CT-168_09

BRAZIL AUTOMATION ISA 2009 XIII Congresso Internacional e Exposio Sul-Americana de Automao, Sistemas e Instrumentao

SCANNER AUTOMOTIVO WIRELESSIvando Severino Diniz [email protected] de Automao e Sistemas Integrveis (GASI) UNESP - Universidade Estadual Paulista Campus de Sorocaba

Diego Coln [email protected] de Automao e Sistemas Integrveis (GASI) UNESP - Universidade Estadual Paulista Campus de Sorocaba

Bruno Novais da Silva [email protected] - Universidade Estadual Paulista Campus de Sorocaba

Felipe Pereira de Aguiar [email protected] - Universidade Estadual Paulista Campus de Sorocaba

ResumoEste trabalho consiste em apresentar um projeto de desenvolvimento de um scanner sem fio para veculos automotivos. O sistema constitudo de dois mdulos. O mdulo MA, instalado no veculo durante o perodo de diagnstico, possui um microcontrolador ARM LPC2148, interface de diagnstico ELM327, o CAN transceiver MCP2551 e o mdulo XBee. O mdulo MB porttil constitudo de um microcontrolador ARM LPC2148, XBee, display LCD e teclado. Os testes prticos foram realizados em veculos que possuem a rede CAN. O programa do ARM foi desenvolvido em linguagem C..

AbstractThis work consists of presenting the design of a wireless automotive scanner. The system is divided in two modules. The module MA, mounted in the vehicle during the period of the diagnosis, is composed of an ARM LPC2148 microcontroller, ELM327 diagnostic interface, the CAN transceiverMCP2551 and the XBee module. The portable module MB consists of an ARM LPC2148 microcontroller, XBee module, LCD display and a keyboard. The practical tests had been carried through in vehicles that have CAN network. The ARMs program was developed in C language. Palavras chaves: Scanner Automotivo, Zigbee, OBD II, Rede CAN, ELM327, MCE

1 IntroduoCom o intuito de reduzir a poluio do ar provocada pelos automveis, a California Air Resources Board introduziu, em 1988, limites mais rgidos para valores de emisso de gases junto com a autoobservao OBD (On Board Diagnostic) dos componentes relevantes para a emisso de gases atravs de unidades eletrnicas de controle. De modo a comunicar uma falha no circuito de controle de emisso ao motorista, foi colocada no veculo uma lmpada indicadora, conhecida como MIL Malfunction Indicator Lamp, ou seja, Lmpada Indicadora de Mau funcionamento. Outra reduo no limite legal de valores de emisso levou ao padro OBD II em 1996. Baseada na OBD II norte-americana, a Europa introduziu o padro EOBD. Desde 1996 a OBD II condio legal para a legalizao de automveis nos EUA. Por conta desta regulamentao, j nos anos 90 foi implantado este sistema de diagnstico em automveis destinados ao mercado europeu. O padro de


interface OBD II usado, pelos fabricantes, no s por suas funes avanas de diagnstico, mas tambm para proporcionar funcionalidades que vo alm das exigncias legais. O prximo padro planejado o OBD III, j tem como objetivo a comunicao direta com as autoridades no caso de ocorrerem pioras na qualidade da emisso de gases durante o seu funcionamento. O motorista ento notificado deste problema, e exigido que o defeito seja reparado. Isto pouparia tempo, ou at eliminaria, as vistorias de controle de emisso de gases, que tm acontecido a cada 2 anos. [2]. Na sua essncia, OBD II no um remodelamento de como um motor funciona, mas um sistema de aquisio de dados sofisticado que est programado para notificar o motorista caso haja uma falha que possa causar uma piora na qualidade das emisses.

1.1 Injeo eletrnicaO sistema de injeo eletrnica, baseado normalmente em um microcontrolador, realiza o gerenciamento do motor, controlando o seu funcionamento da forma mais adequada possvel. Este sistema veio substituir os convencionais sistemas de alimentao por carburador e ignio eletrnica transistorizada. Isso significa que so monitorados e controlados todos os processos do motor, tais como a preparao da mistura ar/combustvel, a sua queima e a exausto dos gases. Para isso, o microcontrolador deve processar todas as informaes coletadas (de diversas condies) do motor, como, por exemplo, a sua temperatura, a temperatura do ar de admisso, a presso interna do coletor de admisso e a rotao do motor. Esses sinais, depois de processados, servem para controlar diversos dispositivos que iro atuar no sistema de marcha lenta, no avano da ignio, na injeo de combustvel, etc. Os sistemas de injeo eletrnica de combustvel oferecem uma srie de vantagens em relao ao seu antecessor, o carburador, que so: Melhor pulverizao do combustvel; Maior controle da razo ar/combustvel, mantendo-a sempre dentro dos limites; Reduo da emisso dos gases poluentes, como o CO, os HC e os NOx; Melhor controle da marcha lenta; Maior economia de combustvel; Maior rendimento trmico do motor; Reduo do efeito "retorno de chama" no coletor de admisso; Facilidade de partida a frio ou quente; Melhor dirigibilidade.

Quando o valor apresentado por algum sensor classificado como defeituoso (tenso muito baixa ou muito alta) a ECU (tambm chamada PCM) imediatamente avisa o condutor atravs da lmpada MIL. Este defeito gravado na memria RAM e pode ser acessado na fase de diagnstico (OBD) para facilitar a busca do defeito.

2 Descrio dos DispositivosO projeto e desenvolvimento do scanner sem fio constitudo de dois mdulos: o mdulo MA conectado ao ECU do veiculo para diagnstico, que constitudo de um microcontrolador ARM LPC2148, uma interface de diagnstico ELM327, o CAN transceiver MCP2551 e o mdulo XBee. O mdulo MB porttil constitudo de um microcontrolador ARM LPC2148, o mdulo XBee, um display LCD 16x2 e um teclado de 04 teclas.

2.1 ECU Engine Control UnitAs centrais de gerenciamento tiveram uma evoluo significativa em sua capacidade de processamento. No incio da dcada de 80, as unidades de controle eram gerenciadas por microprocessadores de 8 bits e controlavam apenas as funes mais bsicas do motor como razo ar/combustvel e temporizao da ignio. A Error!Referencesourcenotfound. mostra uma ECU sem a tampa superior.


Figura 1 ECU sem a tampa superior.

