遠程信息處理盒的制作教程

遠程信息處理盒（又名黑盒子）用于記錄和記錄移動車輛的各種屬性。它們主要用于飛機記錄飛機的各種屬性，例如，空中速度，航向，燃料水平，無線電振動等。它是任何飛機事故的第一個參考點，因為它保存所有飛機數(shù)據(jù)。對事件。這種監(jiān)控車輛性能，狀況和運動的方法已經(jīng)轉(zhuǎn)移到汽車，允許保險公司獲得更好的駕駛風格估計，以便向他們的客戶提供正確的保費。

有些公司要求安裝一個額外的費用，其他公司會以降低的保險價格進行。這個講臺旨在逐步說明如何構(gòu)建用于駕駛車輛的定制Telematics箱。

免責聲明：此定制黑匣子可能并非始終是有效的證據(jù)。法庭。除非經(jīng)過批準的安裝團隊授權，否則某些國家/州/當?shù)胤煽赡懿辉试S將自定義監(jiān)控單元安裝到移動車輛中。由于這些原因以及任何其他與篡改OBD端口相關的原因，本文和網(wǎng)站的作者對您的駕駛，您的汽車，汽車的電子設備（包括車載電腦）以及任何其他設備的結(jié)果不承擔任何責任。安裝了定制監(jiān)控裝置時發(fā)生了其他事故。

更新/警告：我離開了一個星期，但離開了所有的電子設備插電。我沒有意識到OBD端口始終供電。由于OBD端口使用藍牙端口且藍牙消耗相當大的功率，因此汽車電池將耗盡。..。..

步驟1：獲取材料！

對于這個項目，你需要：

1x ELM327 OBDII藍牙適配器

1x Arduino Mega *

1x HC-05藍牙模塊**

1x SD卡讀卡器模塊

1x Neo-6M GPS模塊

1x GPS天線（帶SMA接頭）

20x Male-女性10厘米跨接線

1x UFL迷你適配器

1x 3D打印盒 - （設計）SketchUp，（打?。?D集線器

6x 5mm墊片

4x M3 10mm螺母和螺栓

6x M3 12-16mm螺母和螺栓

1x SD 8GB卡

1x車載USB適配器

謝天謝地！有關某些模塊的更多信息將在接下來的步驟中詳細介紹。

*有一個參數(shù)可以使用Uno，但由于我需要多個串口，并且程序空間有限，我選擇退出Uno。還有一個論據(jù)要使用Due，因為它更強大。 Due使用3V3作為其IO引腳，可能會被其他5V組件損壞。因此，請使用Mega。

**不要將HC-05誤認為是HC-06！ HC-06是僅奴隸模塊，不能配置為主設備。獲得HC-05！ 重要：確保HC-05模塊有一個 Key 引腳才能切換到AT模式，否則整個項目將無效！

第2步：它是如何工作的？

我們?nèi)绾螐钠囍凶x取數(shù)據(jù)？ 2003年之后的大多數(shù)汽車（如果不是全部汽車）必須有OBD端口與發(fā)動機通信（購買前檢查?。?。 OBD代表On Board Diagnostics，主要用于確定汽車的任何故障。例如，當您的發(fā)動機燈亮起時，會記錄故障代碼。當你把它帶到車庫時，機械師會有一個讀取故障代碼的OBD讀卡器，這樣他們就會知道要修理什么。

從OBD端口，你也可以讀取實時數(shù)據(jù)。可用的實時數(shù)據(jù)取決于汽車到汽車，但大多數(shù)汽車應該允許您讀取基本的東西，如速度，轉(zhuǎn)速，行駛距離等。為了這個項目的目的，我選擇讀取車速，發(fā)動機的RPM ，油門壓低。

當你拿到ELM327時，找到你的OBD端口。每個汽車制造商都會有所不同。對于我的福特嘉年華，它位于方向盤和駕駛員車門之間。如果您找不到它，請在Google上查找 ［汽車品牌］ ［汽車型號］ obd端口，其中應該有一些視頻/圖片顯示您的OBD端口所在的位置。找到后，將ELM327插入。

如果您有Android手機，可以輕松測試OBD端口。轉(zhuǎn)到Play商店，下載名為Torque的應用程序。有付費版和免費版。免費版本足以用于演示目的。只需通過藍牙連接到您的ELM327，選擇您想要讀取的所需PID，然后開啟您的汽車。你應該立即在屏幕上看到讀數(shù)。

第3步：制作一個盒子！

所需材料：

盒子模型

結(jié)果：3D打印盒子和底座

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在開始使用電子設備之前，我建議使用自己的安裝孔3D打印盒子（或制作自己的盒子！）。在沒有所有組件的情況下修復Arduino會更容易！

