Kotak Telematika DIY: 12 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Kotak telematika (alias Kotak Hitam) digunakan untuk merekam dan mencatat berbagai atribut kendaraan yang bergerak. Mereka telah terutama digunakan di pesawat terbang untuk mencatat berbagai atribut pesawat terbang, misalnya, kecepatan udara, pos, tingkat bahan bakar, obrolan radio, dll. Ini adalah titik referensi pertama untuk setiap insiden pesawat, karena menyimpan semua data pesawat yang mengarah ke atas. terhadap kejadian tersebut. Metode pemantauan kinerja, kondisi, dan pergerakan kendaraan ini telah dialihkan ke mobil, memungkinkan perusahaan asuransi untuk mendapatkan perkiraan gaya mengemudi yang lebih baik untuk memberikan premi yang benar kepada pelanggan mereka.

Beberapa perusahaan meminta biaya tambahan untuk memasangnya, yang lain akan melakukannya dengan harga asuransi yang lebih rendah. Instruksi ini dirancang untuk memberikan instruksi langkah demi langkah tentang cara membuat kotak Telematika khusus untuk mengemudikan kendaraan.

PENOLAKAN: Kotak hitam yang dibuat khusus ini mungkin tidak selalu menjadi bukti yang sah di pengadilan. Beberapa negara/negara bagian/undang-undang setempat mungkin tidak mengizinkan pemasangan unit pemantauan khusus ke dalam kendaraan yang bergerak kecuali diizinkan oleh tim pemasangan yang disetujui. Untuk alasan ini, dan hal lain yang terkait dengan perusakan port OBD, penulis artikel dan situs web ini tidak bertanggung jawab atas hasil mengemudi Anda, mobil Anda, elektronik mobil Anda (termasuk komputer terpasang), dan insiden lain terjadi dengan unit pemantauan custom-made dipasang.

PEMBARUAN / PERINGATAN: Saya pergi selama seminggu, tetapi membiarkan semua elektronik terpasang. Apa yang tidak saya sadari adalah bahwa port OBD selalu menyala. Karena port OBD menggunakan port Bluetooth dan Bluetooth mengkonsumsi daya yang cukup besar, aki mobil akan terkuras…

Langkah 1: Dapatkan Bahan

Untuk proyek ini, Anda akan membutuhkan:

• 1x ELM327 OBDII adaptor Bluetooth - Ebay
• 1x Arduino Mega* - Ebay
• 1x modul Bluetooth HC-05** - Ebay
• 1x modul pembaca kartu SD - Ebay
• 1x modul GPS Neo-6M - Ebay
• 1x antena GPS (dengan konektor SMA) - Ebay
• 20x kabel jumper 10cm Pria-Wanita - Ebay
• 1x UFL Mini adaptor - Ebay
• 1x kotak cetak 3D - (desain) SketchUp, (cetak) Hub 3D
• spacer 6x 5mm - Ebay
• 4x M3 10mm mur dan baut - Ebay
• 6x M3 12-16mm mur dan baut - Ebay
• 1x kartu SD 8GB - Ebay
• 1x Adaptor USB Mobil - Ebay

Syukurlah untuk Ebay! Informasi lebih lanjut tentang beberapa modul akan dirinci pada langkah berikutnya.

* Ada argumen untuk menggunakan Uno, tetapi karena saya membutuhkan banyak port serial, dan ruang program terbatas, saya memilih keluar dari Uno. Ada juga argumen untuk menggunakan Due, karena lebih kuat. Due menggunakan 3V3 untuk pin IO-nya, yang mungkin rusak oleh komponen 5V lainnya. Oleh karena itu, gunakan Mega.

** Jangan salah mengira HC-05 dengan HC-06! HC-06 adalah modul khusus budak, dan tidak dapat dikonfigurasi untuk menjadi master. Dapatkan HC-05! PENTING: pastikan modul HC-05 memiliki pin Kunci untuk dapat beralih ke mode AT, jika tidak, seluruh proyek ini tidak akan berfungsi!

Langkah 2: Bagaimana Cara Kerjanya?

Bagaimana kita akan membaca data dari mobil? Sebagian besar mobil (jika tidak semua mobil) setelah tahun 2003 harus memiliki dan port OBD untuk berbicara dengan mesin (periksa sebelum membeli!). OBD adalah singkatan dari On Board Diagnostics, dan digunakan terutama untuk menentukan kesalahan pada mobil. Misalnya, saat lampu mesin Anda menyala, kode kesalahan dicatat. Ketika Anda membawanya ke garasi, mekanik akan memiliki pembaca OBD yang akan membaca kode kesalahan, sehingga mereka akan tahu apa yang harus diperbaiki.

