。





最初の段階で、MSバスが存在するため、診断コネクタに接続することを（簡単にするために）決定しました。 コネクタ内の正確な場所を探す必要があります 。



ハードウェアについては、すべてが明確であることを願っています...ソフトウェアに移ります。 既製のライブラリを使用してCANバスを操作しました。 テストケースは大いに役立ちました-彼らはほとんどすぐに「聞く」ことを始めました。 修正する必要があるのは、スケッチで正しいMSバス速度（CAN_125KBPS）を示すことだけでした。



表示メッセージを探す場所に関するデータは完全に確認されました（検証のために、無線モードでヘッドユニットをオンにし、RDSを介してその名前のみを表示する無線局を選択し、対応するパッケージを見つけました）。 この名前がエンコードされたパッケージが2つありました（最初のパッケージ-最初の7文字、2番目のパッケージ-残りの5文字）。

パート3：話す

ディスプレイにメッセージを送信する最初の試みは失敗しました。 標準的な車のディスプレイは私の敷地を単に無視しました。



この問題に対処するために（および便宜上）-「分解」でMazda3からディスプレイを購入しました（Mazda5の類似部品よりもはるかに一般的なスペアパーツ）。 ディスプレイ間の最も顕著な違いは、バックライトの色です（Mazda5は緑、Mazda3は赤）。 残りはほとんど同じであり、違いは「化粧品」だけであることを望みました（そして、私は正しいことが判明しました）。



私は自分のデバイスとこのディスプレイで構成される小さなテストベンチを自宅で組み立てました。 スタンドでのワークアウトは、冬の屋外の車よりもはるかに快適です。



並行して、素晴らしいコメントを見つけました。

次のIDを持つ3つのフレームを送信できます。

0x28F：LCD設定およびおそらく他のいくつかの設定（通常の0x28fフレームで受信したのと同じデータを送信するだけです）。

0×290：0xC0（最初のバイト）の後に最初の5つのalfanum記号が続きます

0×291：0×85（最初のバイト）に続く次の7つのalfanum記号



これらはすべて、HUから送信された0×291フレームIDを受け取った直後です。 これにより、ほとんどちらつきのないテキストが表示されます。

0x28Fを送信する理由は、0×290および0×291テキストを表示するために必要だからです。そうしないと、LCDは0×290と0×291を単に無視しているように見えます。

もう1つの方法は、タイマーを150ミリ秒の割り込みで設定し、上記の3つのフレームを送信することです。



...



私が使用した0x28Fフレームコンテンツ：

hex：D1 00 00 00 80 00 00 01

したがって、ディスプレイに送信されたテキストを表示するには、 3つのメッセージを送信する必要があります（最初のテストでは2つしか送信しなかったため、ディスプレイはテキストの表示を拒否しました）。



しかし、何らかの理由で、自宅のスタンドで正しいシーケンスがうまくいかなかった-ディスプレイは空のままでした。 私は車に乗り込みました：同じコード-完全に機能しました。 彼は、テストベンチのバス（CAN-HとCAN-Lの間）に十分な120オームの抵抗器がないことを理解し始めました。 この抵抗器を置くとすぐに、ディスプレイが動き出しました。

パート4：ロジック

私はさまざまな種類の「チューニング」に非常に注意しており、それを行うと、「フルタイムの機能」のように見えるようになるだけだと思います。



標準ディスプレイの動作を観察すると、実装したいロジックが提案されました：ディスプレイが5秒以上変化しないとすぐに、「自分の」情報（日付など）を表示できますが、「マシンが何かを言いたい」（新しい情報）-「異常」メッセージをすぐに削除し、マシンから情報を表示します。



当然、駐車時にこのようなロジックに従うことは不可能です。この場合、駐車センサーからの情報のみを表示する必要があります。



自宅で、私はコードの大部分を書きましたが、テスト画面ではすべてが多少まともに見えました。 しかし、車を訪問した後、深刻な出て行った...

