Ford Kuga. Исследование TPMS

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур
Станки: Калибр ПЛ-600, НГФ-110Ш4, ТВ-4

Ford Kuga. Исследование TPMS

Сообщение KimIV » 03 фев 2020, 11:20

Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур
Станки: Калибр ПЛ-600, НГФ-110Ш4, ТВ-4

Ford Kuga. Исследование TPMS

Сообщение KimIV » 03 фев 2020, 11:22

Введение

Есть люди, реально заблуждающиеся в том, как работает TPMS у фордов. Например, вот. Пишет, что мол продаются активированные датчики и не активированные :jokingly: А ещё встречается чушь в виде того, что датчики передают разные длительности сигналов и якобы BCM их так различает :jokingly: Вообщем, выдумок разных в интернете очень много. Поэтому я решил самостоятельно разобраться в теме. Понимаю, что есть множество различных систем TPMS:
- Таких, которые имеют одну антенну, принимающую сигналы от датчиков. И таким системам всё равно, где какой датчик стоит;
- Таких, которые имеют по антенне в каждой колёсной арке, и слушающие каждая свой датчик. Они умеют самостоятельно определять левые, правые, задние и передние колёса;
- Есть также системы, которые работают в тесной связи с датчиками АБС. Но не те, которые по угловой скорости вращения колеса могут вычислить его диаметр и таким образом определить его приспущенность, а те, в которых датчики АБС помогают определить, в каком колесе находится датчик TPMS.
Мне же в данный момент интересно разобраться в работе TPMS именно Куги, так как у меня есть в наличии собственно сам автомобиль, есть приборы, которые умеют "будить" датчики TPMS и заставлять их передавать данные, а также принимать и интерпретировать эти данные. Есть датчики для тестов, есть радиолюбительские приборы и оборудование, есть программное обеспечение, то есть имеются возможности. Ну и плюс желание. И из этого, я думаю, что-то должно получиться!

Ну и с чего же начать? Естественно с теории... Интернет поможет. Идём на сайт cardiagn.com и там в списках "SELECT BRAND" и "SELECT MODEL" выбираем "FORD KUGA". На открывшейся странице жмакаем кнопку "READ MANUAL". Следующую страницу листаем вниз до документа "Tire Pressure Monitoring System (TPMS)". Скачиваем его и читаем со словарём :jokingly:

01_1.png
01_2.png
01_3.png


Вот прямая ссылка на страницу с этим документом. Дальнейший текст - это мой вольный перевод данного документа. В нём описывается система TPMS для автомобиля Ford Escape. Аналогичного документа для Куги я не смог найти, но в этом и нет необходимости, так как Куга - это европейская версия американского эскейпа.


Функция TPMS

TPMS (англ. Tire Pressure Monitoring System - система контроля давления в шинах) контролирует давление в шинах с помощью 4 датчиков TPMS, установленных на штоке клапана, которые передают данные о давлении в шине в BCM (Body Control Module - Модуль управления системами кузова. В Куге он находится под бардачком, то есть перед/над ногами переднего пассажира.). Места расположения датчиков TPMS и их уникальные идентификаторы записываются в BCM. BCM сравнивает данные давления в шинах, отправленные датчиками, с запрограммированным желаемым давлением в шинах. Это запрограммированное давление соответствует давлению, указанному на этикетке на стойке в проёме водительской двери. Если давление в шинах отклоняется от запрограммированного давления в шине, то BCM, используя MS-CAN, сигнализирует IPC (Модуль управления панелью приборов), чтобы загорелся предупреждающий индикатор TPMS, а также отобразилось сообщение на дисплее. Запрограммированное желаемое давление в шинах не может быть изменено. BCM также использует сведения о скорости автомобиля, полученные из модуля управления силовым агрегатом (PCM). Эти сведения нужны для определения состояния системы TPMS и условий возникновения неисправности.

01_4.png


Сканирующий инструмент является полезным инструментом для диагностики проблем TPMS и может использоваться для проверки точности данных о давлении в шинах, передаваемых датчиками TPMS. Это достигается путем сравнения данных PID давления в шинах BCM с фактическим давлением в шинах с использованием манометра. Обучение датчиков* не требуется после перестановки колёс на автомобилях с одинаковым давлением в передних и задних шинах, однако, BCM не может распознать, что идентификаторы датчиков были перемещены в разные положения, и будет сохранять исходную информацию о положении для каждого датчика.