Na primeira metade da dcada de 90, algumas dessas unidades de controle j utilizavam microprocessadores de 16 bits e seu uso se popularizou em outros sistemas veiculares, como transmisso e freios ABS. Ao longo da dcada de 90 at os dias de hoje, unidades de controle mais complexas, com microprocessadores de 32 bits, vm sendo utilizadas para controlar o trem de potncia e chassis. Essas unidades de controle executam algoritmos mais sofisticados e, em alguns casos, operam via rede com outras centrais, integrando todo o funcionamento do sistema eletro-eletrnico do veculo [3]. De forma simplificada, a central eletrnica formada das seguintes partes: Estabilizador de tenso fornece a corrente eltrica em tenso constante para a alimentao do sistema a partir dos 12 Volts; Conversores de sinais permitem a converso de sinais analgicos em sinais digitais e adquam os sinais recebidos pelos sensores para nveis compatveis com o sistema de processamento; Memrias armazenam o software que roda no sistema, armazena dados do veculo e so utilizadas pelo processador; Processador executa todos os clculos e operaes necessrias ao funcionamento do sistema de controle; Estgios (drivers) de sada so acionados pelo microprocessador para que acionem os atuadores. Permite que o processador comande atuadores de corrente considervel, como a bobina de ignio, com total segurana. A ECU usa um microcontrolador para processamento em tempo real dos sinais dos sensores. O hardware composto por diversos dispositivos eletrnicos montados em uma placa multicamada (feita muitas vezes de substrato cermico ou filme fino). O software armazenado na memria do microcontrolador, bem como em outros chips dedicados, como EPROMs e memrias flash. Como j mencionado, os atuais sistemas de gerenciamento dos motores so compostos por muitos sensores e atuadores. As ECUs so responsveis pela administrao de todo sistema. Na atual arquitetura descentralizada para comunicao entre os mdulos, freqentemente se usa o protocolo CAN. Na Figura 2 apresentado um diagrama em blocos genrico da ECU.


Figura 2 Diagrama de blocos de uma ECU

esquerda esto os diversos sinais, provenientes dos sensores que chegam central eletrnica. Os sinais analgicos passam por conversores analgico/digitais (A/D) para serem digitalizados e posteriormente enviados para o microcontrolador da ECU. So exemplos de sinais analgicos: Sensor de presso do ar; Sensor da temperatura do ar de admisso; Potencimetro da borboleta, responsvel por fornecer o regime de carga; Sensor da temperatura do lquido de arrefecimento; Tenso da bateria; Sonda lambda. Os sinais dos sensores de posio do virabrequim (crankshaft), da rvore de comando (camshaft) e RPM no so de natureza analgica, pois so pulsos de tenso e sero convertidos para um sinal apropriado aos circuitos da ECU por intermdio de modeladores de pulso. Existe tambm um bloco de componentes que so responsveis pela comunicao da ECU com os demais mdulos dentro do veculo e tambm com ferramentas de diagnstico. Os protocolos mais utilizados atualmente so CAN e LIN. As ECUs tambm apresentam um barramento de dados internos que se destina a troca de informaes feita durante o processamento das informaes. As memrias RAM so destinadas a tipos de dados que podem assumir as variveis durante o funcionamento do motor, tais como temperatura, carga, giro etc. As memrias ROM so destinadas a informaes que no devero ser alteradas durante o funcionamento do veculo, tais como o prprio programa ("estratgia") que ser executado pelo processador. Tambm na ROM so armazenadas as "tabelas" que foram previamente levantadas por testes em bancadas que simulam as diversas condies de funcionamento do veculo. Para que os sinais produzidos pela central eletrnica de controle possam excitar os diversos atuadores do sistema de injeo eletrnica, necessrio um conjunto de componentes que sero responsveis pela etapa de potncia do mdulo. Os sinais de sada da central controlam circuitos de maior potncia, os quais, por sua vez, que excitam diretamente os atuadores do sistema de injeo e ignio eletrnica. Para que todo o processamento das informaes seja feito obedecendo a um ritmo preciso, o microcontrolador conta com um oscilador eletrnico de preciso, controlado por um cristal piezeltrico.

2.2 OBD On Board DiagnosticEm todos os grandes centros urbanos do mundo, os poluentes emitidos pela frota veicular, em contnuo crescimento, so a principal fonte de poluio do ar, trazendo conseqncias ao meio ambiente e sade humana. Com isso, os nveis de emisses esto se tornando cada vez mais rigorosos para veculos automotores, fazendo com que a demanda por motores mais econmicos e menos poluentes, sem abrir mo da potncia, aumente significativamente. A fim de cumprir essas exigncias e garantir a funcionalidade dos sistemas de controle de emisses, torna-se necessrio um


diagnstico constante e preciso do motor. Esta pode ser executada atravs da adoo do sistema de diagnstico a bordo OBD. O OBD veicular se desenvolveu rapidamente nos ltimos 20 anos. O que comeou com testes especficos de fabricantes e protocolos de comunicao proprietrios acabou evoluindo para um sistema de diagnstico complexo e abrangente, capaz de detectar literalmente centenas de falhas que poderiam causar problemas de dirigibilidade ou aumento de emisses. Essa evoluo rpida foi impulsionada, em parte, pelas regulamentaes de OBD da Califrnia assim como pela necessidade dos fabricantes de fornecer um diagnstico completo para possibilitar que os tcnicos de servio faam uma reviso precisa dos controles complexos de motor e transmisso dos carros atuais. A criao recente de um link de comunicao CAN padronizada fornece acesso fcil e rpido a dados do mdulo de controle interno e abre caminho para novas tecnologias tais como prognstico e diagnstico remoto (telemtica, wireless). O diagnstico a bordo (OBD) tem provado ser ferramenta indispensvel para garantir o controle das emisses de poluentes de veculos automotores. A legislao de emisses exige constantes aprimoramentos na aplicao do OBD para refinar sua eficcia.

2.2.1 HistricoPara reduzir a poluio do ar provocada pelo trnsito, a California Air Resources Board (CARB) introduziu em 1988 limites mais rgidos para valores de emisso de gases junto com a autoobservao (OBD) dos componentes relevantes para a emisso de gases atravs de unidades eletrnicas de controle. Para informar ao motorista uma falha no circuito de controle de emisso, foi colocada no veculo uma lmpada indicadora (MIL). Outra reduo no limite de valores de emisso levou OBD-II em 1996. O prximo passo planejado o padro OBD-III, atravs do qual o prprio veculo entrar em contato com as autoridades no caso de ocorrerem pioras relevantes na emisso de gases durante o seu funcionamento. Em conseqncia, exige-se atravs de uma notificao de insuficincia, que o defeito seja reparado. Como resultado, no ser mais necessrio o controle de emisso de gases, que at agora acontece a cada 2 anos. Na sua essncia, OBD no um remodelamento de como um motor funciona, mas um sistema de aquisio de dados sofisticado que est programado para notificar o motorista caso haja uma falha que possa causar um aumento na sada de emisses.

