Boîte télématique DIY : 12 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Les boîtiers télématiques (alias les boîtes noires) sont utilisés pour enregistrer et enregistrer divers attributs d'un véhicule en mouvement. Ils ont été principalement utilisés dans les avions pour enregistrer divers attributs d'un avion, par exemple, la vitesse de l'air, le cap, les niveaux de carburant, le bavardage radio, etc. C'est le premier point de référence pour tout incident d'avion, car il contient toutes les données de l'avion menant à l'incident. Cette méthode de surveillance des performances, de l'état et du mouvement des véhicules a depuis été transférée aux voitures, permettant aux compagnies d'assurance d'obtenir une meilleure estimation des styles de conduite afin de présenter les primes correctes à leurs clients.

Certaines entreprises demandent des frais supplémentaires pour en installer un, d'autres le feront pour un prix d'assurance réduit. Cette instructable est conçue pour donner une instruction étape par étape sur la façon de construire une boîte télématique personnalisée pour la conduite de véhicules.

AVIS DE NON-RESPONSABILITÉ: Cette boîte noire sur mesure peut ne pas toujours être une preuve valable devant un tribunal. Certains pays/états/lois locales peuvent ne pas autoriser l'installation d'unités de surveillance personnalisées dans des véhicules en mouvement, sauf autorisation d'une équipe d'installation approuvée. Pour ces raisons, et toutes autres liées à la falsification du port OBD, les auteurs de cet article et de ce site Web ne sont pas responsables du résultat de votre conduite, de votre voiture, de l'électronique de votre voiture (y compris l'ordinateur de bord) et de tout d'autres incidents se sont produits avec l'installation d'une unité de surveillance sur mesure.

MISE À JOUR/AVERTISSEMENT: Je suis parti pendant une semaine, mais j'ai laissé tous les appareils électroniques branchés. Ce que je ne savais pas, c'est que le port OBD est toujours alimenté. Étant donné que le port OBD utilise un port Bluetooth et que Bluetooth consomme une bonne quantité d'énergie, la batterie de la voiture se déchargera…

Étape 1: Acquérir des matériaux

Pour ce projet, vous aurez besoin de:

• 1x adaptateur Bluetooth ELM327 OBDII - Ebay
• 1x Arduino Mega* - Ebay
• 1x module Bluetooth HC-05** - Ebay
• 1x module lecteur de carte SD - Ebay
• 1x module GPS Neo-6M - Ebay
• 1x antenne GPS (avec connecteur SMA) - Ebay
• 20x Câbles de connexion mâle-femelle 10cm - Ebay
• 1x adaptateur UFL Mini - Ebay
• 1x boîtier imprimé en 3D - (conception) SketchUp, (impression) 3D Hubs
• Entretoises 6x 5mm - Ebay
• 4x écrous et boulons M3 10mm - Ebay
• 6x écrous et boulons M3 12-16mm - Ebay
• 1x carte SD 8 Go - Ebay
• 1x adaptateur USB voiture - Ebay

Dieu merci pour Ebay ! Plus d'informations sur certains des modules seront détaillées dans les prochaines étapes.

* Il y a un argument pour utiliser l'Uno, mais parce que j'avais besoin de plusieurs ports série et que l'espace de programme était limité, j'ai choisi de ne pas utiliser l'Uno. Il y a aussi un argument pour utiliser le Due, car il est plus puissant. Le Due utilise 3V3 pour ses broches IO, qui peuvent être endommagées par d'autres composants 5V. Par conséquent, utilisez le Mega.

** Ne confondez pas le HC-05 avec le HC-06 ! Le HC-06 est un module esclave uniquement et ne peut pas être configuré pour être un maître. Obtenez le HC-05 ! IMPORTANT: assurez-vous que le module HC-05 dispose d'un Key pin pour pouvoir passer en mode AT, sinon tout ce projet ne fonctionnera pas !

Étape 2: Comment ça marche ?

Comment allons-nous lire les données de la voiture ? La plupart des voitures (sinon toutes les voitures) après 2003 doivent avoir un port OBD pour parler au moteur (vérifier avant d'acheter !). OBD signifie On Board Diagnostics et est principalement utilisé pour déterminer les défauts de la voiture. Par exemple, lorsque votre voyant moteur s'allume, un code d'erreur est enregistré. Lorsque vous l'apporterez au garage, les mécaniciens auront un lecteur OBD qui lira le code d'erreur, ils sauront donc quoi réparer.

