Moduł CAN - koncepcja

[Ping]

Witam,

Nie za bardzo mogłem zdecydować się gdzie umieścić ten wątek, ale w końcu padło na dział Elektryka, zdaje się że tutaj najbardziej będzie pasował.

Otóż od jakiegoś czasu chodzi mi po głowie stworzenie własnego interfejsu diagnostycznego do naszych (i nie tylko) aut. Ostatnimi czasy dostaje też pytania czy było by możliwe zrobienie modułu sterującego światłami przeciwmgielnymi tak aby działały jako doświetlanie zakrętów zależnie od prędkości (chyba do 40km/h) I od pozycji kierownicy. Ktoś też pytał się czy dało by radę zrobić wyświetlanie danych o DPF/ciśnieniu oleju nie na telefonie a na wyświetlaczu licznika i/lub dodatkowym niewielkim wyświetlaczu.

W związku z tym pojawiła się koncepcja zbudowania własnego modułu CAN który mógł by zrealizować postawione wymagania. Założenie jest takie, że był by to otwarty projekt w który kazdy mógł by rozwijać, lub jeżeli nie miał by odpowiednich predyspozycji, to był by w przynajmniej w stanie poskładać elementy do kupy i zaprogramować udostępnionym softem.

Całość składała by się z bloku głównego oraz z dodatkowych bloków sterujących wybieranuch zależnie od wymagań.

Blokiem głównym był by oczywiście mikroprocesor (moja propozycja to STM32F103C8T6 na płytce rozwojowej tzw "BluePill" - tani i stosunkowo łatwo dostepny) + przetworniki sygnałów CAN (MCP2551 lub Tja1050 ) + przetwornica/stabilizator napięcia z 12 na 5V.

Doszła by jeszcze płytka PCB na której to wszystko by się znalazło oraz obudowa w której trzeba by to zamknąć.

Z opcji dodatkowych był by blok komunikacji po WIFI (Esp8266 - node MCU), układ do pomiaru dodatkowych czujników oraz sterownik żarówek halogenowych.

Potrzeby był by jeszcze programator, choć możliwe że dało by się ogarnąć tą funkcję przez WiFi (jeszcze nie wiem na 100%)

Przewidywany koszt części w wersji minimum to jakieś 100 zł (może mniej).
W wersji max ok 150 może 200 zł - zależnie od użytych podzespołów.

Obecnie jestem na etapie zbierania informacji, przemyśleń, tworzeniu koncepcji oraz wstępnych testów mikrokontroler Stm32, żeby dowiedzieć się co on potrafi.

Powiedzcie co o tym sądzicie?
Ktoś chciał by dołączyć do tego projektu/był by wsparciem/może mentorem?

Wysłane z mojego VTR-L29 przy użyciu Tapatalka

[Regulus]

Super pomysł! Mogę co prawda tylko kibicować, ale może to zorganizować w formie crowfoundingowej (zrzutka.pl)?

[Bunioopl]

[emoji106] Przemku jeżeli mogę w czymś pomóc to jestem do dyspozycji. Czekam na zadania

Widzę, że trochę zmieniła się koncepcja od ostatniej naszej wymiany mejli[emoji3] Trzymam kciuki

Wysłane z mojego G8142 przy użyciu Tapatalka

[Ping]

Trochę urosły dodatkowe opcje. Rdzeń pozostaje ten sam.

Wysłane z mojego VTR-L29 przy użyciu Tapatalka

[arturf]

Jeśli będzie to kompatybilne z Cruzem to mogę wspomóc projekt, również jako programista

[Ping]

Cruze pracuje na CAN więc powinien być kompatybilny. Zaimplementowane ma być HS oraz SW CAN.

Wysłane z mojego VTR-L29 przy użyciu Tapatalka

[etac]

Jak tylko mogę pomóc, to służę ..

[scott]

...
Powiedzcie co o tym sądzicie?
Ktoś chciał by dołączyć do tego projektu/był by wsparciem/może mentorem?

Mnie się podoba, nawet miałem w planach prywatnie pobawić się z doświetlaniem zakrętów.
Mogę wspomóc zarówno z softem jak i z hardware (troszkę mniej).

[Ping]

Doświetlanie zakrętów można zrobić w dwojaki sposób, tzn albo na przekaźnikach, albo na tranzystorach z opcją rozjaśniania I sciemniania, tylko w takim wypadku ktoś musiał by zrobić schemat, jakich dokładnie tranzystorów użyć. Z procka wychodzi sygnał ttl 3V3.

Wysłane z mojego VTR-L29 przy użyciu Tapatalka

[Kolda]

Mogę składać i lutować. Chętnie pomogę.

[Przemek]

Ja będę kibicował i kupię, jak tylko wprowadzicie to do sprzedaży :p

[Split]

Zgłaszam się do pomocy.