2.2.2 OBD no Brasil LegislaoA seguir apresentado um pequeno resumo das principais legislaes publicadas que afetam o mercado automotivo brasileiro. No geral estas resolues visam contnua atualizao do Programa de Controle de Poluio do Ar por Veculos Automotores PROCONVE, institudo pela resoluo CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) n 18, de 06 de maio de 1986, a qual se ocupa principalmente em reduzir os nveis de emisso de poluentes pelo escapamento e por evaporao e promover o desenvolvimento tecnolgico nacional. Resoluo CONAMA N 315 A resoluo n 315, de 29 de outubro de 2002 do CONAMA, especifica basicamente os prazos e limites de emisses de poluentes que as montadoras devem implementar [4]. Resoluo CONAMA N 354 A resoluo n 354, de 13 de dezembro de 2004 do CONAMA, tem como base considerar a adoo do programa (OBD) nos veculos automotores [5]. Este programa possibilita a preveno da ocorrncia de danos severos aos sistemas de controle de emisso, contribuindo para a melhoria da qualidade ambiental. O OBD foi dividido em duas fases para ser implementado no Brasil (para veculos leves de passageiros, produzidos ou importados): o OBDBr-1 e OBDBr-2. O cronograma o seguinte: OBDBr-1: partir de 1 de janeiro de 2007, no mnimo para 40% do total anual de veculos; partir de 1 de janeiro de 2008, no mnimo para 70% do total anual de veculos e partir de 1 de janeiro de 2009, para a totalidade de veculos. OBDBr-2: partir de 1 de janeiro de 2010, no mnimo para 60% do total anual de veculos e partir de 1 de janeiro de 2011, para a totalidade de veculos.


Instruo Normativa IBAMA N 126 A instruo normativa n 126 de 24 de outubro de 2006 do IBAMA, tem como objetivo especificar as normas para a implantao do sistema de diagnstico do OBDBr-1[34]. Entre outras coisas especifica que os critrios para a verificao do funcionamento dos dispositivos listados na resoluo n 354 do CONAMA devem seguir s normas internacionais, ISO 15031, partes 3, 4, 5 e 6. Possui especificaes tcnicas do conector OBD o qual deve atender norma ISO 15031-3. A ferramenta de diagnstico e os protocolos de comunicao devem atender norma ISO 15031-4. No mnimo os seguintes comandos (servios) de diagnstico devem estar de acordo com a norma ISO 15031-5, para leitura dos cdigos de falha e a sua respectiva excluso: servico $01 (PID $00 e PID $01), servio $03 e servio $04. Os cdigos de falhas (DTCs Diagnostic Trouble Codes) devem estar de acordo norma ISO 15031-6. Entre outras coisas possui tambm as especificaes da MIL, modo de funcionamento, cor, visibilidade, etc, Especifica tambm que o sistema pode apagar um cdigo de falha se o mesmo no voltar a ser registrado em, pelo menos, 40 perodos de aquecimento do motor. Para o OBDBr-2 a instruo normativa ainda est sendo feita.

2.2.3 Pinagem do conector OBD-IIA seguir apresentada a pinagem [6] de um conector OBD II na Tabela 1. Tabela 1- Pinagem de um conector OBD II Descrio Fabricante Bus + da SAE J1850 Fabricante Chassis ground (GND) Signal ground (GND) CAN high (ISO 15765-4 e SAE J2284) K line (ISO 9141-2 ou ISO 14230-4) Fabricante Fabricante Bus da SAE J1850 Fabricante Fabricante Fabricante CAN low (ISO 15765-4 e SAE J2284) L line (ISO 9141-2 ou ISO 14230-4) Tenso da bateria

Pino 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Pinagem do conector OBD II Figura

3.

Figura 3 esquema dos contatos para o conector do veculo

2.2.4 NormasH uma srie de normas SAE/ISO relacionadas a comunicao entre os veculos e os equipamentos externos de teste para diagnsticos relacionados a emisses [6]. Essa srie composta de 7 partes: Parte 1: ISO 15031-1 Informaes gerais; Parte 2: SAE J1930/ISO 15031-2 Termos, definies, abreviaes e acrnimos para o sistema de diagnstico eltrico / eletrnico; Parte 3: SAE J1962/ISO 15031-3 Conector de diagnstico; Parte 4: SAE J1978/ISO 15031-4 Ferramenta de diagnstico OBD; Parte 5: SAE J1979/ISO 15031-5 Modos de teste de diagnstico eltrico / eletrnico; Parte 6: SAE J2012/ISO 15031-6 Cdigos de falha (Diagnostic Trouble Codes DTCs) e


Parte 7: SAE J2186/ISO 15031-7 Data link security. Antes do OBD cada montadora tinha os seus prprios servios. Atravs da legislao alguns servios passaram a ser padronizados e mandatrios para todas as marcas. H 9 servios (tambm chamados modos) que so definidos na norma ISO 15031-5. A seguir apresentado um resumo dos servios. Servio 1: possibilita a requisio de dados correntes, e o servio utilizado para leitura dos dados presentes na memria RAM da ECU. Fornece dados de entrada e sada, analgicos ou digitais. A leitura feita atravs dos PIDs (Parameter IDentification) que so definidos na norma ISO 15031-5 A norma ISO descreve muitos PIDS, mas nem todos so suportados por todos veculos e nem por todas classificaes de OBD. Para se descobrir, quais PIDs so suportados por um determinado veculo, h alguns PIDs que indicam quais so os PIDs suportados por aquele veculo, como o caso do PID 00 e do PID 20, por exemplo. Na Tabela 2 a seguir apresentado o exemplo de alguns PIDs reais, Onde a letra A representa o primeiro byte e B representa o segundo byte da resposta. Descrio Carga do motor (valor calculado) Temperatura do fluido de arrefecimento RPM Velocidade do veculo Temperatura do ar de admisso Posio da borboleta Tabela 2 exemplos de PIDs PID (hex) Mnimo Mximo 04 05 0C 0D 0F 11 0 -40 0 0 -40 0 100 215 16.383,75 255 215 100 Unidade % C RPM km/h C % Frmula A*100/255 A-40 ((A*256)+B)/4 A A-40 A*100/255

Servio 2: o servio responsvel pelo quadro de parmetros instantneos (QIP). Ele fornece os diversos dados do veculo, isto , a condio do veculo no exato instante da ocorrncia da falha, quando a lmpada MIL acessa. Alguns exemplos de dados mandatrios para o QIP so: velocidade do veculo, temperatura, carga do motor, etc. Servio 3: solicita os cdigos de falha. A proposta deste servio o de se obter os cdigos de falha (DTC) relacionados a emisses, isto , cdigos de falhas que dizem respeito aos componentes do veculo que comprometem os limites permitidos para as emisses poluentes. Servio 4: o servio responsvel por limpar (apagar) os cdigos de falha existentes no veculo. Atravs do envio deste servio todos os DTCs relacionados a emisses sero apagados da memria do ECU. Servio 5: permite ao tcnico visualizar os resultados dos testes que foram realizados no sensor de oxignio. Servio 6: a proposta deste servio a de permitir o acesso aos resultados dos testes de diagnsticos realizados on-board em componentes especficos, como catalisador, sonda lambda, etc. Servio 7: este servio semelhante ao servico 3, s que este solicita os DTC que ocorreram no ltimo perodo de conduo do veculo, o que no necessariamente acende a MIL, pois atravs destes servio pode-se ter acesso aos cdigos que ainda permanecem pendentes, isto , os que no foram confirmados a ponto de acender a MIL. Os resultados so reportados do mesmo modo que o servio 3. Servio 8: permite realizar o controle de operaes em diversos componentes do sistema onboard. Servio 9: a proposta deste servio fornecer informaes gerais sobre o veculo ao equipamento de teste. Algumas informaes mandatrias so:


VIN Vehicle Identification Number, que o nmero de identificao do veculo. Por este nmero a montadora capaz de saber todas as especificaes tcnicas sobre o veculo. CALID CALibration IDentification, que informa a atual verso de calibrao gravada na ECU.