À partir du port OBD, vous pouvez également lire les données en direct. Les données en direct disponibles dépendent d'une voiture à l'autre, mais la plupart des voitures devraient vous permettre de lire les éléments de base comme la vitesse, le nombre de tours, la distance parcourue, etc. Pour les besoins de ce projet, j'ai choisi de lire la vitesse du véhicule, le régime du moteur, et la dépression des gaz.

Lorsque vous obtenez votre ELM327, recherchez votre port OBD. Ce sera différent pour chaque marque de voiture. Pour ma Ford Fiesta, c'était entre le volant et la porte conducteur. Si vous ne le trouvez pas, recherchez le port obd [marque de voiture] [modèle de voiture] sur Google, où il devrait y avoir un certain nombre de vidéos/images montrant où se trouve votre port OBD. Une fois localisé, branchez votre ELM327.

Vous pouvez tester facilement le port OBD si vous avez un téléphone Android. Accédez au Play Store et téléchargez une application appelée Torque. Il existe une version payante et une version gratuite. La version gratuite suffira à des fins de démonstration. Connectez-vous simplement à votre ELM327 par Bluetooth, sélectionnez les PID que vous souhaitez lire et allumez votre voiture. Vous devriez voir instantanément les lectures sur votre écran.

Étape 3: faites une boîte

Matériaux nécessaires:

un modèle de boîte

Résultat: une boîte et un socle imprimés en 3D

Avant de vous lancer dans l'électronique, je vous conseille d'imprimer en 3D un boitier (ou de fabriquer le vôtre !) avec ses propres trous de fixation. Il sera beaucoup plus facile de fixer l'Arduino en place sans que tous les composants ne gênent !

J'ai conçu un boîtier simple (fichiers *.skp) pour tout maintenir en place. Le modèle est fabriqué dans SketchUp et le design a été imprimé en 3D à l'aide des services d'impression 3D de 3D Hubs, où ils imprimeront vos modèles avec une assez bonne qualité pour un prix relativement bas.

Imprimez cette boîte pour pouvoir y placer vos appareils électroniques.

Étape 4: Assembler la base

Matériaux nécessaires:

• Arduino méga
• socle imprimé en 3D
• 3x entretoises
• 3x écrous M3
• 3x rondelles M3
• 3x boulons M3 12mm

Résultat: base assemblée

En commençant par le trou de montage numéro 1 (trou de montage entre l'en-tête ICSP à 6 broches et les broches de communication, voir l'image), placez une rondelle sur le dessus de la carte et une entretoise entre la carte et la base. Insérez la vis à travers la rondelle, le trou de montage de la carte, l'entretoise et à travers la base. Il y a des sorties hexagonales sous la base pour insérer les écrous. Serrez, mais laissez suffisamment d'espace pour placer les autres entretoises.

Répétez l'opération pour chaque trou de montage.

Lorsque les trois trous de montage sont terminés, serrez les vis de manière à ce que la carte soit fermement en place avec la base. Les autres trous de montage ne sont pas nécessaires. Je ne pouvais pas installer d'autres vis, car elles entreraient en conflit avec les emplacements des broches/composants. Ces trois devraient être suffisants pour maintenir la planche en place.

Étape 5: Connectez-vous

Matériel pour cette étape:

• Base assemblée
• HC-05
• Néo-6M
• Mini adaptateur UFL
• lecteur de carte SD
• 16x cavaliers

Résultat: assemblage électronique de base

La première étape consiste à tout connecter à l'Arduino Mega. Vous trouverez le schéma de connexion de base dans l'une des images ci-jointes. Nous utiliserons les ports série, le bus SPI et certaines des broches IO.

Si vous êtes curieux de savoir comment fonctionne chaque module, vous pouvez connecter chaque module individuellement pour les tester. Sinon, si vous êtes sûr que tout ira bien, connectez-le simplement.