パート5：レーキ

問題は、ヘッドユニットが150msごとに約1回の周期でディスプレイへのメッセージでバスを「あふれさせる」ことでした（ディスプレイ上の情報が変更されなかった場合でも）。 これは、「異常な」メッセージがほぼすぐに定期的に「ほつれた」という事実につながりました。



その後、「コミュニケーションの軍拡競争」が始まりました。 デバイスの回路をわずかに変更し、割り込みを使用してディスプレイ上のメッセージを追跡し、すぐにメッセージを送信しようとしました（通常のメッセージを「グラインド」するため）。



このアプローチはおそらくより高速なMKで動作しますが、atmegaの速度は十分ではありませんでした-通常のメッセージは定期的に「スキップ」され、これにより目に不快なメッセージの「混乱」が生じました（特に、テキストが2つの部分で送信されることを考慮して：メッセージの最初の部分は車からのものであり、2番目の部分は私のモジュールからのものである）。



一般的には動作しますが、希望どおりには動作しません。











この問題を解決するために、バスから「おしゃべり」なラジオをどうにか「引き裂く」必要がありました。



異常な情報の表示時にCANバスから無線を切断する「リレー」を設定することは可能ですが、これはロジックに違反します（たとえば、対応するメッセージとともに「VOL 7」レベルとこのメッセージはスキップされます）。



つまり CANバスを聞き、メッセージを分析し、必要なメッセージをディスプレイに送信するという問題を解決する必要がありました。



「正しい質問は答えの半分です。」 2つ目のCANインターフェースを追加する必要があることを思いつきました。 同時に、マシンとディスプレイの間のCANバスの「カット」でデバイスがオンになります。 デバイスは、マシンが報告する内容を「リッスン」し（通常、バスから必要なものすべてを取得します）、データ分析が実行され、必要な情報のみがディスプレイに送信されます。



ボードを完全にやり直さないために、CANバスコントローラーがSPIバス経由でMKに接続されているため、「シールド」を行いました（希釈された追加のI / OおよびICSPポートが役立ちました）。



結果はそのようなデバイスです：





便宜上、ICSPは「エンドツーエンド」にしたため、ファームウェアを更新するために毎回「サンドイッチ」を分解する必要はありませんでした。

パート6：テスト

自宅では、私のプロトタイプはPDRからデータを「取得」するだけでしたが、結果を「視覚化」するために何もしませんでした。 デバイスの主な問題が修正され、接続図が既に「修正」された直後に、標準ディスプレイの駐車センサー表示の動作を再現しました。 次のようになりました。





ビデオは、出力がほぼ同一であることを示しており、場合によっては、マツダのディスプレイに1秒前に情報が表示されます（これはまったく悪いことではありません）。



ファームウェアの主要部分がデバッグされた後、私は深刻なテスト操作を手配するためにマシンに開発をインストールすることにしました。



そして、次の問題が発見されました。





温度調節ユニットの情報がありません（ディスプレイの右側）。 判明したように、これが唯一の損失ではありません-旅行コンピューターもその情報の表示を拒否しました。



これは大きな驚きではありませんでした。ファームウェアでは、ディスプレイの中央部分のメッセージのみを「フォロー」し（受信、分析し、必要に応じてディスプレイに表示）、他のすべてのメッセージは単に無視されました。



明らかに、「欠落」情報を含むメッセージ識別子を見つける必要がありました。 それほど時間はかかりませんでした。







これらの識別子を持つディスプレイへのダイレクトブロードキャストメッセージのルールがファームウェアコードに追加された後、すべてが正常に機能しました。

パート7： "... and galloped！"

さまざまな情報を検索する過程で、私はMazda5オーナーフォーラムに登録しました-私のベストプラクティスを共有し、それがどうなるかを示しました。 このプロジェクトは私だけでなく興味深いものであることがわかりました。 会議で、彼らは必要な情報の検索を支援し、可能な機能を提案しました。



議論の中で、すべてのトリムレベルにトリップコンピューターがあるわけではないことがわかりましたが、ディスプレイを別のものに置き換えると、この機能が追加されます。 これは、データがバス上にあり、表示機能が一部のモデルでは実装されているが、他のモデルでは実装されていないことを示しています（さらに、これはディスプレイファームウェアで実装されています）。