2.2.5 PID Parameter IdentificationA solicitao da leitura de um dado funciona atravs dos identificadores de parmetros (PIDs). A ECU responde mensagem, transmitindo o ltimo valor armazenado pelo sistema[8]. Todos os valores enviados pelos sensores so atuais e nenhum valor default ser utilizado para substituir uma possvel falha em um sensor. Como nem todos os PIDs apresentados na norma ISO 15031-5 so suportados por todos os veculos, o PID $00, do tipo bit encoded, indica para cada ECU quais so os PIDs suportados para aquela aplicao. Os PIDs podem ser: PIDs numricos: geralmente usado quando se deseja representar um sinal analgico, definido por uma gama especfica de valores e resoluo, como por exemplo, a velocidade angular do motor do veculo. State encoded: tipicamente utilizado quando se deseja representar um nmero de estados bem definidos. Por exemplo, para representar a posio da marcha de um cmbio automtico: P Park, R Reverse, N Neutral, D Drive, L Low. Bit mapped: tipicamente utilizado para representar estados discretos. Como por exemplo, quando a porta est aberta ou fechada, se determinado sistema est ligado ou desligado. Portanto ele utilizado quando se precisa descrever o estado de um sistema que possui apenas 2 tipos de estados, on ou off. Packeted: um grupo de dados cuja combinao apresenta uma determinada classificao, por exemplo, a identificao do veculo, verso do software, etc.

2.2.6 DTC Diagnostic Troube CodeExistem duas categorias de DTCs os regidos por lei e os no regidos por lei. DTCs so formados por uma letra seguida de quatro nmeros, por exemplo, P0456. DTCs so determinados pelo comit SAE J2012, isso significa que as definies dos cdigos de falha so comuns para todos os fabricantes [7]. A SAE definiu que os DTCs relacionados a transmisso e motor so os do intervalo P0xxx e P2xxx. Se no existe um adequado, a montadora pode denominar um especfico para uso dela. Esses DTCs especficos ficam no intervalo P1xxx, representado na figura 4. Uma vez que o sistema OBD-II determina se existe um mau funcionamento, ele armazena um cdigo de falha (DTC) para ajudar o tcnico a encontrar a causa do mau funcionamento. Esses cdigos de falha so um conjunto de cinco dgitos alfanumricos acompanhados de um texto curto de descrio. A SAE J2012/ISO 15031-6 define um conjunto de cdigos de falha que foram aceitos pela indstria:

Figura 4 Significado do DTC


Pxxxx so reservados para DTCs de powertrain (motor e transmisso) Bxxxx so reservados para DTCs de carroceria Cxxxx so reservados para DTCs de chassi Uxxxx so reservados para DTCs de rede de comunicao

O segundo caractere mostra se o DTC um DTC genrico da SAE ou um DTC especfico de um fabricante. P0xxx, P2xxx, P3400, and U0xxx so DTCs genricos, enquanto P1xxx, P30xx, P3100, P32xx e P33xx so DTCs especficos de fabricantes. Os caracteres restantes designam o sistema associado com a falha. Os caracteres so hexadecimais e podem assumir valores de 0 a F. Como as definies dos DTCs genricos esto definidos na SAE J2012 e so padronizados, uma ferramenta de diagnstico genrica pode facilmente exibir o nmero e a definio do DTC, por exemplo, P0117 engine coolant temperature sensor circuit 1 low input (valor de entrada do circuito 1 do sensor de temperatura do lquido de arrefecimento do motor baixo). Embora parea que essa mensagem d vrias informaes ao tcnico de servio, o DTC apenas um indicador para o procedimento de servio. Isso porque a localizao e a pinagem eltrica do sensor varia de modelo para modelo, ano para ano, e montadora para montadora. E o DTC tambm no isola o problema. Uma entrada com voltagem baixa no modulo (PCM) poderia ser causada por um sensor de temperatura do motor (ECT) que est internamente curto-circuitado, que o fio que liga o sensor ao mdulo est em curto-circuito com o terra, ou que a entrada do mdulo est internamente em curto-circuito com o terra. O procedimento da assistncia tcnica da montadora tentar isolar a causa raiz do problema utilizando no apenas o DTC, mas tambm os PIDs da ferramenta de diagnstico e/ou leituras de voltagens feitas em vrios pontos da fiao do veculo. Desconfie de revendedoras de peas automotivas que oferecem aos consumidores ficar "livres do rastreamento OBD" na venda de peas e componentes. Embora essa ttica algumas vezes resulte numa substituio correta de um componente que estava com defeito, em muitos casos essa tentativa no encontrar a causa raiz do problema se ela no for o componente em questo. O acesso a esses DTCs feito com base nos modos/servios de diagnstico normalizados na SAE J1979/ISO 15031-5.

2.2.7 MIL Malfunction Indicator LampA MIL deve ser utilizada exclusivamente para informar ao condutor das falhas nos sistemas ou dispositivos monitorados pelo sistema que afetem a emisso de poluentes do veculo, figura 5.

Figura 5 lmpada MIL Ela dever alertar o cliente para algum problema no veculo, acendendo aps confirmar a falha eltrica. A MIL deve passar por uma verificao. Esta feita da seguinte forma: acender quando a chave de ignio estiver na posio on, devendo estar apagada aps o motor entrar em funcionamento [2].

2.3

CAN Controller Area Network

O protocolo CAN, devido a sua robustez e eficincia, tem se tornado cada vez mais presente nos veculos brasileiros. A seguir sero tratadas as principais especificaes do CAN[9]. CAN um protocolo de comunicao serial desenvolvido inicialmente pela Bosch em 1986 para aplicaes automotivas e que tambm vem sendo utilizado em sistemas de automao industrial. O protocolo CAN baseado na tcnica de acesso ao meio de transmisso CSMA/CR (Carrier Sense Multiple Access / Collision Resolution), tambm chamado de CSMA/CD + AMP (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection and Arbitration on Message Priority). Isto significa que sempre que ocorrer uma coliso entre duas ou mais mensagens, a de mais alta prioridade ter o acesso ao meio fsico


assegurado e prosseguir a transmisso.