Lecteur de carte SD

Connectez les éléments suivants:

• CS - broche 53
• SCK - broche 52
• MOSI - broche 51
• MISO - broche 50
• Vcc - broche 5V près de la broche 22
• Gnd - broche de masse près de la broche 52

GPS

Connectez les éléments suivants:

• GPS TX - broche 15
• GPS RX - broche 14
• GPS Gnd - broche de masse la plus proche de la prise de courant
• GPS Vcc - broche 5V la plus proche de la prise de courant
• Connectez le mini adaptateur UFL à la broche d'antenne du module
• (Facultatif) GPS PPS - broche 2

Bluetooth

Connectez les éléments suivants:

• Émission Bluetooth - broche 17
• Bluetooth RX - broche 16
• Clé Bluetooth - broche 3
• Bluetooth Vcc - broche 19
• Bluetooth Gnd - broche 18

Étape 6: compressez-le

Matériaux nécessaires:

Assemblage électronique de base

Maintenant que tout est câblé, torsadez les modules pour qu'ils rentrent tous à l'intérieur du périmètre du Mega, mais sans déconnecter les fils. Vous voudrez peut-être couvrir les broches exposées et les composants électriques avec du ruban isolant pour éviter les courts-circuits. Fais attention!

GPS

Torsadez les fils jusqu'à ce que le haut du module GPS soit face aux broches de communication du Mega.

Lecteur de carte SD

Fondamentalement, pliez/pliez les fils de sorte que le haut du module de lecteur de carte SD soit orienté vers le bas au-dessus du bouton de réinitialisation.

Bluetooth

Le module Bluetooth va "s'enrouler" autour du module GPS, et se retrouver de l'autre côté de la carte, par les broches analogiques.

Étape 7: Assemblez la boîte

Matériaux nécessaires:

• Base électronique assemblée
• boîte imprimée en 3D
• 4x écrous M3
• 4x rondelles M3
• 4x boulons M3 10mm

Résultat: Boîte entièrement assemblée

Prenez l'autre extrémité du mini adaptateur UFL et branchez-le dans le trou de la boîte, en le fixant en place avec l'écrou. Assurez-vous qu'il est bien serré, car nous ne voulons pas que l'antenne la torde !

Fusionnez les deux assemblages ensemble, en vous assurant qu'aucun des fils ne s'est déconnecté. Alignez les quatre trous d'angle et insérez les écrous M3 dans les trous hexagonaux sous la base. Placez les écrous M3 dans les trous et vissez la boîte ensemble.

Étape 8: ELM327

Matériaux nécessaires:

• Assemblage complet
• Adaptateur OBD Bluetooth ELM327
• Ordinateur portable

Sur GitHub, vous trouverez un court programme (BluetoothScanner) qui recherchera certains des appareils Bluetooth les plus proches. Il affichera l'adresse MAC et le SSID (nom) de chaque appareil. Il vous permettra également d'envoyer manuellement des commandes à votre voiture.

Adresse Mac

Pour que le HC-05 se connecte automatiquement à l'ELM327, vous devrez trouver l'adresse MAC de l'adaptateur. Ceci est généralement différent pour chaque module. C'est pour éviter de se connecter au mauvais appareil !

Téléchargez simplement le code sur le Mega, allumez votre voiture et exécutez le code. Sur la sortie du terminal, vous devriez voir les résultats. Le code tente de lier automatiquement le module à l'adresse MAC sélectionnée, mais parfois cela ne fonctionne pas. Assurez-vous simplement d'avoir la bonne adresse MAC. L'adresse doit ressembler à 1D, A5, 68988B. Votre adresse MAC peut être différente, mais doit être dans le même format. Gardez ceci pour la prochaine étape !

Décalage de réponse

Vous devrez également déterminer le format résultant des données qui sortent de l'adaptateur OBDII. En utilisant le code que vous venez de télécharger (dans cette étape), envoyez les caractères 0100. C'est la commande pour déterminer les données que votre voiture peut vous renvoyer. La liste complète des commandes se trouve sur Wikipedia.

Vous devrez vérifier le format des données renvoyées. Dans ma Ford Fiesta (2012), la commande a été reprise avant les résultats:

• Commande envoyée: 0100
• Réponse reçue: 0100BE1FA813

Cependant, dans une Renault Clio (2006), la commande n'a pas été reprise:

• Commande envoyée: 0100
• Réponse reçue: BE1FA813

La réponse peut être différente selon la voiture. Vous devrez supprimer tous les caractères précédents de la réponse. Idéalement, votre réponse devrait ressembler à l'exemple Clio ci-dessus. Si vous avez d'autres caractères, souvenez-vous du nombre de caractères précédant la réponse. Vous en aurez besoin à l'étape suivante !

