Микроконтроллер PIC18F25K80 для ELM327 адаптеров - описание, драйвера, прошивка и Datasheet

✅ PIC18F25K80 - это высокопроизводительный 8-разрядный микроконтроллер с интегрированным ECAN™ и экономичным энергопотреблением. Физические параметры, способность работать при минимальных параметрах мощности (1.8 V до 5.5 V), а также поддержка контроля и управления рабочими процессами, обусловили сферу применения:

• оборудование для автодиагностики;
• автомобильная техника;
• сфера строительного контроля;
• управление лифтами;
• применение в других отраслях промышленности (в таймерах, захватах, ШИМ и т.п.).

1. Схема, описание работы и характеристики

Отличительная особенность микроконтроллеров семейства PIC – четкость используемых команд. Включено 35 команд, что выполняет инструкции за один цикл. Исключение составляют условные переходы и команды, изменяющие программный счетчик. В данном случае необходимо использовать 2 цикла.

Каждый отдельный цикл инструкций включает в себя 4 отдельных периода тактовой частоты. На время выполнения одной такой инструкции требуется 200 нс. Рабочая частота контроллера составляет промежуток 0,00 - 20,00 МГц. Объем одной инструкции – 14 бит, которые делятся на коды операций и операнды.

Для программирования контроллера специализированный разъем, а использовать можно любой программатор, совместимый с процессорами семейства.

8-разрядный микроконтроллер построен на RISC-архитектуре, созданной фирмой Microchip.

Компания производитель PIC18F25K80 «Microchip» - Microchip Technology Inc. Год основания – 1987, страна – США. Специализация фирмы – изготовление микроэлектроники на 8, 16 и 32 бит. 

Отличительные особенности товаров фирмы – преемственность для категорий, совмещения и общие средства.

Технические характеристики *

* Таблица с официального сайта поставщика.

• Спящий режим 20 нА;
• 300nA таймер в спящем режиме;
• Интегрированный ECAN ™, соответствующий активной спецификации CAN 2.0B;
• Рабочее напряжение 1,8 В - 5,5 В;
• Блок измерения времени зарядки (CTMU) поддерживает сенсорные и расширенные приложения; 
• 8-канальный 12-разрядный АЦП;
• 4 модуля Capture / Compare / PWM и 1 модуль Enhanced Capture / Compare / PWM;
• 1 последовательный порт MSSP для связи SPI или I2C ™;
• 2 улучшенных модуля USART;
• Два аналоговых компаратора;
• Самопрограммирующийся Flash поддерживает 10 тыс. Циклов стирания / записи и 20 лет хранения.

Даташит (Datasheet) на русском языке

Для подтверждения сведений об устройстве, авторских прав, производитель электронных компонентов предоставляет подготовленный даташит. Это транслитерированное datasheet содержащее необходимые данные, справочные листы, с информацией о модели. Здесь приведены технические параметры, описание компонента, режимы работы и схемы, используемые для включения и другая необходимая информация.

Разновидности и стоимость 25K80 *

* Таблица с официального сайта поставщика.

2. Автосканеры на чипе PIC18F25K80

Одна из сфер применения микроконтроллеров – оборудования для автодиагностики и так как сайт посвящён именно этой тематике, то далее в статье мы подробно расскажем о применении чипа в автосканерах, и некоторых нюансах использования.

3. Автосканер ELM327 USB версии 1.5

Контроллер ELM 327 – это чипсет PIC18F2480 от компании Microchip. Это универсальный автомобильный диагностический сканер, подключаемый у ЭБУ автомобиля. Данный контроллер (МК) работает с последними протоколами - J1850 и CAN протоколами - ISO-15765.

Модель предназначена для диагностики автомобиля, снятия показателей с помощью сведений, передаваемых на ПК, подключаемого к устройству. Поддержка протоколов ODB2 обеспечивает совместимость устройства с любыми марками и моделями автомобилей.

Связь с компьютером поддерживается при помощи USB разъема. Нужно лишь заблаговременно установить драйвера или скачать специальную программу на компьютер.

Типовые возможности модели:

• чтение и удаление диагностических кодов ошибок;
• чтение не только стандартных, но и специальных кодов;
• расшифровка более чем 3000 значений кодов;
• отображение показателей датчиков (обороты, температура, напряжение, расход топлива, краткосрочный и долгосрочный и пр.).

Выгодные преимущества

Помимо выше перечисленных достоинств, характеризуется простотой подключения к ПК и надежностью устанавливаемого соединения, получения бесперебойного ответа от эбу. Качество работы гарантирует оригинальный Chip PIC18F2480 с поддержкой FT232 от FTDI.

Средняя цена: 600 – 700 рублей.

4. Сканер Kingbolen

Автосканер Kingbolen построен на базе ELM 327 v 1.5 и так же использует свой микроконтроллер. Благодаря удачному подбору компонентов удалось обеспечить надежную работу диагностического прибора и получить возможность считывания кодов ошибок с моделей российских, американских, европейских, японских и корейских автомобилей.

Сканер осуществляет проверку электроники, используя надежный протокол OBD 2.

• память 32K флэш;
• скорость работы процессора:16 MIPS;
• оперативная память 3648 байт;
• сбор данных: 1024 bypes;
• АЦП (Аналого-цифровой преобразователь): 8 ch, 12-бит;
• Количество компараторов 2;
• Наличие переключателя на корпусе и светодиодов.

Проводить диагностику можно на марках и моделях автомобилей, выпуск которых состоялся после 1996 года.

Средняя цена 450 – 500 рублей.