2.3.1

Caractersticas gerais

As caractersticas bsicas do barramento CAN so as seguintes: 8 bytes de dados, velocidade de at 1Mbps, priorizao de mensagens, recepo multicast com sincronizao, deteco de erros e sinalizao e retransmisso automtica de mensagens corrompidas. Todas estas caractersticas propiciam simplicidade, alta confiabilidade e segurana, alm de baixo custo. Existem atualmente trs principais tipos de rede CAN em uso, conforme Tabela 3. A diferena entre eles est relacionada principalmente com a taxa de transferncia de dados no barramento e com o tamanho do campo de identificao. Tabela 3 Tipos de rede CAN Nomenclatura CAN baixa velocidade Verso 2.0A Verso 2.0B Padro ISO 11519 ISO 11898:1993 ISO 11898:1995 Taxa mxima 125kbps 1Mbps 1Mbps Identificador 11bits 11bits 29bits

O protocolo de comunicao CAN segue o padro ISO 11898 e tem conformidade com o modelo OSI, definido em camadas, mostrado na Tabela 4. Tabela 4 Modelo OSI/ISO do protocolo CAN 2.0B Camada OSI Layer 7 OSI Layer 6 OSI Layer 5 OSI Layer 4 OSI Layer 3 OSI Layer 2 OSI Layer 1 Funo Aplicao Apresentao Sesso Transporte Rede Link de dados Fsica Especificao Especificado pelo projetista Vazio Vazio Vazio Vazio Coberta pelo CAN Coberta pela ISO

De acordo com o modelo OSI/ISO o padro CAN 2.0B constitudo somente de duas camadas: Data Link Layer e Physical Layer, conforme Figura 6.

Figura 6 Arquitetura padro da rede CAN O grande interesse pelo barramento CAN foi devido s suas caractersticas que podem ser resumidas por: baseado no conceito de broadcast / multicast;


Um esquema de arbitragem no destrutiva (bitwise arbitration), baseada na adoo dos nveis dominante e recessivo, usado para controlar o acesso ao barramento; As mensagens de dados so pequenas (no mximo oito bytes de dados) e so conferidas por checksum; No h endereo explcito nas mensagens, em vez disso, cada mensagem carrega um identificador que controla sua prioridade no barramento e que pode servir como uma identificao do contedo da mesma; Utiliza um elaborado esquema de tratamento de erros que resulta na retransmisso das mensagens que no so apropriadamente recebidas, sendo capaz de detectar e sinalizar erros; Distino entre erros temporrios e erros permanentes dos ns; Fornece meios efetivos para isolar falhas e remover ns com problemas do barramento; Oferece meio para filtragem das mensagens; O meio fsico de transmisso pode ser escolhido de acordo com as necessidades. O mais comum o par tranado, mas tambm podem ser utilizados outros meios de transmisso tais como fibra tica e rdio freqncia; Reduo do cabeamento a ser utilizado; Protocolo standard ISO; Capacidade multi-mestre; Flexibilidade de configurao; Retransmisso automtica de mensagens "em espera" logo que o barramento esteja livre; Elevadas taxas de transferncia (1Mbps); Baixo custo.

Uma das propriedades mais importantes do barramento o esquema de arbitrao binria (bitwise arbitration) que fornece uma boa maneira de resolver coliso de mensagens. Sempre que dois ns comearem a transmitir mensagens ao mesmo tempo, o mecanismo de arbitragem garante que a mensagem de mais alta prioridade ser enviada. Isto conseguido atravs da definio de dois nveis de barramento chamados recessivo e dominante. Um nvel dominante sempre sobrescreve um nvel recessivo. Assim, enquanto um n est enviando uma mensagem ele compara o nvel do bit transmitido com o nvel monitorado no barramento. Se um n tenta enviar um nvel recessivo e detecta um dominante ele perde a arbitragem e interrompe o processo de transmisso.

2.3.2

Camada fsica

Existem duas verses do protocolo, CAN 1.0 e CAN 2.0. A verso 2.0 completamente compatvel com a verso 1.0. A verso 2.0 tem duas variantes, a 2.0A (padro) e a 2.0B (estendida). Tanto na verso 1.0 como na 2.0A, os identificadores possuem 11 bits de comprimento (Figura 7), e na verso 2.0B podem ter tanto identificadores de 11 bits como identificadores de 29 bits (Figura 8). De forma a manter a compatibilidade com as verses anteriores, a 2.0B pode ser tanto do tipo passivo como ativo. A verso 2.0B passiva ignora todas as tramas do tipo estendida (com 29 bits de identificador). Se for ativo, permite o envio e recepo de qualquer mensagem estendida, existindo as seguintes regras de compatibilidade: Controladores CAN do tipo 2.0B ativo podem enviar e receber tanto frames com o formato padro como com o formato estendido; Controladores CAN 2.0B passivos enviam e recebem frames padres, ignorando os estendidos; Controladores CAN 1.0 geram erros sempre que recebam um frame com formato estendido.

Figura 7 Frame standard CAN 11 bit identificadores


Figura 8 Frame extended CAN 29 bits identificadores

2.4 ELM327 - interpretador OBD para RS232Quase todos os automveis produzidos hoje em dia devem, por lei, ter uma interface atravs da qual, equipamentos de teste podem obter informaes de diagnstico [10]. A transferncia de dados nesta interface segue vrios padres, e nenhum deles diretamente compatvel com PCs ou PDAs. O ELM327 designado para atuar como uma ponte entre estas portas OBD e as portas padro RS232. Trata-se de um CI (Circuito Integrado) que pode buscar e converter automaticamente a maioria dos protocolos em uso nos dias de hoje. O ELM327 requer poucos componentes externos para torn-lo um circuito funcional. Este CI produzido tendo como ncleo um microcontrolador da famlia PIC18F2x8x da Microchip. A pinagem do ELM327 apresentada naFigura 9.

Figura 9 pinagem do ELM327 O diagrama de blocos do ELM327 apresentado na Figura

10.