我設計了一個簡單的案例（* .skp文件）來保存所有內(nèi)容。該模型在SketchUp中制作，設計使用3D Hubs的3D打印服務進行3D打印，他們將以相當便宜的質(zhì)量打印您的模型。

打印此框，以便您可以將電子設備放入其中。

步驟4：組裝基座

材料必需：

Arduino Mega

3D打印底座

3x墊片

3x M3螺母

3x M3墊圈

3x M3 12mm螺栓

結(jié)果：組裝基座

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從1號安裝孔（6針I(yè)CSP插頭和Comms插針之間的安裝孔，見圖）開始，在電路板頂部放置一個墊圈，在電路板和底座之間放置一個墊片。將螺釘穿過墊圈，板安裝孔，墊片，并穿過底座。在底座下面有六角形的開口，以便安裝螺母。擰緊，但留出足夠的空間放置其他墊片。

重復每個安裝孔。

全部完成三個安裝孔，擰緊螺釘，使板與底座牢固固定。其他安裝孔不是必需的。我無法安裝其他螺絲，因為它們會與銷/組件放置發(fā)生沖突。這三個應足以使董事會保持原狀。

第5步：連線！

此步驟的材料：

組裝基礎

HC-05

Neo-6M

UFL迷你適配器

SD卡讀卡器

16x跨接線

結(jié)果：基礎電子組件

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第一步是將所有內(nèi)容連接到Arduino Mega。您將在其中一張圖片中找到基本連接圖。我們將使用串行端口，SPI總線和一些IO引腳。

如果您想知道每個模塊的工作原理，可以單獨連接每個模塊以測試它們。否則，如果您確信一切正常，請將所有內(nèi)容連接起來。

SD卡讀卡器

連接以下內(nèi)容：

CS - 針腳53

SCK - 針腳52

MOSI - 針腳51

MISO - 針腳50

Vcc - 引腳22附近的5V引腳

引腳52附近的接地引腳

GPS

連接以下內(nèi)容：

GPS TX - 針腳15

GPS RX - 針腳14

GPS Gnd - 接地針最近連接電源插座

GPS Vcc - 5V引腳最近連接電源插座

將UFL迷你適配器連接到模塊的天線引腳

（可選）GPS PPS - 針腳2

藍牙

連接以下內(nèi)容：

藍牙TX - 針腳17

藍牙RX - 針腳16

藍牙鑰匙 - 針腳3

藍牙Vcc - 針腳19

藍牙Gnd - 針腳18

步驟6：壓縮它！

所需材料：

基礎電子組件

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現(xiàn)在所有東西都已接線，扭轉(zhuǎn)模塊，使它們都適合Mega的邊界，但不要斷開電線。您可能希望用電氣膠帶覆蓋裸露的引腳和電氣元件，以避免短路。小心！

GPS

扭轉(zhuǎn)電線，直到GPS模塊頂部朝向Mega的通信引腳

SD讀卡器

基本上，將電線彎曲/折疊，使SD卡讀卡器模塊的頂部朝下重置按鈕。

藍牙

藍牙模塊將自行“包裹”在GPS模塊周圍，并最終在電路板的另一側(cè)，模擬引腳。

第7步：裝配盒子

所需材料：

組裝電子基座

3D打印盒

4x M3螺母

4x M3墊圈

4x M3 10mm螺栓

結(jié)果：完全組裝的盒子

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獲取UFL迷你適配器的另一端并插入盒子上的孔，用螺母將其固定到位。確保它很緊，因為我們不希望天線扭曲它！

將兩個組件合并在一起，確保沒有任何電線斷開連接。對齊四個角孔，將M3螺母安裝到底座下方的六角孔中。將M3螺母穿過孔并將盒子擰在一起。

第8步：ELM327

所需材料：

完整裝配

ELM327藍牙OBD適配器

便攜式計算機

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在GitHub上，您會找到一個簡短的程序（ BluetoothScanner ），它將掃描一些最近的藍牙設備。它將顯示每個設備的MAC地址和SSID（名稱）。它還允許您手動向汽車發(fā)送命令。

MAC地址

用于HC-05自動發(fā)送連接到ELM327，您需要找到適配器的MAC地址。對于每個模塊，這通常是不同的。這是為了避免連接到錯誤的設備！

只需將代碼上傳到Mega，開啟汽車，然后運行代碼。在終端輸出上，您應該看到結(jié)果。代碼嘗試自動將模塊綁定到所選的MAC地址，但有時這不起作用。只需確保您獲得正確的MAC地址即可。地址應該類似于 1D，A5，68988B 。您的MAC地址可能不同，但格式應相同。保存以供下一步使用！