5. Автосканер Scan Tool Pro 2022 Bluetooth и Wi-Fi

Характерная особенность модели – использование адаптера автомобилистами, не прибегая к услугам профессионалов. Можно получить значения температуры, данные двигателя, точные параметры других датчиков.

Автосканер, работает на новом чипе PIC18F25K80 от Microchip 2022 года.

1. Диагностика электроники ТС;
2. Фиксировать неисправные датчики;
3. Определять уровень напряжения в сети;
4. Получать данные температуры всасываемого воздуха;
5. Точная диагностика ДВС, а также топливной системы автомобиля, оборотов двигателя;
6. Считывать основные коды неисправностей;

Применим на марках и моделях автомобилей после 2000 года выпуска.

Цена устройства – 1 950 рублей.

6. Драйвера для ELM327 USB и Bluetooth

В OBD2-сканерах передача информацией от адаптера происходит через COM интерфейс, но порт уже устарел и не используется в тех же ноутбуках, поэтому разработчики внедряют модули COM>USB.

Такие преобразователи выпускает несколько фирм, поэтому для каждого типа необходимы собственные «дрова».

Сейчас используют в основном такие чипы:

1. FT232R, FT232H, FT232BM фирмы FTDI Ltd
2. PL2303, PL2303H фирмы Prolific Technology Inc
3. CP2101...CP2105 фирмы Silicon Labs
4. СH340/СH341 фирмы Nanjing QinHeng Electronics Co. Ltd

Заводы-изготовители автосканеров, как правило, устанавливают преобразователи FT-232 от компании "FTDI", но иногда встречаются и  PL2303.

В продаже так же популярны ELM327 с поддержкой интерфейса передачи данных по Блютузу. Тут уже используется модуль Bluetooth-COM. В современных ноутбуках обычно данный модуль интегрированным по умолчанию, и драйвера, тут не потребуются в отличие от версии с USB.

Разница между оригинальными прошивками: *

* Таблица с официального сайта поставщика.

7. Разница между версиями 1.5 и 2.1 производства «Китай»

Как уже упоминалось выше, кроме фирменных МК, также часто встречаются экземпляры с прошивкой от производителей из Китая и Кореи (1.5 и 2.1 версии). Их последняя ревизия - v1.5a , это аналог оригинальной v1.4b.

8. Прошивка PIC18F25K80 у ELM327

Полноценная перепрошивка PIC18F25K80 у ELM327 практически невозможна в домашних условиях, так как завод изготовитель устанавливает защитные модули. Для полноценной прошивки потребуется «самописная» или перетранслированная ревизия с другого PIC контроллера – их сложно достать в даже в интернете.

Перепрограммирование самого МК – возможно, например чтобы изменить скорость передачи (БОД). Это осуществляется программатором PicKit.

Для работы с программатором PicKit потребуется:

• Адаптер ELM327 v 1.5;
• Программатор PIC-kit 2 (приобрести можно на Алиэкспрессе);
• Программа MPLABX (от Microchip);
• VisualStudio 13;
• Интегрированная среды для работы с компиляторами С для PIC18 (IAR , HTSOFT , CCS , MPLAB);
• Datasheet от PIC-18F25K80;
• ПО для PicKit2;
• СPK2DeviceFile.dat (поместить в дистрибутив Program Files\Microchip\PICkit\).

Примечание:

1. Передача данных производится через Bluetooth.
2. На ПК нужно перенастроить Bluetooth на подключение нового устройства с именем «OBD2».
3. В Visual Studio перенастроить у Serial Port1 скорость и поставить 9600 бод.

9. Переделка ELM327 - доработка под две CAN шины

Многие модели Ford и Mazda (примерно с 2003-2004 года) оборудованы шиной MS CAN, в дополнение к обычной шине HS CAN. Но в отличие от HS CAN, MS CAN не поддерживается стандартной ELM327, т.к. MS CAN является специфическим решением производителя и использует не-OBD2 контакты.

Однако, ELM327 является очень гибким инструментом, и небольшая модификация позволяет реализовать поддержку MS CAN. Модернизация китайского чипа усовершенствовать характеристики устройства. Оптимальной считается доработка модели под 2 CAN шины.

Порядок действий следующий:

1. Разбираем пластиковый корпус;
2. Отключаем колодки USB кабеля и самого разъема;
3. Подготовленную пустую плату убираем в корпус;
4. Перепаиваем колодку (6-разъемную колодку необходимо подготовить, припаять по внешним концевикам 4 провода – белый, красный, черный и синий);
5. Отпаиваем 6-й провод внешнего устройства и припаиваем белый провод, подготовленной доработки; 6. К 3-му пину припаиваем черный провод;
6. Переворачиваем колодку, отпаиваем 3-й провод, к пину припаиваем красный провод;
7. На свободный 14-й пин, (3 справа) припаять синий провод.
8. Два освободившихся провода присоединяем к выключателю (свободным разъемам).
9. Собираем устройство в обратной последовательности.

11. Выводы по статье о РIС18F25К80

PIC-18f25k80 - это широко используемый МК, в частности в данной статье мы рассмотрели его применение в диагностических сканерах. Отличительная особенность микроконтроллеров семейства PIC – четкость используемых команд. Включено 35 команд, что выполняет инструкции за один цикл, это даёт вариативность в применении.

Данный материал получился познавательный даже для опытных диагностов, так как необходимо понимать не только, как сделать диагностику, но и на каких технологиях разработаны диагностическое оборудование.

РIС18F25К80 хорошо вписывается в схему у ELM сканеров, но при покупке таких адаптеров следует обращать внимание на ревизии прошивок и сами чипы, так как имеется несколько версий и модификаций, об этом изложено во второй половине статьи.

Спасибо за прочтение материала, оставляйте комментарии, обсудим любые вопросы!