Figura 10 diagrama de bloco do ELM327 As aplicaes do dispositivo ELM327 Leitores de DTCs (Diagnostic Trouble Codes cdigos de erros) Ferramentas automotivas de scan Material didtico E suas caractersticas so: Suporte a 12 protocolos


Busca automtica por um protocolo Plenamente configurvel com comandos AT Baud rate da porta RS232 at 500kbps Entrada para monitoramento da bateria Design CMOS de baixo consumo

2.4.1

Comunicao com o veculo

Para a interface entre o ELM327 e a central eletrnica do veculo optou-se por implementar apenas a comunicao atravs do protocolo CAN. Para isso necessrio utilizar um CAN transceiver. O CAN transceiver usado o MCP2551 HighSpeed CAN Transceiver, cuja pinagem apresentada na Error!Referencesourcenotfound.. Tabela 5Pinagem do MCP2551 CAN transceiver Pino Nome Funo 1 2 3 4 5 6 7 8 TXD VSS VDD RXD VREF CANL CANH RS Transmit data input Ground Supply voltage Receive data output Reference output voltage CAN low-level voltage I/O CAN high-level voltage I/O Slope-control input

2.4.2

Comunicao serial A comunicao serial no formato RS232 (UART) utilizada com intuitos neste projeto: Para realizar o download do programa (arquivo .hex) do PC para o ARM; Para estabelecer a comunicao entre o ARM e o mdulo XBee; Para estabelecer a comunicao entre o ARM e o ELM327 e Para estabelecer a comunicao entre o mdulo XBee e o PC que ir receber os dados. Neste caso o mdulo XBee estar conectado atravs de uma porta USB, mas com os dados sendo transferidos atravs de uma porta serial virtual. Obs.: o protocolo CAN tambm um protocolo de comunicao serial. 1. 2. 3. 4.

2.5 Display LCDO display LCD utilizado um display alfanumrico de 2 linhas por 16 segmentos, de fundo azul e com backlight. Para a comunicao entre o ARM e o display foram utilizados apenas quatro dos oito bits de dados, no caso os quatro bits mais significativos. Para isso necessrio que o microcontrolador envie os dados em duas etapas: primeiro o nibble (conjunto de 4 bits) mais alto enviado e na seqncia o nibble mais baixo enviado. A Tabela 6 apresenta a pinagem do display LCD. Tabela 6 pinagem do display LCD Pino 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Smbolo VSS VDD VO RS R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 Nvel 0V 5V (varivel) H/L H/L H, H L H/L H/L H/L H/L H/L H/L H/L Descrio Terra Alimentao Contraste H: dados / L: cdigo de instruo H: read (display C) / L: write (C display) Sinal para habilitar o chip Bit de dado Bit de dado Bit de dado Bit de dado Bit de dado Bit de dado Bit de dado


14 DB7 H/L Bit de dado 15 A Backlight - led + 16 K Backlight - led Obs.: H = High (nvel alto) / L = Low (nvel baixo)

2.6

Microcontrolador ARM LPC 2148 O sistema foi desenvolvido com microcontrolador LPC2148. Para isso foi usado o mdulo eLPC64. Este mdulo consiste de uma PCB da dimenso de meio carto de crdito (half credit card size) que implementa o core de um sistema microprocessado baseado na arquitetura ARM7TDMI-S [1]. O Mdulo eLPC64 segue o conceito de System On Module (SOM) da Figura 11, ou seja, implementa as funcionalidades essenciais (processador, alimentao e clock) de um sistema embarcado e disponibiliza uma interface padro para a implementao de funcionalidades especficas a cada produto em uma placa base. O fabricante disponibiliza este mdulo com toda a linha LPC21xx da NXP (vide [11]). O esquema da placa est representada na Figura 12 e o circuito de gravao da figura 13.

Figura 11 bandeira eLPC64 vistas superior (esquerda) inferior (direita)

Figura 12 Circuito caractersticos dos microcontroladores NPX 21XX


Figura 13 Circuito de gravao do LPC 21XX O LPC2148 baseado no ncleo ARM7TDMI-S com suporte emulao (usando a porta J-TAG) aliada a uma memria de programa Flash de alta velocidade e uma interface de alta velocidade permite a execuo a 60MHz. Para aplicaes em que o tamanho do programa importante, pode-se contar tambm com o modo Thumb, com o qual se pode enxugar 30% do espao da memria de programa. [11]

2.7 ZigBeeO nome ZigBee foi criado a partir da analogia entre o funcionamento de uma rede em malha, e o modo como as abelhas trabalham e se locomovem. As abelhas que vivem em colmia voam em Zig Zag, e dessa forma, durante um vo a trabalho em busca de nctar, trocam informaes com outros membros da colmia sobre, distncia, direo e localizao de onde encontrar alimentos. Uma malha ZigBee dispe de vrios caminhos possveis entre cada n da rede para a passagem da informao, assim, possvel eliminar falhas se um n estiver inoperante, simplesmente mudando o percurso da informao. ZigBee, tambm conhecido como HomeRF Lite, o nome de uma especificao que visa aplicaes com protocolo de comunicao de alto nvel, usando pequenos rdios digitais de baixa potncia. A especificao ZigBee baseada no padro para WPANs, IEEE 802.15.4. O padro ZigBee foi desenvolvido para se tornar uma alternativa de comunicao em redes que no necessitem de solues mais complexas para seu controle, barateando assim os custos com a aquisio, instalao de equipamentos, manuteno e mo-de-obra. Trata-se de uma tecnologia relativamente simples, que utiliza um protocolo de pacotes de dados com caractersticas especficas, sendo projetado para oferecer flexibilidade quanto aos tipos de dispositivos que pode controlar. O padro de comunicao wireless utilizado no projeto o ZigBee e para isso utilizou-se mdulos XBee srie 2.

2.7.1

ZigBee Alliance

A ZigBee Alliance, que desenvolve o padro ZigBee junto ao IEEE, uma associao que conta com vrias empresas, que trabalham em conjunto para desenvolver um padro capaz de possibilitar um controle seguro, de baixo custo e de baixa potncia em redes sem fio para o controle de diversos equipamentos, incluindo solues para a automao predial e industrial e aplicaes em entretenimentos [31]. Os dispositivos baseados na tecnologia ZigBee operam na faixa ISM que no requer licena para funcionamento, incluindo as faixas de 2,4GHz (global), 915Mhz (EUA) e 868Mhz (Europa) e com taxas de transferncia de dados de 250kbps em 2,4GHz, 40kbps em 915Mhz e 20kbps em 868Mhz [12]. Com respeito alimentao dos dispositivos, os mdulos RF padro ZigBee foram criados para economizar ao mximo energia e podem ser alimentados at mesmo por pilhas ou baterias comuns, sendo que sua vida til depende da capacidade da bateria e da aplicao a que se destina. Os mdulos ZigBee quando no esto transmitindo/recebendo dados, podem entrar num estado de dormncia ou em "sleep", consumindo menos energia. A Figura 14 apresenta um grfico comparando o ZigBee com outras tecnologias de redes sem fio, mostrando a faixa de alcance e a taxa de transmisso de cada uma delas.