* Я в корне не согласен с таким термином, как "обучение датчиков". На самом деле датчики ничему не обучаются. Обучается BCM "видеть" именно "свои" датчики. Это в BCM записываются ID датчиков, по которым потом происходит идентификация, что это свои датчики, а не соседнего автомобиля на парковке. И вот этот неправильный термин "обучение датчиков" очень многих вводит в заблуждение. На самом деле каждый датчик уже запрограммирован производителем и в него записан уникальный ID. В процессе "обучения датчиков" ID каждого датчика записывается в BCM, то есть это BCM обучается "видеть" установленные в колёса датчики. Вообщем, я предлагаю при встрече в дальнейшем повествовании термина "обучение датчиков" понимать под этим процедуру прописывания ID датчиков в память BCM.


Нюансы обучения датчиков

При обучении датчиков некоторый источник шума может препятствовать прохождению радиосигнала от датчиков до радиомодуля BCM. И поэтому обучение известных исправных датчиков от другого транспортного средства не поможет различить неисправный BCM или его радиомодуль. Этот метод (другие заведомо исправные датчики) может использоваться для различения датчиков и модуля BCM в целом. Если BCM в подозрительном транспортном средстве не может обучить ни один из датчиков на транспортном средстве и, аналогично, не может обучить заведомо исправные датчики от другого транспортного средства, то проблема заключается в BCM или его радиомодуле, а не в оригинальных датчиках. Оригинальные датчики не должны быть заменены. Если датчик в определенном месте вызвал несколько событий неисправности, но датчик работает и, кажется, работает нормально, перемещение этого конкретного колеса в другое место на транспортном средстве является хорошим способом изолировать проблему с определенным расположением датчика / колеса.

Перемещайте автомобиль в пределах нескольких десятков сантиметров, чтобы колёса провернулись и датчики изменили своё положение относительно автомобиля. Это может быть сделано в попытке воспроизвести проблему и помочь определить, была ли проблема связана с датчиком или оставалась в исходном местоположении датчика. Если автомобиль находился в неподвижном состоянии более 30 минут, датчики переходят в "спящий режим" для экономии электроэнергии элемента питания, и их необходимо "разбудить", чтобы они передавали самую последнюю информацию о давлении в шинах в BCM. См. Активация датчика системы контроля давления в шинах (TPMS).

Если первый датчик не проходит процедуру обучения TPMS, BCM прерывает всю процедуру. Запуск процедуры обучения с другого колеса - это метод, который можно использовать для определения того, могут ли остальные датчики подойти к модулю. Это может помочь сэкономить время, определяя, поврежден ли один датчик, возникают ли проблемы у других датчиков, или BCM испытывает трудности в обучении с определенным местоположением датчика TPMS.


To be continued...
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур
Станки: Калибр ПЛ-600, НГФ-110Ш4, ТВ-4

Ford Kuga. Исследование TPMS

Сообщение KimIV » 04 фев 2020, 07:49

Предупреждающий индикатор TPMS

Предупреждающий индикатор TPMS и центр сообщений автомобиля иногда отображают неисправности, которые клиент не может устранить. Рассматривайте эти сообщения как неисправности TPMS, которые необходимо обслуживать.

Предупреждающий индикатор TPMS горит постоянно, а в центре сообщений отображается НИЗКОЕ ДАВЛЕНИЕ ШИНЫ, когда любое из давлений в шинах падает ниже предела низкого давления. Когда это условие существует, отрегулируйте давление в шинах до рекомендованного давления в холодных шинах, указанного на этикетке на стойке водительского дверного проёма.

Предупреждающий индикатор TPMS мигает в течение 70 секунд, а затем постоянно горит, когда зажигание повернуто в положение ON, когда TPMS работает со сбоями. PID TPMS_STAT может использоваться, чтобы определить, почему мигает индикатор предупреждения TPMS.