[wszim]

To ma bazować na rozwiązaniach Arduino?

[Ping]

Możliwe że częściowo.

Wysłane z mojego VTR-L29 przy użyciu Tapatalka



Dodano po 2 godzinach 13 minutach 25 sekundach:
Co do samego Arduino można użyć srodowiska Arduino IDE do programowania, chociaż ja preferuję coś bardziej w stylu System Wrokbench for STM (eclipse): https://www.st.com/en/development-tools/sw4stm32.html
Płytka z procesorem:


Płytka moduły WiFi:


Całość mogła by być zamontowana albo na dedykowanym PCB, lub zlutowana na płytce uniwersalnej, choć nie wiem czy znalazła by się odpowiednia. Jest kilka kwestii które trzeba było by rozwiązać
-jak zailić? stabilizatorem liniowym czy przetworniczką step down?
-wyjście na halogeny - czy zwykłe sterowanie przekaźnikami, czy tranzystory MOSFET?
-jeżeli wejścia do pomiaru sygnałów analogowych to jakich (zakresy napięć), czy jest sens dawać wzmacniacz operacyjny jako wtórnik napięcia?

[wszim]

Ok to dobrze że nie Arduino.

Potrzeby był by jeszcze programator, choć możliwe że dało by się ogarnąć tą funkcję przez WiFi (jeszcze nie wiem na 100%)

Będę wspierał i pomagał w miarę czasu, zainteresowania i możliwości. W ambitnym projekcie od razu nastawić się trzeba, nie na programator ale debuger. STM32 ma na pokładzie interfejs SWD i z tego trzeba korzystać, bo daje ogromne możliwości uruchamiania i testowania kodu. Bez tego 100x więcej roboty (dotyczy kodowania programu). Ja już w ogóle nie widzę sensu pisać kodu bez dobrego debugera, no chyba że lampki na choinkę.
Trzeba by poszukać interfejsów zgodnych z SWD STLink/V2 bo to jest wspierane przez firmę ST.
Na szybko coś takiego znalazłem https://elty.pl/pl/p/Programator-zgodny ... -SWIM/1429
choć nie znam, nie miałem styku, bo używam w pełni dedykowanego https://kamami.pl/programatory-stm32/18 ... -stm8.html
choć jeżeli tamten zgodny to chyba powinien działać. Jako programator można użyć komunikujący sie po SWD lub JTAG STLINK Utility.
ST daje spory support w postaci bibliotek i środowiska do programowania. Najlepsze jest bazujące na Eclipse - System Workebch for ST (durna nazwa) to środowisko prowadzone przez firmę (lub zespół) AC6 które ogarnia kompleksowo narzędzia edycję/kompilację/debuging pod mikrokontrolery STM32. Zakres działania szeroki, jako że bazuje na eclipse to siada na linux i windows. Można tam korzystać z kompilacji i dobrego debugowania pod rożne kompilatory "C" (płatne i free OCD +GDB ) , wspomaga demoboardy etc. Nie znam wszystkich możliwości ale podstawa to korzystanie z gotowców i skryptów budowanych na bibliotekach HAL (CubeMX) oraz ST Standard Peripherial Library (wszystko pisane w C). Trzeba się zdecydować, które z tych dwóch systemów bibliotecznego wsparcia wybrać. HAL jest obecnie najbardziej rozwijany choć przyciężkawy, zasobożerny i jak dla mnie rozproszony i zagmatwany, ale ma duże wsparcie kompatybilne pod projekty na RTOS. CubeMX jest osobnym programem konfiguracyjnym z którego można generować kod inicjujący dla HAL(jest też jako plugin do AC5-SW ale przestał być rozwijany, utknął w połowie). Drugie (Standard Peripherial Library) klasyczne podejście już nie rozwijane ale z uwagi na ogrom aplikacji z niego korzystających i nacisk środowisk programistycznych nie zostało wycofane(dalej jest aktualizowane), bo jednak jest lekkie i elastyczne w modyfikowaniu, w optymalizacji kodowania niskopoziomowego. Wszystko powyższe dostępne na https://www.st.com/content/st_com/en.html po zarejestrowaniu się.

Mam spore doświadczenie w rodzinie STM32 ( F1,F2,F4,F7) aczkolwiek nie działałem nigdy nic z interfejsem CAN.
Odnośnie elektroniki też mogę wspomóc.