Figura 14 comparao do ZigBee com outras tecnologias wireless Podemos identificar dois tipos de dispositivos em uma rede ZigBee [12]: FFD (Full Function Device) pode funcionar em toda a topologia do padro, desempenhando a funo de coordenador da rede e conseqentemente ter acesso a todos os outros dispositivos. Trata-se de um dispositivo de construo mais complexa; RFD (Reduced Function Device) limitado a uma configurao com topologia em estrela, no podendo atuar como coordenador da rede. Pode comunicar-se apenas com um coordenador da rede. um dispositivo de construo mais simples. No padro ZigBee existem trs classes de dispositivos lgicos (coordenador, roteador e dispositivo final) que definem a rede: ZC (ZigBee Coordinator) s pode ser implementado atravs de um dispositivo FFD. O coordenador responsvel pela inicializao, distribuio de endereos, manuteno da rede e reconhecimento de todos os ns, entre outras funes. Pode servir tambm como ponte entre vrias outras redes ZigBee; ZR (ZigBee Router) s pode ser implementado atravs de um dispositivo FFD. Tem as caractersticas de um n normal na rede, mas com poderes extras de tambm exercer a funo de roteador intermedirio entre ns, sem precisar do coordenador. Por intermdio de um roteador uma rede ZigBee poder ser expandida, e assim ter mais alcance. Na prtica um roteador pode ser usado para amplificar o sinal da rede entre andares de um prdio, por exemplo; ZED (ZigBee End Device) onde os atuadores ou sensores sero hospedados. Pode ser implementado atravs de um dos dispositivos FFD ou RFD. Assim ele o n que consome menos energia, pois na maioria das vezes ele fica dormindo (estado sleep). A seguir feita uma apresentao das topologias malha, rvore e estrela. Mash (malha ou ponto-a-ponto) na topologia mash a rede pode se ajustar automaticamente, tanto na sua inicializao como na entrada ou sada de dispositivos da rede. A rede se autoorganiza para otimizar o trfego de dados. Com vrios caminhos possveis para a comunicao entre os ns, este tipo de rede pode abranger em extenso, uma longa rea geogrfica, podendo ser implementada numa fbrica com vrios galpes distantes, controle de irrigao ou mesmo num prdio com vrios andares; Cluster Tree (rvore) semelhante topologia de malha, uma rede em rvore, tem uma hierarquia muito maior e o coordenador assume o papel de n mestre para a troca de informao entre os ns router e end device; Star (estrela) uma das topologias de rede ZigBee mais simples de serem implantadas. composta de um n coordenador, e quantos ns end device forem precisos. Este tipo de rede deve ser instalado em locais com poucos obstculos transmisso e recepo dos sinais, como por exemplo, em uma sala sem muitas paredes ou locais abertos. Caractersticas do padro O padro ZigBee (IEEE 802.15.4) foi projetado objetivando apresentar as seguintes caractersticas:


Consumo de potncia baixo e implementao simples, com interfaces de baixo custo; Dois estados principais de funcionamento: "active" para transmisso e recepo e "sleep", quando no est transmitindo; Simplicidade de configurao e redundncia de dispositivos (operao segura); Densidade elevada de ns na rede. As camadas PHY e MAC permitem que as redes funcionem com grande nmero de dispositivos ativos. Este atributo crtico para aplicaes com sensores e redes de controle; Protocolo simples que permite a transferncia confivel de dados com nveis apropriados de segurana. Tipos de trfego O padro suporta diferentes tipos de trfego de dados que exigem atributos diferentes da camada MAC. O MAC IEEE 802.15.4 flexvel o bastante para assegurar o transporte de cada um dos tipos de trfego como: Dados peridicos, provenientes de sensores; Dados intermitentes, provenientes de interruptores e chaves; Dados provenientes de dispositivos repetitivos de baixa latncia como, por exemplo, um mouse.

2.7.2

XBee Na Figura 15,pode-se observar a foto de uma antena XBee Serie 2.

Figura 15 antena e mdulo XBee srie 2 A grande vantagem deste mdulo permitir aos projetistas usarem o protocolo ZigBee sem necessitar de conhecimentos tcnicos sobre seu funcionamento. Pode-se comunicar facilmente com este mdulo com baixo custo atravs de uma porta serial convencional, como as presentes no LPC21xx ou na porta COM de um PC (RS232), com uma taxa mxima de 115200 baud. O XBee alimentado com 3,3V o que no um problema para este projeto, pois a alimentao do ARM em 3,3V (com converso feita por circuito incluso na bandeira eLPC64), dispensando o uso de circuitos auxiliares. Assim, pode-se usar uma ligao direta entre os pinos de transmisso e recepo do XBee e do microcontrolador como demonstrado na Figura 16.

Figura16 Diagrama de transmisso usando dois mdulos Xbee


Pode-se considerar o mdulo XBee como sendo inteligente por possuir lgica de controle que pode aceitar comandos do utilizador. Isso remete a uma questo importante, o XBee possui uma nica entrada para receber dados e comandos. Os dados so recebidos pela UART interna e emitidos diretamente pela antena, enquanto os comandos nunca devem ser transmitidos. [13]. Estes comandos formam o conjunto de instrues do mdulo XBee, e desempenham o mesmo papel que os comandos usados para comunicar com um modem (comandos Hayes ou AT [A][B]). A estrutura de um comando AT tpico pode ser visto na Figura 17 Figura 17.

Figura 17 Estrutura dos comandos AT

3 Materiais e MtodosO sistema desenvolvido est representado no diagrama de bloco da Figura 19. O conector OBD interligado a placa mestre atravs do ELM 327 e placa de interface recebe os dados via comunicao sem fio por meio do XBee.

Figura 19 Diagrama de blocos dos mdulos desenvolvidos.

3.1 Desenvolvimento de Hardware Desenvolveram-se duas placas para atender as necessidades do projeto. Em ambas foram disponibilizados um circuito estabilizador de tenso para 5 Volts incluindo uma entrada padro P4 e um clipe para bateria 9 Volts, um circuito conversor de tenso para a comunicao serial com PC implementado com um max232. O circuito serial importante, pois junto ao pull-down do pino P0.13 pode-se realizar o gravao in-circuit da memria flash. 3.1.1 Placa Mestre A unidade principal ficar conectada ao conector OBD II do veculo, representada na figura 19. Essa unidade, conhecida como unidade mestre, ser a responsvel por obter os dados da Unidade de Controle atravs do protocolo CAN e do circuito integrado ELM327. Essas informaes sero enviadas atravs do mdulo XBee, que ser controlado pela bandeira ARM, para a segunda unidade.


Figura 20 - Placas de Interface com MCE e transmisso dos dados

Oscircuitosestorepresentadosnasfiguras20e21.

Figura 21 Esquema eltrico da Placa Mestre Xbee


Figura 22 Esquema eltrico da Placa Mestre Serial e ELM327 3.1.2 Placa de interface (Escravo) Monitor PorttilEssa segunda unidade receber as informaes de diagnstico atravs do segundo mdulo e mostrar os detalhes do sistema no display controlado por uma segunda bandeira do ARM. A figura 22, B1 e B2 ilustram as placas e circuitos eltricos.