Определения PID TPMS_STAT

BCM контролирует состояние TPMS. Текущий статус можно просмотреть, открыв PID статуса TPMS:
TPMS_STAT в BCM. Это помогает определить текущее состояние системы и может помочь в диагностике системы. PID TPMS_STAT имеет 4 действительных состояния:
- SENSOR FAULT: если BCM не получал данные о давлении в шинах от 1 до 3 датчиков TPMS в течение 20 минут, когда скорость автомобиля превышает 32,2 км / ч (20 миль / ч).
- SYSTEM FAULT: если BCM не получал данные о давлении в шинах от всех 4 датчиков в течение 20 минут, когда скорость автомобиля превышает 32,2 км / ч (20 миль / ч).
- LOW: если BCM обнаружил, что по крайней мере 1 датчик TPMS сообщает о низком давлении в шинах.
- ACTIVE: если TPMS функционирует нормально.


Определения PID последнего события

TPMS использует PID последнего события предупреждения TPMS для хранения подробной информации о последних 5 случаях, когда был активирован индикатор предупреждения TPMS. Эти PID могут использоваться для получения дополнительной информации о конкретном событии TPMS, но должны использоваться осторожно.

EVT1_IGN - EVT5_IGN
Количество ключевых циклов с момента предупреждения индикатора TPMS. Этот PID циклически изменяется от нуля до 255, а затем снова начинается с нуля. Используйте этот PID, чтобы определить, как давно произошло событие TPMS и время (в ключевых циклах) между событиями.

EVT1_TLOC - EVT5_TLOC
Это последнее запрограммированное место для датчика, вызывающего каждое событие TPMS. Из-за вращения колеса датчик может больше не находиться в указанном месте. Рекомендуется записать все PID, переобучить систему и использовать PID идентификатора датчика, чтобы точно определить фактическое местоположение каждого датчика.

VT1_PSI - EVT5_PSI
Это давление в шинах, связанное с каждым событием индикатора предупреждения TPMS. Это может использоваться для определения событий TPMS, которые были вызваны низким давлением, и для определения того, когда датчик передает неточное давление в шинах.

EVT1_STAT - EVT5_STAT
Описывает состояние предупреждения каждого события TPMS с использованием информации, полученной из PID состояния TPMS (TPMS_STAT). Если есть проблема со связью, статус может быть НОРМАЛЬНЫМ.
- UNKNOWN
- NORMAL (нормальная работа)
- LOW (событие низкого давления)
- FAULT (неисправность датчика или неисправность системы)

EVT1_TxID - EVT5_TxID
Это уникальный идентификатор датчика, участвующего в каждом событии TPMS. EVT1 - самое последнее событие, которое вызвало предупреждающий индикатор TPMS.


Радиочастотные помехи (RFI)

Причины радиочастотных помех:
- Обнаружено, что видеооборудование вызывает радиочастотные помехи, особенно когда линии электропитания и видео находятся рядом с TPMS.
- Обнаружено, что автомобильная сигнализация (даже установленная дилером) создает достаточный уровень радиопомех, чтобы вызвать сбой TPMS или потерю значительного диапазона. Эти автомобильные сигнализации могут быть трудными для поиска, так как они обычно скрыты где-то в стороне для ограниченной доступности.
- Было установлено, что многие автомобильные зарядные устройства для сотовых телефонов вызывают значительную радиочастотную помеху. Больше всего пострадали автомобили с точкой питания, ближайшей к BCM. Следует отметить, что большинство зарядных устройств для сотовых телефонов не всегда обеспечивают высокий уровень помех. Это зависит от состояния заряда аккумулятора сотового телефона. В некоторых случаях аккумулятор телефона должен быть почти полностью разряжен.
- Источники питания и инверторы постоянного / переменного тока обычно создают много помех. Большинство потребительского оборудования имеет очень мало фильтрации или экранирования.
- В некоторых случаях RFI могут быть вызваны модулем или заземлением на транспортном средстве. В зависимости от серьезности проблемы, грязное заземление, неправильно построенный защитный экран или модуль могут отключить систему. Модули, в которых есть микроконтроллеры, использующие тактовые схемы для создания тактовых импульсов для микропроцессора, могут излучать RFI.
- Клиентская электроника также может быть источиком радиочастотных помех. Включение и выключение клиентской электроники может быть хорошим способом выявления их влияния на работу TPMS.