Dari port OBD, Anda juga dapat membaca data langsung. Data langsung yang tersedia tergantung dari mobil ke mobil, tetapi sebagian besar mobil seharusnya memungkinkan Anda membaca hal-hal dasar seperti kecepatan, penghitungan putaran, jarak tempuh, dll. Untuk keperluan proyek ini, saya memilih untuk membaca kecepatan kendaraan, RPM mesin, dan depresi throttle.

Saat Anda mendapatkan ELM327, temukan port OBD Anda. Ini akan berbeda untuk setiap merek mobil. Untuk Ford Fiesta saya, itu berada di antara roda kemudi dan pintu pengemudi. Jika Anda tidak dapat menemukannya, cari [merek mobil] [model mobil] port obd di Google, di mana seharusnya ada sejumlah video/gambar yang menunjukkan di mana port OBD Anda berada. Setelah ditemukan, colokkan ELM327 Anda.

Anda dapat menguji port OBD dengan mudah jika Anda memiliki ponsel Android. Buka Play Store, dan unduh aplikasi bernama Torsi. Ada versi berbayar dan versi gratis. Versi gratis akan cukup untuk tujuan demo. Cukup sambungkan ke ELM327 Anda melalui Bluetooth, pilih PID yang diinginkan yang ingin Anda baca, dan nyalakan mobil Anda. Anda akan langsung melihat bacaan di layar Anda.

Langkah 3: Buat Kotak

Bahan yang dibutuhkan:

model kotak

Hasil: kotak dan alas cetak 3D

Sebelum memulai elektronik, saya sarankan mencetak kotak 3D (atau membuatnya sendiri!) dengan lubang pemasangannya sendiri. Akan jauh lebih mudah untuk memperbaiki Arduino di tempatnya tanpa semua komponen menghalangi!

Saya merancang kasing sederhana (file *.skp) untuk menyimpan semuanya di tempatnya. Modelnya dibuat di SketchUp, dan desainnya dicetak 3D menggunakan layanan pencetakan 3D dari Hub 3D, di mana mereka akan mencetak model Anda dengan kualitas yang cukup bagus dengan harga yang relatif murah.

Cetak kotak ini, sehingga Anda dapat meletakkan barang elektronik Anda di dalamnya.

Langkah 4: Pasang Basis

Bahan yang dibutuhkan:

• Arduino Mega
• Basis cetak 3D
• 3x spacer
• 3x kacang M3
• 3x mesin cuci M3
• 3x M3 12mm baut

Hasil: dasar rakitan

Dimulai dengan lubang pemasangan nomor 1 (lubang pemasangan antara header ICSP 6-pin dan pin Comms, lihat gambar), letakkan washer di sisi atas papan, dan spacer antara papan dan alas. Pasang sekrup melalui mesin cuci, lubang pemasangan papan, spacer, dan keluar melalui alasnya. Ada ut-out heksagonal di bawah alas untuk memasang mur. Kencangkan, tetapi sisakan ruang yang cukup untuk menempatkan spacer lainnya.

Ulangi untuk setiap lubang pemasangan.

Setelah ketiga lubang pemasangan selesai, kencangkan sekrup sehingga papan terpasang dengan kuat pada alasnya. Lubang pemasangan lainnya tidak diperlukan. Saya tidak dapat memasang sekrup lain, karena akan berbenturan dengan penempatan pin/komponen. Ketiganya harus cukup untuk menjaga papan tetap di tempatnya.

Langkah 5: Hubungkan

Bahan untuk langkah ini:

• Basis rakitan
• HC-05
• Neo-6M
• Adaptor mini UFL
• pembaca kartu SD
• 16x kabel jumper

Hasil: perakitan elektronik dasar

Langkah pertama adalah menghubungkan semuanya ke Arduino Mega. Anda akan menemukan diagram koneksi dasar di salah satu gambar terlampir. Kami akan menggunakan port Serial, bus SPI, dan beberapa pin IO.

Jika Anda ingin tahu cara kerja setiap modul, Anda dapat menghubungkan setiap modul satu per satu untuk mengujinya. Jika tidak, jika Anda yakin semuanya akan baik-baik saja, hubungkan saja semuanya.