この仮説をテストし、正しいことを確認しました。 次のデータを分離するのは非常に簡単でした：

• 平均速度
• インスタント燃料消費
• 平均燃費
• 残りの燃料のパワーリザーブ。

「Dug」はもう少し深く、現在のデータも見つかりました：速度、エンジン速度。





データが保存されたら、何らかの方法で使用する必要があります。



すぐに、10 km / hを超える速度でドアが開くことを警告する機能をモジュールに追加しました。

はい、ダッシュボードには開いているドアのフルタイムインジケーターがありますが、この事実を知らせるだけで、閉じられていないドアは指定しません。

その後、プジョーには、ドアを高速で自動的にロックする標準機能があることを思い出しました。 明らかに、ここでも同じ機能を追加する必要があります...しかし、プロトタイプにはありません（残念ながら、マツダの中央ロックの制御はCANバス経由では不可能ですが、他のマシンでは非常に現実的です）。



したがって、関数のリストはいくぶん拡張されています。

• 駐車センサー、
• カレンダー
• トリップコンピューターデータの出力、
• オープンドアコントロール
• 速度でのドアの自動ロック、
• 駐車時に音楽を自動ミュートする（「きしみ」駐車センサーをよりよく聞くため）
• オンボードネットワークの電圧制御。

私の仕事の結果は菓子職人にとって興味深いものだったので、デバイス回路を完全にやり直すことにしました（「シングルボード」と「自給自足」）。必要なすべてのインターフェイス、強力なトランジスタスイッチ、DC / DC電力変換器をオンにしました。 同時に、彼は元のサイズのボードを作りました。





当然、得られた知識はすべて、プロトタイプ（ディスプレイが機能するためのCANバスの同じ120オームの抵抗器）の作成と操作のプロセスで役立ちました。



マシンの配線へのすべての接続は、ディスプレイのすぐ後ろで行うことができました（非常に大きな空の隙間があり、必要なすべての信号線が存在します）。



「保護」として、「代替」バックアップバッテリーを時計モジュールに接続するための追加のプラットフォームを作成しました（突然、CR1225バックアップバッテリーは冬に「凍結」し、時計が外れます）および外部の「ツイーター」。

パート8：プロダクション

このボードは、標準サイズ0603（プロトタイプでは0805）に切り替えられたため、非常にコンパクトであることがわかりました（トレースを何度も最適化しましたが）、トラック/クリアランス-0.2mm。 原則として、自宅でLUTを作成することは可能でしたが、プロジェクトにはすでに時間がかかりすぎていたため、適切な金額でボードが作られ、コンポーネントがはんだ付けされないように、誰かが支払うのがはるかに簡単になると判断しました（興味のある9つの菓子があり、プロトタイプの代わりに私の車）。



私はすでに「天国」で注文の同様の経験がありました-私はこれを「私の」請負業者に任せました。 比較的予算が安いことがわかりました（モスクワの店舗でアクセサリーを購入するよりも安い）が、多すぎません（小さなバッチ）。 彼は、希望者から集めた資金で制作の支払いをしました（「マイクロクラウドファンディング」）。



デバイスはすぐには生産されませんでした-ほぼ3週間かかりました。 しかし、郵便局は待機期間をもう1か月延長しました。 しかし、悲しいことについては話さないでください。







プロトタイプを「工場」製品に置き換えるのに約30分かかりました（ユーザーにとっても簡単になるようにプロセスも写真に収めました）。 しかし、すべてが順調に進んだわけではありません。特定のラジオの音楽の自動ミュート機能は動作しませんでした（残念ながら、質素な日本人はシステムミュート回路をハンダ付けしませんでした）。 しかし、ドアロックの管理はすぐに機能しました（ただし、車の配線図をかなり徹底的に調査し、ロックを担当する「同じ」ワイヤを検索した後）。