Варианты устранения прерывистой работы TPMS, вызванной RFI

Если компонент ОЕМ или клиентское устройство вызывает проблему радиопомех, замените устройство.
Если зарядное устройство вызывает проблемы с радиопомехами, клиент должен проконсультироваться со своим оператором сотовой связи, чтобы приобрести другое зарядное устройство.
Если устройство, такое как установленная дилером сигнализация, вызывает проблему радиопомех, переместите устройство в другое место в автомобиле. В случае переносного устройства переместите шнур питания в другое место.


Изменение температуры окружающей среды и давления в шинах

Давление в шинах колеблется в зависимости от изменений температуры. По этой причине давление в шинах должно быть установлено в соответствии со спецификацией, когда шины находятся при температуре наружного воздуха. Если транспортному средству разрешено прогреваться до температуры в помещении, а наружная температура меньше, чем температура в помещении, необходимо соответствующим образом отрегулировать давление в шинах.
Если шины накачаны в соответствии с техническими характеристиками при температурах в помещении, и транспортное средство перемещается на улицу, когда температура наружного воздуха значительно ниже, давление в шинах может упасть настолько, что это будет обнаружено TPMS и активирует предупреждающий индикатор TPMS.
При понижении температуры окружающей среды на -12,2 ° C (10 ° F) давление в шинах снижается на 6,9 кПа (1 фунт / кв. Дюйм). Отрегулируйте давление в шинах на 6,9 кПа (1 фунт / кв.дюйм) для каждого падения температуры окружающей среды на -12,2 ° C (10 ° F) по мере необходимости, чтобы поддерживать в шине указанное давление на этикетке. Чтобы отрегулировать давление в шинах в помещении для более низких наружных температур, обратитесь к следующей таблице. Показания нижней таблицы легко переводятся в Bar путём деления на 100.

02_1.png



To be continued...
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур
Станки: Калибр ПЛ-600, НГФ-110Ш4, ТВ-4

Ford Kuga. Исследование TPMS

Сообщение KimIV » 05 фев 2020, 09:54

Модуль управления кузовом (BCM)

BCM - это многофункциональный модуль (ссылка на сообщение с фотографиями BCM), который контролирует все сигналы датчиков и все сообщения шины HS-CAN, относящиеся к TPMS. BCM записывает и сохраняет уникальный идентификатор каждого датчика TPMS. BCM сохраняет предыдущую информацию о местоположении датчика после перестановки колеса. Чтобы BCM узнал новое местоположение датчика, датчики должны быть обучены для BCM. Кроме того, датчики должны быть обучены при установке нового BCM.


Датчик системы контроля давления в шинах (TPMS)

Каждый из 4 датчиков давления TPMS содержит элемент питания, сенсор давления и радиопередатчик*. Радиопередачи датчика TPMS отправляются примерно каждые 60 секунд, пока скорость автомобиля превышает 32,2 км / ч (20 миль / ч).

* Добавлю к вышеперечисленному списку, что датчики ещё могут содержать температурный сенсор и акселерометр.

Фотографии внутренностей датчика Ford Focus/Kuga, купленного на али можно посмотреть там.


Обучение датчика системы контроля давления в шинах (TPMS)

Саму процедуру обучения датчиков я подробно описал в теме про зимний комплект колёс. Поэтому повторяться не буду, а здесь переведу (Некоторые наверняка прочитают "приведу", но правильно будет именно "переведу", потому что это мой вольный перевод официального документа, упомянутого в первом сообщении данной темы) лишь важные примечания.

    ПРИМЕЧАНИЯ.

  • Если автомобиль находился в неподвижном состоянии более 30 минут, датчики перейдут в "спящий режим" для экономии заряда элемента питания. Необходимо будет разбудить их, чтобы они передавали последнюю информацию о давлении в шинах в BCM. Для получения дополнительной информации см. Активация датчика системы контроля давления в шинах (TPMS).