Pembaca Kartu SD

Hubungkan berikut ini:

• CS - pin 53
• SCK - pin 52
• MOSI - pin 51
• MISO - pin 50
• Vcc - pin 5V dekat pin 22
• Gnd - pin ground dekat pin 52

GPS

Hubungkan berikut ini:

• GPS TX - pin 15
• GPS RX - pin 14
• GPS Gnd - pin ground yang paling dekat dengan soket listrik
• GPS Vcc - pin 5V paling dekat dengan soket listrik
• Hubungkan adaptor mini UFL ke pin antena modul
• (Opsional) GPS PPS - pin 2

Bluetooth

Hubungkan berikut ini:

• Bluetooth TX - pin 17
• Bluetooth RX - pin 16
• Kunci Bluetooth - pin 3
• Bluetooth Vcc - pin 19
• Bluetooth Gnd - pin 18

Langkah 6: Kompres

Bahan yang dibutuhkan:

Perakitan elektronik dasar

Sekarang setelah semuanya terhubung, putar modul sehingga semuanya pas di dalam batas Mega, tetapi tanpa melepaskan kabel. Anda mungkin ingin menutupi pin dan komponen listrik yang terbuka dengan pita listrik untuk menghindari hubungan arus pendek. Hati-hati!

GPS

Putar kabel hingga bagian atas modul GPS menghadap pin komunikasi Mega.

Pembaca Kartu SD

Pada dasarnya, tekuk/lipat kabel sehingga bagian atas modul pembaca kartu SD menghadap ke bawah di atas tombol Reset.

Bluetooth

Modul Bluetooth akan "membungkus" dirinya sendiri di sekitar modul GPS, dan berakhir di sisi lain papan, dengan pin analog.

Langkah 7: Merakit Kotak

Bahan yang dibutuhkan:

• Basis elektronik rakitan
• kotak cetak 3D
• 4x kacang M3
• 4x mesin cuci M3
• 4x M3 10mm baut

Hasil: Kotak yang sudah dirakit sepenuhnya

Dapatkan ujung lain dari adaptor mini UFL dan colokkan melalui lubang di kotak, kencangkan di tempatnya dengan mur. Pastikan itu kencang, karena kita tidak ingin antena terpelintir!

Gabungkan kedua rakitan bersama-sama, pastikan tidak ada kabel yang terputus. Sejajarkan keempat lubang sudut dan paskan mur M3 ke dalam lubang heksagonal di bawah alas. Tempatkan mur M3 melalui lubang dan kencangkan kotak bersama-sama.

Langkah 8: ELM327

Bahan yang dibutuhkan:

• Perakitan penuh
• Adaptor OBD Bluetooth ELM327
• Komputer portabel

Di GitHub, Anda akan menemukan program singkat (BluetoothScanner) yang akan memindai beberapa perangkat Bluetooth terdekat. Ini akan menampilkan alamat MAC dan SSID (nama) dari setiap perangkat. Ini juga akan memungkinkan Anda untuk mengirim perintah secara manual ke mobil Anda.

Alamat MAC

Agar HC-05 terhubung secara otomatis ke ELM327, Anda perlu menemukan alamat MAC adaptor. Ini biasanya berbeda untuk setiap modul. Ini untuk menghindari menghubungkan ke perangkat yang salah!

Cukup unggah kode ke Mega, nyalakan mobil Anda, dan jalankan kodenya. Pada output terminal, Anda akan melihat hasilnya. Kode mencoba untuk secara otomatis mengikat modul ke alamat MAC yang dipilih, tetapi terkadang ini tidak berhasil. Cukup pastikan Anda mendapatkan alamat MAC yang benar. Alamatnya akan terlihat seperti 1D, A5, 68988B. Alamat MAC Anda mungkin berbeda, tetapi harus dalam format yang sama. Simpan ini untuk langkah selanjutnya!

Offset Respons

Anda juga perlu menentukan format data yang dihasilkan yang keluar dari adaptor OBDII. Dengan menggunakan kode yang baru saja Anda unggah (dalam langkah ini), kirimkan karakter 0100. Perintah ini untuk menentukan data apa yang dapat dikirimkan kembali oleh mobil Anda kepada Anda. Daftar lengkap perintah ditemukan di Wikipedia.

Anda perlu memeriksa format data yang dikembalikan. Di Ford Fiesta (2012) saya, perintah itu digaungkan sebelum hasilnya:

• Perintah Dikirim: 0100
• Respons Diterima: 0100BE1FA813

Namun, di Renault Clio (2006), perintah itu tidak digaungkan:

• Perintah Dikirim: 0100
• Tanggapan Diterima: BE1FA813

Responsnya mungkin berbeda tergantung pada mobil. Anda harus menghapus karakter sebelumnya dari respons. Idealnya, respons Anda akan terlihat seperti contoh Clio di atas. Jika Anda memiliki karakter lain, ingat jumlah karakter sebelum respons. Anda akan membutuhkan ini di langkah berikutnya!