Étape 9: Téléchargez le code

Matériaux nécessaires:

• Code source
• Boîte assemblée

Résultat: case complétée.

Le code source complet se trouve sur GitHub (nom du projet: SimpleArduinoObd), où vous verrez de nombreux fichiers d'en-tête (*.h). Téléchargez les fichiers et ouvrez-les dans l'IDE Arduino.

Vous vous souvenez de l'adresse MAC que vous avez enregistrée précédemment ? Ouvrez ObdHelper.h et vers la ligne 34 (nom de variable obdMacAddress) modifiez l'adresse MAC pour celle que vous avez enregistrée à l'étape 4. L'adresse doit être séparée par des virgules et dans le même format que 1D, A5, 68988B.

Vous vous souvenez du décalage de réponse que vous avez enregistré à l'étape 4 ? Ouvrez ObdHelper.h et vers la ligne 23 (définition RESPONSE_PREFIX_OFFSET) modifiez le décalage en ce qu'il devrait être.

Étape 10: Cachez la boîte

Matériaux nécessaires:

• Boîte remplie
• Câble USB Arduino
• Antenne GPS
• Adaptateur USB de voiture

Résultat: projet terminé

Maintenant que la boîte est terminée, nous pouvons la mettre dans la voiture !

1. Trouvez un emplacement pour mettre votre boîte. Idéalement, il devrait être caché quelque part. Je l'ai mis sous mon siège passager. N'oubliez pas: il doit être suffisamment proche pour que le câble USB puisse atteindre la prise allume-cigare !
2. Déroulez votre antenne GPS et placez-la dans l'espace entre le corps extérieur et le corps intérieur, sous le joint en caoutchouc. Le câble de l'antenne traînée peut être rangé sous le siège passager ou sous le tapis.
3. Placez la "tête" de l'antenne GPS dans un endroit qui permet de voir facilement le ciel. Je l'ai mis sous le pare-brise avant.
4. Branchez le câble USB dans la boîte, puis branchez le câble dans l'adaptateur USB de voiture.
5. Branchez l'adaptateur USB de voiture dans la prise allume-cigare.

Vous êtes maintenant prêt à le prendre pour un essai routier !

Étape 11: Résultats

Malheureusement, pour voir le contenu de la carte SD, vous devez ouvrir la boîte et brancher manuellement votre carte SD sur votre ordinateur pour la lire. Néanmoins, les fichiers y seront stockés. Le nom du fichier est au format [année][mois][jour][heure]. Les données du fichier sont au format [date], [heure], [latitude], [longitude], [RPM], [vitesse], [accélérateur].

Vous trouverez ci-dessous un exemple de ce qui est stocké:

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

Important

• la vitesse est susceptible d'être en KPH (kilomètres/heure), selon votre véhicule.
• la dépression de l'accélérateur est en pourcentage (%) et peut commencer à une valeur supérieure à 0%.
• l'heure est en UTC.

Étape 12: FAQ

Combien de temps le GPS acquiert-il un signal GPS ?

Habituellement, environ 30 secondes. Cela dépend de l'emplacement.

Combien de temps avant que la carte SD soit pleine ?

Une carte SD de 8 Go a environ 7,67 Go d'espace mémoire. Chaque entrée d'un fichier fait 55 octets. Chaque entrée est effectuée à chaque seconde d'activité GPS. En supposant une moyenne de 2 heures de conduite par jour, vous avez la formule suivante:

([Espace mémoire disponible] / ([octets par entrée] * [nombre d'entrées par jour])) / 365 = temps (années) jusqu'à ce que la carte mémoire soit pleine.

En supposant ce qui suit:

• L'espace mémoire est de 7 Go (7 000 000 000 octets)
• octets par entrée est de 55 octets
• le nombre d'entrées est de 60 secondes * 60 minutes * 2 heures = 396 000

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

Bref, très longtemps !

Peut-il envoyer à un serveur ?

Pour envoyer vers un serveur, vous aurez besoin d'un modem. J'ai expérimenté un SIM808, qui intègre GPS, GSM et Bluetooth dans un seul chipset (et est légèrement moins cher que le matériel utilisé dans ce projet). Le SIM808 repose sur un réseau 2G, qui est progressivement supprimé dans le monde. Je devrais peut-être trouver une autre solution pour cela.