[markor150]

Zgłaszam się do pomocy. Jestem elektronikiem i posiadam Orlando 2.0 163KM 2012rok.
Co do PCB to można będzie pomyśleć o niej w końcowej fazie po wszystkich testach i wtedy zrobić dedykowaną, na niej bezpośrednio umieścić procka i wszystkie peryferia.
Co do zasilania to ja był bym zwolennikiem przetwornicy, coś na wzór "atb-pwr-3", którą swoją drogą też będzie można bezpośrednio na płytce umieścić. Na stabilizatorze liniowym będą straty....
Co do wyjścia na halogeny, cóż przekaźniki są bardziej odporne nawet na zwarcia, mosfety fajnie bo można dać rozjaśnianie i przyciemnianie, ale mnie odporne na zwarcia.
Z wyjściem pomyślimy bo można dać wyjście dopinane do głównej płytki jako peryferia i w razie uszkodzenia będzie prosta wymiana czy też podmianka mosfet/przekaźnik zależnie od potrzeb i softu w procku (bo może 2 wersje były by ok).

[scott]

Proponuję stworzyć jakiś dokument online, w którym spisywalibyśmy wszystkie pomysły, proponowane sposoby rozwiązania danych problemów. Forum jest ok do dłuższych dyskusji, ale ciężko zbiera się informacje w jedną całość.

@wszim podał dużo informacji, które są potrzebne do wystartowania. Pozwolę sobie dorzucić kilka swoich uwag.
Środowisko programistyczne również polecam bazujące na eclipse, ale wg. mnie ostatnimi czasy najlepszym rozwiązaniem jest TrueSTUDIO od Atolic (https://atollic.com/truestudio). W moim odczuciu jest bardziej dopracowane niż wspomniany System Workebch for ST.
Jednak, projekt polecam oprzeć o własny makefile albo cmake niż polegać na projekcie typu Eclipse. Argumentuje to tym, że projekt typu Eclipse może sprawiać problemy przy aktualizacji środowiska, bądź większych globalnych zmianach. Druga sprawa, gdyby ktoś w późniejszym czasie chciał na szybko zbudować firmware, to wg. mnie łatwiej jest zaopatrzyć się w kompilator i narzędzia budowania (a zazwyczaj osoba biorąca się za takie czynności, te programy już posiada) niż pobierać całe środowisko i przechodzić całą procedurę importu. Przy takim podejściu, eclipse staje się edytorem oraz graficznym interfejsem debugera, co umożliwia innym deweloperom korzystanie z własnych ulubionych IDE.

Jeśli chodzi o programatory to na naszym portalu aukcyjnym można kupić tanio klony stlinkv2. Zatem w temat narzędzi do programowania i debugowania można wejść tanim kosztem.

Z kolei, gdy chodzi o gotowe drivery, to mamy do wyboru wspomniany HAL od ST, fakt trochę duży, ale dla początkujących jest bardzo przydatny. Niedawno ST przygotował też wydajne niskopoziomowe API określone mianem LL API (https://www.st.com/content/st_com/en/ab ... n3949.html), więc gdy zajdzie potrzeba (a zajdzie) to można kroić na własne potrzeby.
Jest jeszcze jedna opcja: skorzystać z alternatywnej biblioteki open source: libopencm3 (http://libopencm3.org/), którą najpierw należy zbudować tylko raz do biblioteki statycznej.

W sprawie elektroniki jestem świadom, że w początkowej fazie, na biurku jak najbardziej sprawdzą się zestawy typu "płytka stykowa", ale gdy przyjdzie testować na 'organizmie' to będzie bardzo uciążliwe, a elektroniki elektroniki będzie przybywało, bo jakiekolwiek moduły wyjściowe / wejściowe będą wymagały drobnicy. Dlatego w pewnym momencie trzeba będzie robić płytki pcb. W obecnych czasach, można zamówić 10 sztuk 2 warstwowych za 5$ w Chinach + koszty przesyłki. Tnąc koszty, można wziąć przesyłkę, która będzie szła miesiąc, ale to nas raczej nie wstrzyma, gdy dobrze rozplanujemy czas.

Jeśli chodzi zdalny dostęp do urządzenia, to moglibyśmy skorzystać z następcy ESP8266 - ESP32, który wspiera albo Bluetooth LE albo WiFi. Ale myślę, że to temat na później.

Podsumowując, jestem za tym, aby stworzyć dokument online (np w usłudze google docs), w którym spisywalibyśmy pomysły i objęte cele. W miarę rozwoju projektu, powstaną pewnie inne dokumenty, jak na przykład dokumentacja hardware, software.

Mogę zająć się sprawami elektroniki (tworzyć schematy + pcb) z adnotacją - tylko korzystam z KiCad - oraz sprawami programowania - np. stworzyć repozytorium + projekt startowy.

[Ping]

Widzę że tutaj są lepsi fachowcy ode mnie więc Będzie kogo podpytać bo w sumie to moje pierwsze kroki z ARM. Wcześniej bawiłem się tylko z AVR.



Na chwilę obecną tak to wygląda na płytce stykowej. Na niebiesko świeci się NodeMCU, na czerwono Stm do którego podłączony jest wspomniany programator/debugger oraz MCP2551. Zasilanie na razie z portu USB.
Pozostałe elementy to pozostałości jakiegoś innego projektu więc nie należy zwracać na nie uwagi.