  • Процедура обучения датчика давления в шинах должна проводиться на одном транспортном средстве, в зоне без радиочастотного шума и на расстоянии 1 м (3 фута) от других транспортных средств, оборудованных системой контроля давления в шинах (TPMS).
    Радиочастотный шум генерируется электрическими двигателями и приборами, сотовыми телефонами, удаленными передатчиками, инверторами питания и портативным развлекательным оборудованием.

  • Если датчик не реагирует на инструмент активации, повторите попытку для этого же датчика. Если датчик по-прежнему не реагирует, переместите автомобиль, чтобы он повернул колеса не менее чем на четверть оборота, и попытайтесь снова активировать тот же датчик.

  • BCM имеет 2-ух минутное ограничение по времени между откликами датчика. Если BCM не распознает ни один из 4 датчиков давления в шинах в течение этого временного ограничения, гудок прозвучит дважды, а в центре сообщений (если имеется) появится надпись "ПОВТОР НЕ ОБУЧЕНО", и всю процедуру необходимо повторить.

  • Для активации датчика давления в шинах может потребоваться до 6 секунд. В течение этого времени инструмент активации должен оставаться на месте на штоке клапана.

  • Не ждите более 2 минут между тренировками каждого датчика, иначе BCM отключится, и вся процедура должна быть повторена.

  • Процедура завершена после того, как последняя шина была обучена. Когда процедура обучения будет завершена, в центре сообщений (если имеется) будет отображаться "ОБУЧЕНИЕ ЗАВЕРШЕНО".
    Для автомобилей, не оборудованных центром сообщений, успешное завершение процедуры обучения будет проверяться поворотом замка зажигания в положение ВЫКЛ без звукового сигнала. Если гудок звучит дважды, когда переключатель находится в положении ВЫКЛ, процедура тренировки не была успешной.

  • Используя диагностический прибор, найдите обновленные идентификаторы датчиков TPMS, прошедшие обучение для BCM, и запишите их в применимом гарантийном требовании.

  • Если датчики проходят обучение из-за установки нового BCM, удалите все коды DTC и выполните самотестирование BCM по требованию.
    Этот шаг необходим для очистки кода DTC C2780, выхода BCM из производственного режима и отсутствия других проблем с вновь запрограммированным BCM.


PS. Этим сообщением теория закончена. Следующим перейдём к практике. Но в процессе ещё будем обращаться к некоторым техническим документам.


To be continued...
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур
Станки: Калибр ПЛ-600, НГФ-110Ш4, ТВ-4

Ford Kuga. Исследование TPMS

Сообщение KimIV » 08 фев 2020, 09:13

Активатор VxScan

Итак, мы теперь знаем, что датчики TPMS для экономии электроэнергии могут "впадать в спячку". Но есть инструменты, которые могут "будить" датчики и заставлять их передавать данные. Поэтому следующим шагом будет исследование одного из таких инструментов, а именно, выяснение, что он такого делает, что заставляет датчик TPMS "проснуться". У меня на данный момент есть три таких инструмента:
1. Активатор VxScan.
2. Autel MaxiTPMS TS401.
3. Autel MaxiTPMS TS508.
В чём отличие этих инструментов в ограниченном объёме функций "тормошения" датчиков TPMS мы обязательно выясним в будущем. А сейчас пока раздербаним самый простой из этих инструментов - активатор VxScan. Вот его внутренности крупным планом.

04_1.jpg
04_2.jpg
04_3.jpg
04_4.jpg
04_5.jpg
04_6.jpg


Питается устройство от литиевого элемента напряжением 3 вольта. Сердцем устройства является микроконтроллер PIC12F508. Даташит на него легко ищется в интернете. Например, вот прямая ссылка на один из них. В обвязке микроконтроллера стоят три одинаковых предположительно биполярных NPN-транзистора и один PNP. Излучателем чего-то там, каких-то сигналов служит катушка, намотанная на ферритовый стержень. Я потратил немного времени и реверсировал принципиальную электрическую схему данного активатора.

04_7.png


И насколько я понял из неё, вывод 6 микроконтроллера U1 является источником того сигнала, который через транзистор Q1 посылается на излучающую катушку L2. "Понюхаем" этот вывод осциллографом Hantek DSO5102P и видим устойчивый, хорошо синхронизирующийся положительно-импульсный сигнал частотой 125 кГц и длительностью импульсов 995 наносекунд. Высота импульсов примерно равна напряжению питания устройства.