Figura 23 Placas de Interface: monitor de recepo e amostras dos dados do MCE


Figura B1 Esquema eltrico do Monitor Porttil XBee, LCD e teclas

Figura B2 Esquema eltrico do monitor Porttil serial e gravao

3.1.3

XBEE

As Figura 24 e Figura 25 ilustram o circuito construdo para configurao e realizao de testes de comunicao realizados com os dois mdulos. Esses testes foram feitos com a ferramenta X4 CTU.

Figura 24 - Montagem para configurao do Xbee


v Figura 25 - Esquema eltrico para configurao do XBee.

3.2 Softwares UtilizadosA programao do ARM se fez atravs conforme Figura 26. Nele pode-se editar e compilar programas em linguagem C e assembler. O segundo software o Flash Magic, que atravs da comunicao serial, envia o cdigo em HEX para o microcontrolador LPC2148.

Figura26Ambiente de edio, compilao e simulao O terceiro software utilizado o responsvel por configurar o XBee, o X4CTU 3.2.1 Configurao do XBee No Terminal do programa X-CTU possvel programar o mdulo Xbee, conectado a uma porta serial, usando os comandos AT. Este exemplo tem a funo de alterar o valor do parmetro CT. Apresentao do ambiente de configurao do Xbee na Figura 27.


Figura 27 Aba Terminal do programa X-CTU Antes de qualquer programao deve-se proceder com a configurao do X-CTU, para isso na aba PC Configuration deve-se selecionar o baud rate, o controle de fluxo, o tamanho do pacote, a paridade, os bits de parada e se o mdulo encontra-se no modo AT ou API, sendo que a configurao de fbrica 9600 8-N-1 Flow: NONE sem suporte ao API.

4 RESULTADOSForam realizados testes em veculos que possuem barramento CAN, a qual atualmente usa rede CAN em todos os seus veculos normais de produo. Para que os servios OBD sejam acessados necessrio que o veculo esteja no modo KOEO (Key-On Engine-Off) ou KOER (Key-On EngineRunning). O servio 04 s funciona no modo KOEO. O resultado dos testes pode ser observado na Tabela 4.1. Tabela 4.1 resultado de testes em veculos Comando enviado pata para o ECU via ELM327 0100 0101 0102 0103 0104 0105 0106 0107 0108 0109 010A 010B Respostas obtidas, decodificada e apresentadas no LCD. 41 00 BE 1F B0 10 41 01 00 04 00 00 NO DATA 41 03 02 00 41 04 5A 41 05 7E 41 06 81 41 07 78 41 08 D5 41 09 78 NO DATA 41 0B 26

Comentrios sobre os cdigos podem ser obtidos nos manuais. PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs


010C 010D 010E 010F 0110 0111 0112 0113 0114 0115 0116 0117 0118 0119 011A 011B 011C 011D 011E 011F 0120 03 03 03 03 03 04 04 ATI ATDP ATDPN ATBD

41 0C 0D 5C 41 0D 00 41 0E 7F 41 0F 58 NO DATA 41 11 32 NO DATA 41 13 01 41 14 AB 7E 41 15 FF FF NO DATA NO DATA NO DATA NO DATA NO DATA NO DATA 41 1C 04 NO DATA NO DATA NO DATA NO DATA 43 00 43 01 01 35 43 02 01 35 01 15 0080: 43 03 01 35 01 15 1: 02 01 00 00 00 00 00 00A0: 43 04 01 35 01 15 1: 02 01 03 40 00 00 00 44 7F 04 22 ELM327 v1.3 AUTO, ISO 15765-4 (CAN 11/500) A6 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 41 00 9E 3E 80 1104 60 20

PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs PIDs Sem DTC Com 1 DTC 0135 Com 2 DTCs 0135 e 0115 Com 3 erros 0135, 0115 e 0201 Com 4 erros - 0135, 0115, 0201 e 0340 Cdigos apagados com sucesso Erro ou o veculo estava desligado ou estava com o motor ligado Verso do software do ELM327.O chip se identifica. Descreve o protocolo atual. Descreve o protocolo atual pelo nmero. Executa um Buffer Dump no OBD.

Como pode ser observado abaixo, apenas os comandos em ASCII, para os mdulos 01 e 03, foram solicitados, obtendo-se as diversas respostas para os PIDs correspondentes. Mdulo 01 PID 05: Esse comando se refere temperatura do lquido de resfriamento do veculo. O termo 41 05 significa a resposta da solicitao, enquanto que o parmetro 4E , de fato, o valor de maior interesse. Para obter a temperatura em graus Celsius deve-se converter o valor 4E (hexadecimal) para decimal e subtrair 40 do resultado. Logo, a temperatura encontrada foi 38 C. Mdulo 01 PID 0C: Este comando se refere rotao do motor. O termo 41 0C significa a resposta da solicitao. Diferente do mdulo citado acima, o termo de maior interesse apresenta dois bytes de retorno, 00 00. A rotao em RPM obtida da seguinte forma:


Sendo A o primeiro byte e B o segundo byte do retorno. Assim, a rotao apresentou valor nulo, como era de se esperar, uma vez que esses dados foram obtidos com o veculo desligado. Mdulo 01 PID 0D: esse comando se refere velocidade do motor. O termo 41 0D significa a resposta da solicitao, enquanto que o byte de retorno 00 representa a resposta de interesse em hexadecimal. Para esse comando a velocidade em Km/h dada diretamente pela converso desse valor para decimal e, mais uma vez, a nulidade foi obtida. Mdulo 01 PID 0F: esse comando se refere temperatura do ar de admisso. O termo 41 0F significa a resposta da solicitao, enquanto que o byte de retorno 58 representa a resposta de interesse em hexadecimal. A temperatura em graus Celsius obtida transformando esse valor para decimal e, mais uma vez, subtraindo-o de 40. A temperatura de admisso obtida foi de 48 C. Mdulo 01 PID 14: esse comando se refere tenso no sensor de oxignio. O termo 41 14 significa a resposta da solicitao. Novamente a resposta apresenta dois bytes de retorno, 03 99. Entretanto, nesse caso, apenas o primeiro byte se refere tenso no sensor lambda.

5 ConclusoO Scanner Automotivo Wireless alm de ler os cdigos de defeito, pode enviar sinais a ECU para que ela retorne parmetros teis como, por exemplo, velocidade do veiculo, rotao e temperatura de arrefecimento do motor, temperatura do ar e a tenso na sonda lambda. Dessa forma o trabalho em questo atendeu todas as expectativas. Como o Scanner foi delimitado para comunicaes com protocolo CAN, a aplicao desse trabalho fica restrita a veculos que tenha essa ferramenta. Entretanto, nada impediria que o diagnstico fosse feito por outros protocolos, bastando, para isso, o incremento de componentes como resistores, transistores e capacitores. Optou-se pelo Controller rea Network (CAN), pelo fato desse protocolo de comunicao serial ser uma tendncia, tendo a expectativa que nos prximos anos todas as montadoras passem a adot-lo.

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CT-168_09