Testy w trybie loopback na can przebiegają pomyślnie. (w normalnym też, ale kontroler zgłasza błędy transmisji - brak ACK od innego modułu). Co prawda prędkość CAN ustawiona na 33.333kbps,czyli zgodna z SW.

Komunikacja stm <-> nodemcu jest po uart z prędkością 500kbps (przy wyższej były błędy - niektóre odbierane bajty gdzieś się gubiły). Wcześniej planowałem to zrobić przez SPI, dlatego jest połączone, jak zresztą tez dodatkowe 4 porty GPIO.


Obecnie z poziomu PC można:
-Konfigurować kontroler CAN (ustawiać prędkość i tryb)
-Konfigurować filtry odbieranych ramek CAN.
-Wysyłać ramki CAN
-Odbierać ramki CAN
-Odczytywać wartości analogowe z 8 + 2 kanałów (osobno albo wszystkie na raz)
-Odbierać/Wysyłać wiadomość ECHO (wewnętrzna wiadomość żeby sprawdzić czy jest komunikacja PC-Moduł)
- IWatchdog - z tego co pamiętam to ustawiony na 2 lub 3 sekundy.


Uart oraz Adc są obsługiwane przez DMA.


Kod napisany w eclipse przy użyciu HAL oraz z pomocą CubeMX.

Gdy dorzucę obsługę ramek Obd2 to umieszczę go na jakimś git-cie (może GitLab?)

ESP32 może być lepszy, bo ma i BT oraz 3xUSART co dawało by dodatkowe możliwości łączności. Przy nodemcu muszę muszę dołączać Usart żeby go zaprogramować.
Chociaż z drugiej strony to czy jest jakis laptop/smartfon/tablet który nie ma WiFi a posiada BT?



Wysłane z mojego VTR-L29 przy użyciu Tapatalka



Aha, jeszcze 1 uwaga - na płytce STMa jest port USB, który w innych zastosowaniach może być z używany. Niestety przez ograniczenia tego uC nie można korzystać jednoczesnje z USB oraz CAN.

[wszim]

Nie napisałeś, że masz to już w jakiejś postaci uruchomione. Rozumiem, że teraz głównie chodzi o tematy które napisałeś czyli hardware?

[Ping]

Nodemcu miałem, MCP2551 też miałem,Stm wpadł nie dawno w sumie trochę przez przypadek (dlatego propozycja wykorzystania go). Skusiła mnie cena bo jest tańszy niż atmega (arduino uno) a ma o wiele większe możliwości.

Wysłane z mojego VTR-L29 przy użyciu Tapatalka

[markor150]

Ja myślałem ze to tylko pomysł, a tu widzę się dzieje. Bardzo dobrze. W sumie ja tak samo jak Ping puki co miałem doczynienia z AVR i aż wstyd się przyznać że w Basic, a nie C. Ale super będzie się nauczyć czegoś nowego.
Jeśli chodzi o jakieś prototypownie PCB to jeśli zdążę ukończyć moją małą frezarkę do PCB i wszystko mi ruszy tak jak powinno to nie widzę problemu bym mógł ogarnąć prototypowe PCB. Będzie taniej niż w chinach i szybciej przede wszystkim. Docelowo oczywiście można zamówić w chinach, ale w prototypie zawsze są jakieś błędy, cięcia, zmiany....

[arturf]

Grubo, trzeba będzie zrobić sobie solidne przypomnienie z elektroniki z tego co widzę. Jestem za żeby zrobić jakiś dokument/repo ze specyfikacją techniczną modułu (najlepiej co i dlaczego dla zielonych), bo czytanie po postach ciężko wychodzi W późniejszym czasie drugie repo na software.

Do git-a: gitlab, github, bitbucket. Jeśli projekt będzie otwarto źródłowy to są za free.

[Ping]

Odnośnie tej przetwornicy atb-pwr-3, to w opisie jest ze można ją włączyć przyciskiem a wyłączyć przez uC. Nie znalazłem tylko info jakimi poziomami napięć jest to sterowane. Ktoś coś wie?

Dobrze by było żeby przetwornica była włączana od momentu włozenia kluczyka do stacyjki a wyłączył gdy zadecyduje o tym uC (po kilkudziesięciu sekundach od momentu wyjęciu kluczyka - gdy po CAN przestaną biegać ramki) - ma to zapewnić działanie modułu nawet podczas rozruchu gdy cześć instalacji jest odłączana od zasilania.


Wysłane z mojego VTR-L29 przy użyciu Tapatalka

[Robbo]

Czy w tym module będzie można umieścić wyłączenie świateł skandynawskich?

[Bunioopl]

To można zrobić bez modułu. Przemek wie jak[emoji3]

Wysłane z mojego G8142 przy użyciu Tapatalka