04_8.png


Теперь увеличим время развёртки до 400 миллисекунд и запишем сигнал в режиме "SINGLE SEQ". Это весь сигнал формируемый активатором VxScan и длительностью 4,8 секунды. И теперь во всей этой пачке видна явная неоднородность. Между столбиками импульсов видны пробелы и это похоже на амплитудную модуляцию несущей.

04_9.png


Расмотрим подробнее с постепенным уменьшением времени развёртки.

04_10.png
04_11.png
04_12.png
04_13.png
04_14.png
04_15.png
04_16.png
04_17.png


Ну теперь явно видно, что импульсы, которые мы наблюдали на самой первой осциллограмме, а именно с частотой следования 125 кГц и длительностью каждого импульса 995 нс, выдаются микроконтроллером пачками разной длительности. То есть с большой уверенностью можно предположить, что это ASK-модуляция

Далее проверим такой вот момент - насколько стабилен данный сигнал хотя бы внешне. То есть сделаем несколько осциллограмм со временем развёртки 400 мс в режиме "SINGLE SEQ" и сравним их.

04_18.png
04_19.png
04_20.png
04_21.png
04_22.png


Внешне всё выглядит так, как-будто бы паузы между пачками совершенно хаотичны. И длительность пауз и их расположение внутри всей пачки сигнала пляшут. Но расшифровать, что именно там передаётся, мы всё-таки попытаемся в следующем сообщении.

А пока посмотрим сигналы на других выводах микроконтроллера U1. Например, вывод 5.

04_23.png


Очень похоже на инверсный сигнал вывода 6 с мусором от излучающего дросселя L2, который проникает на вывод 5 U1 через светодиод D1 и токоограничительный резистор R3. Именно этот же мусор вместе с постоянной составляющей питания присутствует на первом выводе U1.

04_24.jpg


Но размах не превышает 5 вольт и это не опасно для микроконтроллера. Так как согласно даташиту его питание может находится в диапазоне от 2 до 5,5 вольт.

А на одном из выводов излучающего дросселя напряжение в пике может превышать 50 вольт.

04_25.jpg



To be continued...
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
2-12-85-06
Реальное имя: Иван
Откуда: мск
Станки: 2М112; НГФ110Ш4; ТВ-4

Ford Kuga. Исследование TPMS

Сообщение 2-12-85-06 » 09 фев 2020, 05:14

Сообщение не по теме
KimIV писал(а):Источник цитаты Я потратил немного времени и реверсировал принципиальную электрическую схему данного активатора.

Игорь, а в чем рисовалась схема?
Свернуть
Есть люди разгрызающие кобальтовый сплав
Есть люди у которых есть Дварцы Кур Мяф...

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур
Станки: Калибр ПЛ-600, НГФ-110Ш4, ТВ-4

Ford Kuga. Исследование TPMS

Сообщение KimIV » 09 фев 2020, 05:37

2-12-85-06 писал(а):Источник цитаты Игорь, а в чем рисовалась схема?

sPlan 7.0 rus
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
2-12-85-06
Реальное имя: Иван
Откуда: мск
Станки: 2М112; НГФ110Ш4; ТВ-4

Ford Kuga. Исследование TPMS

Сообщение 2-12-85-06 » 09 фев 2020, 05:42

Я так и подумал, элементы знакомые. :)
Есть люди разгрызающие кобальтовый сплав
Есть люди у которых есть Дварцы Кур Мяф...

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур
Станки: Калибр ПЛ-600, НГФ-110Ш4, ТВ-4

Ford Kuga. Исследование TPMS

Сообщение KimIV » 09 фев 2020, 16:15

Исследование сигнала активатора VxScan

Для расшифровки цифры нам понадобится логический анализатор. Я ещё год назад прикупил себе самый дешёвый и простенький для изучения, так сказать, чтобы определиться, надо оно мне или нет, прежде чем замахиваться на что-то получше и подороже. Вот его и попользуем в данной задаче. Заказывал как обычно для таких девайсов, на али. Это 8-ми канальный USB логический анализатор с максимальной частотой дискретизации 24 МГц.

