おうちでできるOBD2(Arduino+MCP2515+ELM327)

はじめに

前回記事、おうちでできるCAN通信（Arduino+MCP2515+sigrok）に続き、今回は、MCP2515 MCP_CAN_lib に含まれるOBD_Simを用い、実車を使わず、ELM327アダプターとスマホアプリにより、OBD2スキャンツールをテストできる環境を構築します。

準備するもの

ハードウエア

• Arduino Unoマイコンボード (または、互換ボード）
• MCP2515 CAN通信モジュール 　(Amazonで１個あたり500円程度で入手できます）
• ELM327 OBD2インターフェース (Bluetooth接続タイプがAmazonで1500円程度で入手できます）
• 12Vが出力できる電源（ACアダプター等）
• ジャンパー線（ELM327とMCP2515、Arduinoと結線します）

ソフトウエア

• Arduino IDE
• MCP_CAN_lib Arduino MCP2515ライブラリ
• ELM327 OBD2スキャンアプリ Torque Lite(OBD2&Car) for Andoroidなど

ハードウエアの結線

• ArduinoとMCP2515モジュール、ELM327 OBD2インターフェースをジャンパー線などで接続します。
• あまりお勧めできませんが、ELM327のコネクタピンが、Arduinoなどのピンよりも太いため、今回はジャンパー線のメスコネクタ穴を拡げて挿入しています。
• ELM327は、自動車のOBDコネクタから12V電源を供給して動作するため、12VのACアダプタ等から供給します。

OBD2コネクタピン

ピン番号	機能	接続先
4	シャーシアース	12V電源 GND
5	信号アース	Arduino GND
6	CAN High	MCP2515 CAN H
14	CAN Low	MCP2515 CAN L
16	バッテリー電圧	12V電源 +

動作確認

サンプルコードのビルド

• MCP_CAN_libのExampleにあるOBD_Sim.inoを使います。

OBD_Sim.ino 50行のMCP2515のクロック周波数を8MHzに修正します。

qiita.rb

 if(CAN0.begin(MCP_STDEXT, CAN_500KBPS, MCP_8MHZ) == CAN_OK)
    Serial.println("MCP2515 Initialized Successfully!");
  else
    Serial.println("Error Initializing MCP2515...");

Arduino IDEでビルド後、MCP2515との接続が正常に動作すると、シリアルモニタに表示されます。

OBD2スキャンアプリの接続

• スマホのOBD2スキャンアプリを起動し、BluetoothやWifi等でELM327と接続します。
• OBD2の通信プロトコルがいくつかあり、Arduinoで動作している仮想ECUが自動的に認識されます。(サンプルプログラムでは、ISO15765 500Kbps)

エンジン回転数の確認

エンジン回転数の値を変化させるため、OBD_Sim.ino 169行 Engine RPM レスポンス値(2bytes)を修正します。(0→7000rpmを繰り返します）

OBD_Sim.ino

    else if(pid == 0x0C){    // Engine RPM
      txData[0] = 0x04;
      unsigned int rpm = (unsigned int)(millis() % 7000) * 4; // RPM:0->7000
      txData[3] = (unsigned char)(rpm >> 8);//RPM A //0x9C; 
      txData[4] = (unsigned char)(rpm - ((rpm >> 8) << 8));//RPM B //0x00;
      tx = true;
    }
    else if(pid == 0x0D){    // Vehicle speed

• スマホアプリで回転数を確認します。

故障コードの表示と消去

OBD_Sim.ino 33行 DTCコード用変数を追加します。

OBD_Sim.ino

//Current Diagnostic Trouble Code
byte DTC[] = { 0x05, 0xA0, 0x09, 0x00, 0x13, 0x80, 0x14, 0x90, 0x45, 0xA0, 0x36};

// CAN RX Variables
unsigned long rxId;
byte dlc;
byte rxBuf[8];

OBD_Sim.ino 525行 DTCコードの表示とクリア処理を行うよう修正します。

OBD_Sim.ino

  //=============================================================================
  // MODE $03 - Show stored DTCs
  //=============================================================================
  else if(mode == 0x03){
     //byte DTCs[] = {(0x40 | mode), 0x05, 0xC0, 0xBA, 0x00, 0x11, 0x80, 0x13, 0x90, 0x45, 0xA0, 0x31};
     byte DTCs[] = {(0x40 | mode), DTC[0], DTC[1], DTC[2], DTC[3], DTC[4], DTC[5], DTC[6], DTC[7], DTC[8], DTC[9],DTC[10]};
     iso_tp(mode, pid, 12, DTCs);
  }

  //=============================================================================
  // MODE $04 - Clear DTCs and stored values
  //=============================================================================
  else if(mode == 0x04){
      // Need to cleat DTCs.  We just acknowledge the command for now.
    for(int i = 0; i < =10; i++){
      DTC[i] = 0;
    }
      txData[0] = 0x01;
      tx = true;
  }

• スマホから、故障コードを表示し、次に消去を行います

参考 OBD2データフレームに関する情報

• WikiPedia OBD-II PIDs　https://en.wikipedia.org/wiki/OBD-II_PIDs
• CAN Multiple Frame Transmission https://happilyembedded.wordpress.com/tag/can/