響應偏移

您還需要確定從OBDII適配器發(fā)出的數(shù)據(jù)的結(jié)果格式。使用您剛剛上傳的代碼（在此步驟中），向下發(fā)送字符 0100 。這是確定您的汽車可以發(fā)送給您的數(shù)據(jù)的命令。維基百科上提供了完整的命令列表。

您需要檢查返回數(shù)據(jù)的格式。在我的福特嘉年華（2012）中，命令在結(jié)果之前得到了回應：

命令發(fā)送：0100

收到的響應：0100BE1FA813

但是，在雷諾Clio（2006）中，該命令未得到回應：

命令發(fā)送：0100

收到響應：BE1FA813

根據(jù)汽車的不同，響應可能會有所不同。您需要從響應中刪除任何前面的字符。理想情況下，您的響應應該類似于上面的Clio示例。如果您有其他字符，請記住響應之前的字符數(shù)。您將在下一步中使用它！

步驟9：上傳代碼

所需材料：

來源代碼

匯編框

結(jié)果：已完成框。

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完整的源代碼可以在GitHub上找到（項目名稱： SimpleArduinoObd ），在那里您將看到許多標題（* .h）文件。下載文件，然后在Arduino IDE中打開它們。

還記得您之前保存的MAC地址嗎？打開 ObdHelper.h 并在第34行（變量名稱 obdMacAddress ）更改您在步驟4中保存的MAC地址。地址應為逗號 - 分離并采用與 1D，A5，68988B 相同的格式。

還記得您在步驟4中保存的響應偏移嗎？打開ObdHelper.h并在第23行（定義 RESPONSE_PREFIX_OFFSET ）將偏移量更改為應該的偏移量。

步驟10：隱藏框

所需材料：

已完成框

Arduino USB線

GPS天線

車載USB適配器

結(jié)果：已完成項目

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現(xiàn)在盒子已經(jīng)完成，我們可以將它放入車內(nèi)！

找到放置盒子的位置。理想情況下它應該隱藏在某個地方。我把它放在我的乘客座位下面。 記住：它必須足夠接近，以便USB線可以到達汽車點火器插座！

解開你的GPS天線并將其塞入外殼與內(nèi)體之間的間隙中，在橡膠密封下。尾隨天線電纜可以塞在乘客座椅下面或地毯下面。

將GPS天線“頭部”放置在可以輕松看到天空的位置。我把它放在前擋風玻璃下面。

將USB電纜插入盒中，然后將電纜插入車載USB適配器。

將汽車USB適配器插入打火機插座。

您現(xiàn)在已準備好將其用于試駕！

步驟11：結(jié)果

不幸的是，要查看SD卡的內(nèi)容，您必須打開包裝盒并手動將SD卡插入計算機以進行讀取。然而，文件將存儲在其上。文件名的格式為 ［年］ ［月］ ［日］ ［小時］ 。文件數(shù)據(jù)的格式為 ［日期］，［時間］，［緯度］，［經(jīng)度］，［轉(zhuǎn)速］，［速度］，［加速器］ 。

以下是存儲內(nèi)容的示例：

25/05/18，12：41：06，51.569889，-2.658524，01819，0037，0041

25/05/18 ，12：41：07，51.569817，-2.658419，01841，0038，0043

25/05/18，12：41：08，51.569736，-2.658341，01867，0038，0043

重要：

速度可能是 KPH（公里/小時），具體取決于您的車輛。

加速器抑制以百分比（％）表示，并且可以從高于0％的值開始。

時間是 UTC 。

步驟12：常見問題解答

GPS獲取GPS信號需要多長時間？

通常，大約30秒。這取決于位置。

SD卡已滿多長時間？

8GB SD卡有大約7.67 GB的內(nèi)存空間。文件的每個條目長度為55個字節(jié)。每個條目都是GPS活動的每一秒。假設平均每天駕駛2小時，您有以下公式：

（［可用內(nèi)存空間］/（［每個條目的字節(jié)數(shù)］ * ［每天的條目數(shù)］））/365 =存儲卡已滿的時間（年）。

假設如下：

內(nèi)存空間為7GB（7，000，000，000字節(jié)）

每個條目的字節(jié)數(shù)為55字節(jié)

條目數(shù)為60秒* 60分鐘* 2小時= 396，000

（7，000，000，000/（55 * 396，000））/365 = 48。4年

簡而言之，很長一段時間！

可以發(fā)送到服務器嗎？

要發(fā)送到服務器，你‘我需要一個調(diào)制解調(diào)器。我已經(jīng)嘗試了SIM808，它在一個芯片組中有GPS，GSM和藍牙（并且比這個項目中使用的硬件略低）。 SIM808依賴于2G網(wǎng)絡，這種網(wǎng)絡正逐漸被全球逐步淘汰。我可能需要為此找到另一種解決方案。