05_1.png


И что особенно отрадно, этот анализатор отлично распознаётся довольно распространённым программным обеспечением Saleae Logic. Скачиваем, устанавливаем...

05_2.png
05_3.png
05_4.png
05_5.png
05_6.png


После установки ПО подтверждаем установку USB-драйвера устройства.

05_7.png
05_8.png


Для подключения активатора к анализатору сделал пару проводков с контактами PLS-мама. Сиреневый припаял к выводу 6 микроконтроллера PIC12F508, а чёрный к общему проводу (минус питания). В анализаторе задействовал контакты GND (чёрный) и CH1 (сиреневый). В программе Saleae Logic это будет Channel 0.

05_9.jpg
05_10.jpg
05_11.jpg


Запускаем Saleae Logic и подключаем анализатор к USB-порту. В заголовке окна программы после её названия и номера версии в квадратных скобках отображается статус соединения с устройством "Connected". Также программа автоматически распознала количество доступных каналов анализатора и все их отобразила в левой части окна под зелёной кнопкой "Start".

05_12.png


Выполним первоначальные настройки. Канал у нас задействован будет только один - нулевой, поэтому остальные нам не нужны. Скрываем их нажатием правой кнопки мыши и выбором пункта появившегося меню "Hide This Channel". Затем увеличим высоту отображаемых данных оставленного канала, выбрав в контекстном меню "4х". Ну и заключительная настройка перед захватом данных - это установка продолжительности записи данных. По умолчанию стояла 1 секунда, я установил 10 секунд, помня о том, что активатор выдаёт сигнал длительностью 4,8 секунды.

05_13.png
05_14.png
05_15.png


Для захвата (записи) сигнала активатора VxScan нажимаем в программе зелёную кнопку "Start" и сразу же кнопку на активаторе. А когда красный светодиод активатора погаснет, нажимаем кнопку "Stop" в программе. И таким образом мы сделали запись длительностью примерно 6 секунд. Кнопку "Stop" в программе можно было не нажимать и запись автоматически остановилась бы по истечении установленных ранее 10 секунд. Но зачем нам лишние пустоты в записи? Поэтому остановили запись вручную.

05_16.png
05_17.png


Записанный сигнал можно сохранить в файл и открывать потом для анализа. В меню "Options" выбираем "Save Capture".

05_18.png
05_19.png


Я таким образом записал и сохранил 5 сигналов активатора в разные моменты времени для того, чтобы их потом анализировать, сравнивать и делать выводы.

Анализатор нам больше не нужен, отключаем его и через меню "Options - Open capture / setup" открываем первый из ранее сохранённых файлов.

05_20.png
05_21.png
05_22.png


Колёсиком мыши зуммируем данные, приближаемся до уровня пакетов и считаем их количество.

05_23.png


В первом файле оказалось 186 пакетов. Аналогичным образом подсчитываем пакеты в других файлах. В экселе создаём табличку и записываем туда все данные для каждого файла. Позже я покажу всю эту табличку со всеми заполненными данными. И заранее могу сказать, что во всех файлах оказалось по 186 пакетов. Уже есть некая стабильность. Идём дальше. Но предварительно определимся с терминами.

Сообщение - весь набор данных, сохранённых в отдельном файле.
Пакет - набор данных внутри сообщения, чётко определяемый с помощью пауз между пакетами.

Далее измеряем длительность сообщения в каждом файле. Для этого используем временные маркеры, расположенные в правой части окна программы в блоке "Annotations". Маркер А1 устанавливаем на начало сообщения, а маркер А2 - на конец. И видим теперь временную разницу между маркерами или длительность отрезка времени между ними. В нашем случае это длительность всего сообщения, передаваемого активатором VxScan. Аналогичным образом измеряем длительности остальных четырёх сообщений и результаты записываем в табличку.

05_24.png
05_25.png


Следующим шагом колёсиком мыши ещё немного зуммируем данные, увеличиваем первый пакет и маркерами измеряем его длительность. Маркер А1 у нас уже стоит на начале первого пакета, поэтому остаётся только маркер А2 перенести с конца сообщения на конец первого пакета.