パート9：設定

デバイスはさまざまな構成のマシン（およびさまざまなユーザー）にインストールする必要があるため、構成モードの実装方法（必要なメッセージ、機能の有効化/無効化、日付/時刻の設定）を把握する必要がありました。 もちろん、「自分のために」、このタスクについてはまったく考えていません。プログラマーを接続することほど簡単なことはありませんが、この場合はそうではありません。 デバイスの「消費者」について考える必要があります。



同時に、「ロジック」パートによると、すべてが可能な限り標準で、キャビンに追加のボタンを追加することなく（非表示のインストールであっても）見えるはずです。 そして、ドアの状態、パーキングブレーキ、「ウインカー」に関するデータを簡単に取得できること、そしてバス内のステータスがランプの状態を完全に繰り返していることを思い出しました（パッケージの対応するビットが「点滅」）。



彼は「シャーマニック」シーケンスに従って設定モードに入りました：立っている車（現在の速度がゼロ）では、ドライバーのドアを開ける（その状態を監視する）必要があり、ドアが開いた瞬間から15秒以内にハンドブレーキを3回上げ下げします。 その後、「SETUP？」というメッセージがディスプレイに表示され、確認のために-ドライバーのドアを閉じます。 つまり 「ランダムではない」一連のアクション（通常の操作で誰かが誤って車を再現する可能性は低い）。



方向指示器のステアリングコラムスイッチを使用して、「設定メニュー」をナビゲートします：左-下、右-上。 機能/メッセージのオン/オフ-ハンドブレーキ。



言葉による説明は非常に複雑に見えますが、実際の使用ではすべてがはるかに単純です（車の反対側-ポリカーボネートフェンス、反射に注意してください-「ターンシグナル」が使用されている場合に確認できます）。





一般に、1行表示で12文字しか使用できない場合に、このようなメニューの実装を思い付くのはかなり難しく、面白かったです。



私は車の中で数日間製品をテストしました-苦情はなく、すべてがうまくいきます。

パート10：継続？

現在、すべてのボードは新しい所有者に送られています。 それらがインストールされるとすぐに、追加のレビューを受け取りたいと思います。

送信する前に、ボードの1つをマツダCX-7に接続しました-ほとんどすべてがすぐに機能しました（トリップコンピューターのデータの一部は少し異なってエンコードされていました）が、一般に接続は成功しました。

これで、デバイス（現在のファームウェアを使用）がMazda3、5、6でテストされます（ディスプレイは、開発プロセスで使用したディスプレイと同様です）。



ファームウェアを適応させた後、ディスプレイ（またはダッシュボード）への出力がMS-CAN経由であるほとんどすべての現代の車でこのデバイスが役立つと思います。

パート1：Arduino？

このような長いレコードを読んだ後（それを読んだ人に謝罪します）、疑問が生じるかもしれません：「Arduinoはそれと何の関係があるのですか？」。



答えは非常に簡単です。すべてのプログラミングをArduino環境で行いました。



その後、「私にトマトを投げつける」人が出てくるかもしれませんが、私の個人的な意見では、入手可能で使い慣れたツールを使用する方が良いと考えています。



Arduinoは、一方で、初心者がプログラミングマイクロコントローラーなどの興味深い分野に迅速かつ比較的簡単に参加できるようにするツールの1つであり、「セット」および「シールド」もプロジェクトの「鉄」の範囲を大幅に拡大できます（安くはありませんが）。

（私の理解では）Arduinoは、「クイックスタート」のための一種のフレームワークです。



もちろん、プロのツールを使用すると、必要な機能をより速く/より良く/より最適に実装するのに役立ちます（必要なものに下線を引く）が、「週末プロジェクト」ではこれは冗長な場合があります。



がんばれ！



そして再び、すべてが始まったために：



ディスプレイは、有用な（そうではない）情報を表示する機能を大幅に拡張し、キャビンには「エイリアン」は追加されていませんが、すべての標準機能は完全に保存されています。



PS希望する人がいれば、回路、ボード、BOMをレイアウトします（「オープンハードウェア」をサポートします）。 こちらからダウンロードしてください 。

PPSオープンアクセス用のファームウェアをアップロードしません。