Langkah 9: Unggah Kode

Bahan yang dibutuhkan:

• Kode sumber
• Kotak rakitan

Hasil: kotak selesai.

Kode sumber lengkap dapat ditemukan di GitHub (nama proyek: SimpleArduinoObd), di mana Anda akan melihat banyak file header (*.h). Unduh file, dan buka di Arduino IDE.

Ingat alamat MAC yang Anda simpan sebelumnya? Buka ObdHelper.h dan di sekitar baris 34 (nama variabel obdMacAddress) ubah alamat MAC di sana untuk alamat yang Anda simpan di Langkah 4. Alamat harus dipisahkan dengan koma dan dalam format yang sama dengan 1D, A5, 68988B.

Ingat offset respons yang Anda simpan di Langkah 4? Buka ObdHelper.h dan di sekitar baris 23 (definisi RESPONSE_PREFIX_OFFSET) ubah offset menjadi apa pun yang seharusnya.

Langkah 10: Sembunyikan Kotak

Bahan yang dibutuhkan:

• kotak selesai
• Kabel USB Arduino
• Antena GPS
• Adaptor USB mobil

Hasil: proyek selesai

Sekarang setelah kotaknya selesai, kita bisa memasukkannya ke dalam mobil!

1. Temukan lokasi untuk meletakkan kotak Anda. Idealnya itu harus disembunyikan di suatu tempat. Saya meletakkannya di bawah kursi penumpang saya. Ingat: harus cukup dekat agar kabel USB dapat menjangkau soket pemantik api mobil!
2. Buka antena GPS Anda dan selipkan di celah antara bodi luar dan bodi dalam, di bawah segel karet. Kabel antena trailing dapat diselipkan di bawah kursi penumpang, atau di bawah karpet.
3. Tempatkan "kepala" antena GPS di lokasi yang dapat dengan mudah melihat langit. Saya meletakkannya di bawah kaca depan.
4. Colokkan kabel USB ke dalam kotak, lalu colokkan kabel ke adaptor USB mobil.
5. Colokkan adaptor USB mobil ke soket pemantik api.

Anda sekarang siap untuk mengambilnya untuk test drive!

Langkah 11: Hasil

Sayangnya, untuk melihat isi kartu SD, Anda harus membuka kotak dan secara manual mencolokkan kartu SD ke komputer untuk membacanya. Namun demikian, file akan disimpan di dalamnya. Nama file dalam format [tahun][bulan][hari][jam]. Data file dalam format [tanggal], [waktu], [lintang], [bujur], [RPM], [kecepatan], [akselerator].

Di bawah ini adalah contoh dari apa yang disimpan:

25/05/18, 12:41:06, 51.569889, -2.658524, 01819, 0037, 004125/05/18, 12:41:07, 51.569817, -2.658419, 01841, 0038, 004325/05/18, 12:41:08, 51.569736, -2.658341, 01867, 0038, 0043

Penting

• kecepatannya kemungkinan dalam KPH (kilometer/jam), tergantung kendaraan Anda.
• depresi akselerator dalam persentase (%) dan dapat dimulai pada nilai yang lebih tinggi dari 0%.
• waktunya di UTC.

Langkah 12: FAQ

Berapa lama GPS mendapatkan sinyal GPS?

Biasanya, sekitar 30 detik. Ini tergantung pada lokasi.

Berapa lama sampai kartu SD penuh?

Kartu SD 8GB memiliki ruang memori sekitar 7,67 GB. Setiap entri ke file memiliki panjang 55 byte. Setiap entri dibuat setiap detik aktivitas GPS. Dengan asumsi rata-rata 2 jam mengemudi per hari, Anda memiliki rumus berikut:

([Ruang Memori yang Tersedia] / ([byte per entri] * [jumlah entri per hari])) / 365 = waktu (tahun) hingga kartu memori penuh.

Dengan asumsi sebagai berikut:

• Ruang memori adalah 7GB (7.000.000.000 byte)
• byte per entri adalah 55 byte
• jumlah entri adalah 60 detik * 60 menit * 2 jam = 396.000

(7.000.000.000 / (55 * 396.000)) / 365 = 48,4 tahun

Singkatnya, waktu yang sangat lama!

Apakah bisa dikirim ke server?

Untuk mengirim ke server, Anda memerlukan modem. Saya telah bereksperimen dengan SIM808, yang memiliki GPS, GSM, dan Bluetooth dalam satu chipset (dan sedikit lebih murah daripada perangkat keras yang digunakan dalam proyek ini). SIM808 mengandalkan jaringan 2G, yang perlahan dihapus di seluruh dunia. Saya mungkin harus mencari solusi lain untuk ini.