05_26.png


Ещё я выполнил замеры пауз между пакетами 1 и 2, 2 и 3, 3 и 4, а также длительности пакетов 2, 3 и 4. И заметил, что явные различия есть только в длительности первого пакета относительно длительностей остальных пакетов и в длительности паузы между пакетами 1 и 2 относительно пауз между другими пакетами. Дальше замерять нет смысла, т.к. длительности пакетов и паузы между ними совершенно одинаковы. Для пущей убеждённости в этом я сделал несколько контрольных замеров длительностей пауз и пакетов в случайно выбранных местах сообщений. Там всё то же самое.

Теперь посмотрим на пакеты в сравнении. Я сделал два коллажа: в одном первые пакеты из пяти сообщений друг над другом, во втором вторые пакеты из всех пяти сообщений. Остальные пакеты выводить и смотреть смысла нет. Они такие же, как вторые.

05_27.png
05_28.png


Ну а если близко рассматривать блоки каждого пакета, то увидим несущую частотой 125 кГц. Если на данные навести указатель мыши, то над ними (данными) появляется подсказка: длительность паузы, частота и период.

05_29.png


Сводная табличка замеров в двух вариантах: с максимальной точностью и с округлёнными значениями.

05_30.png
05_31.png


Вообщем, из всего вышеописанного можно сделать следующие выводы:
1. Активатором VxScan каждый раз передаётся одно и то же сообщение.
2. Первый пакет сообщения отличается от остальных пакетов.
3. Однозначно в пакетах присутствуют закодированные амплитудной модуляцией данные, которые на данный момент пока расшифровать не удалось, так как я пока не знаю, как в анализаторе избавиться от импульсов несущей частоты и оставить только полезные данные.


To be continued...
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур
Станки: Калибр ПЛ-600, НГФ-110Ш4, ТВ-4

Ford Kuga. Исследование TPMS

Сообщение KimIV » 16 фев 2020, 06:10

Радиочастотное исследование сигналов активаторов и сравнение

Чтобы посмотреть сигналы активаторов TS401 и TS508 напрямую логическим анализатором, их пришлось бы разобрать, чего делать мне пока не хочется. Поэтому я решил поискать другие способы просмотра. Ну и мне придумалось, что в качестве приёмной антенны сигнала частотой 125 кГц могла бы выступить какая-нибудь катушка, например, дроссель. Порылся в закромах и нашёл подходящий индуктивностью порядка 150 мкГн.

06_1.jpg


Подключил к нему щуп осциллографа и после нажатия кнопки в момент свечения красного светодиода наблюдал вот такой сигнал.

06_2.jpg
06_3.png


Аналогичным образом посмотрел сигналы активатора Autel MaxiTPMS TS401. Но в виду большой зашумленности сигнала, видимо, импульсами внутреннего DC-DC преобразователя сделал ещё снимки в режиме SINGLE SEQ осциллографа.

06_4.png
06_5.png


Autel MaxiTPMS TS508

06_6.png
06_7.png


Сигнал активатора VxScan - чистая синусоида, но прерывистая во времени. Поэтому на осциллограмме присутствует горизонтальная линия. Сигналы TS401 и TS508 загажены чем-то высокочастотным, но явно проглядывается та же синусоида частотой 125 кГц и она тоже амплитудно модулирована (прерывистая во времени).

Была предпринята попытка усилить сигнал дросселя усилителем LM358.

06_8.png
06_9.jpg


Но она не увенчалась успехом. Усилитель при подключении к его входу дросселя сразу же возбуждался на частоте 1,5 кГц и превращался в генератор. Вообщем, я решил не упираться в проблему расшифровки сигналов активаторов и пока это отложить. Тем более, что у меня появилось подозрение, что датчикам вообще по барабану модулированность сигнала 125 кГц и они просто тупо "будятся" этим излучением. Но подозрение данное требует проверки, которое не трудно реализовать на практике. Любой генератор на 125 кГц + ключевой каскад на полевике + излучатель (дроссель). Но для того, чтобы это проверить, нужно научиться фиксировать излучения датчиков TPMS. Вот этим и займёмся в следующих сообщениях.


To be continued...
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.


Вернуться в «Автомобили»