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K²L901 USB KKL Diagnoseinterface mit FTDI und L9637

Inhalt

Einführung
Merkmale
Gefälschte FTDI Chips
Inbetriebnahme

Einführung

Beim K2L901 handelt es sich um ein völlig neu entwickeltes Diagnoseinterface mit optimierten Eigenschaften.
Das Grundprinzip ist erst einmal wie bei allen marktüblichen USB KKL Diagnosegeräten gleich: Das Interface dient ausschließlich der Signalanpassung zwischen den OBD Signalen im Fahrzeug und denen am Diagnosecomputer. Das bedeutet, daß im Interface keiner Protokoll-Logik vorhanden ist und es Aufgabe der Software ist, eine Diagnoseverbindung zum Fahrzeug aufzubauen und das entsprechende Protokoll zu beherrschen. Derartige Geräte gibt es bereits zahlreiche und preiswert. Auch hier wurden bereits solche Interface vorgestellt. Zum Beispiel das USB Interface B.

Wichtiger Hinweis:
Für alle USB Diagnoseinterface gilt grundsätzlich, daß ein serielles Interface mit RS232-Schnittstelle Vorzug zu geben ist. Das liegt einfach daran, daß nur bei einer seriellen Schnittstelle die zeitkritische Kommunikation (hauptsächlich in der Initialisierungsphase der Diagnosesitzung) von der Diagnosesoftware genau kontrolliert werden kann. Bei einem USB Interface kann es da eher zu Problemen kommen. Das ist von vielen Faktoren abhängig: Leistungsfähigkeit des PCs, Software, Anzahl der laufenden Prozesse, Treiberbausteine, Betriebssystem usw. Wenn Sie die Möglichkeit haben, nutzen Sie deshalb lieber ein serielles Interface. Sie können auch eine serielle Schnittstelle an ihrem PC oder Laptop nachrüsten. Auch das ist die bessere Lösung. Nutzen Sie aber keinen einfachen USB-Seriell Adapter. Das bringt nichts, denn auch in einem USB Diagnoseinterface steckt genau diese Technik schon drin. Für Desktopgeräte gibt es Steckkarten (ggf. sind die Schnittstellen sogar im PC vorhanden und nur keine Slotbleche nach hinten heraus eingebaut worden). Für Laptops gibt es Expresscard Erweiterungen. Hierbei sollten Sie aber darauf achten, daß Sie eine hochwertige kaufen. Im Forum gibt es dazu ein paar Hinweise.

Ein Diagnoseinterface wie das K2L901 eignet sich für genormte Diagnoseanwendungen nach OBD II und für die herstellerspezifische (OEM) Diagnose. Voraussetzung ist, daß es eine passende Software gibt. Ein Teil der Software ist frei verfügbar und es gibt eine Anzahl von Demoprogrammen. Eine Übersicht dazu finden Sie in der Softwareliste. Beachten Sie bitte unbedingt die FAQ, da sich dann die meisten Fragen und Probleme vermeiden lassen!

Merkmale

Im Gegensatz zu den recht einfachen USB Diagnoseinterfaces wie sie in Auktionshäusern meist aus China angeboten werden, weist das K2L901 einige Besonderheiten auf, die dem Anwender einen spürbaren Mehrwert bieten:

• Kleiner Stecker: Durch den vergleichbar kompakten Stecker mit gerade einmal 48 x 23 x 30 mm (BHT, ohne Stiftkragen) nimmt der eingesteckte Stecker nur wenig Platz in Anspruch. Vor allem wenn sich die Diagnosebuchse im Bereich der Pedale befindet, stört das eingesteckte Interface dann weniger als bei größeren Geräten.
• Wechselbare Kabelrichtung: Das USB Verbindungskabel kann auf der linken und rechten Seite des Steckers hinausgeführt werden. Dadurch kann die Kabelführung so verändert werden, daß bei eingestecktem Diagnosegerät das USB Kabel nicht behindert. Das Gehäuse ist nur mit Clips verschlossen und kann leicht geöffnet werden. Dann muß lediglich der Steckerkragen mit angelöteter Platine um 180 ° gedreht wieder eingesetzt werden.
• 3 Status-LEDs: Beim K2L901 zeigen drei LEDs (und nicht nur eine LED) den Betriebszustand an. Die LEDs leuchten nach hinten hinaus, so daß sie gut erkannt werden können, wenn das Gerät in der Diagnosebuchse steckt.
  • Rote LED: Betriebsbereitschaft. Das Diagnoseinterface ist mit dem USB Anschluß verbunden und wird darüber mit Spannung versorgt.
  • Grüne LED: Daten werden vom Computer über das Interface zum Auto gesendet.
  • Gelbe LED: Daten werden vom Auto über das Interface zum Computer gesendet.
• Vergoldete Kontakte: Die Kontaktstifte des OBD II Steckers und des USB Steckers sind vergoldet und sind so vor Korrosion geschützt.
• Hochwertiger USB-Seriell Wandler: Jedes Diagnosegerät, welches per USB mit dem Computer verbunden wird, nutzt intern einen Wandlerchip, welcher die USB Signale in serielle Daten umsetzt. Der K2L901 verwendet hierfür eine hochwertige USB Bridge des führenden Herstellers FTDI.
• Signalwandlung: Die Signale der OBD Kommunikation müssen elektrisch zwischen Auto und PC angepaßt werden. Hierzu kann eine einfache Schaltung mit Transistoren oder einem Operationsverstärker benutzt werden. Diese verschlechtern aber oft die Signalqualität, so daß es zu Kommunikationsproblemem kommen kann. Im K2L901 wird ein ISO Schnittstellentreiber vom Typ L9637 verwendet - das ist derzeit einmalig in einem kommerziellen USB Diagnoseinterface.
• Kurzschlußsicher: Interface mit Transistor oder Operationsverstärker (siehe Signalwandlung) sind in der Regel nicht kurzschlußfest. Wird (versehentlich) die K-Datenleitung an Pin 7 mit Masse verbunden und liegt an den Massepins 4 oder 5 Batterieplus, kommt es meistens zu einer Beschädigung der Bauteile im Interface. Dies kann zum Beispiel passieren, wenn ein Autoradio nachgerüstet wurde. Dank des L9637 ist die K-Leitung des Interface K2L901 geschützt und nichts geht kaputt.
  Typisches Schadensbild an einem einem "aufgerauchten" LM339 Operationsverstärker (OpAmp) bei Verpolung von Masse und K-Leitung. Der Kurzschluß hat zur Überhitzung geführt und interne Bauteile sind zusammen mit dem Gehäuse regelrecht verbrannt was sich durch Rauch- und Geruchsentwicklung bermerkbar macht.
  

• Elektrotechnisch korrekte Bauteildimensionierung: In vielen Diagnoseadaptern werden falsch dimensionierte Bauteile genutzt oder es werden Komponenten weggelassen.
  • Pull-Up Widerstände: Diese Widerstände sind für die Signalleitungen notwendig. Die ISO Normen geben hierfür einen Wert von 510 Ω (Ohm) vor. Bei Billiggeräten werden stattdessen Widerstände mit 1.000 Ω eingesetzt. Das kann die elektrischen Eigenschaften und damit die Datenkommunikation negativ beeinflussen.
  • Ferritperle: Um elektrische Störungen auf dem USB Kabel zu unterdrücken sollte eine sogenannte Ferritperle in der USB-Leitung eingebaut sein. Diese wird oft nicht verbaut.
  Im K2L901 werden natürlich 510 Ω Widerstände genutzt und die Ferritperle ist in der Schaltung integriert.

Gefälschte FTDI Chips

Im Oktober 2014 wurde öffentlich bekannt, daß chinesische Raubkopierer USB-Seriell-Converter Chips des Typs FT232RL der Marke FTDI für die Massenproduktion extrem billiger Geräte nutzen. Als Gegenmaßnahme wurden Treiber für Windows über die Updatefunktion verteilt, die dann diese Chips unbrauchbar machten [1], [2]. Es gibt im Web Tips, wie man das wieder rückgängig machen kann. Die Fake-Chips erkennt man am Aufdruck auf dem Chip. Dort steht u. a. "CN480661". Auf Original-Chips steht "GO251411" [3].

Inbetriebnahme

Für den Betrieb eines USB Interface wird ein Treiber auf dem Computer benötigt, welcher einen virtuellen COM-Port (seriellen Port) bereitstellt. Die Diagnosesoftware kann dann über diesen COM-Port mit dem Interface kommunizieren. Nach der Treiberinstallation muß man feststellen, welche COM-Portnummer dem Interface zugeordnet wurde. Ggf. muß man diese Zuordnung auch noch nachträglich ändern, da einige Programme nur die Ports 1-4 ansprechen können. In der Diagnosesoftware muß man dann den verwendeten COM-Port angeben.

Eine detailierte Beschreibung der Treiberinstallation finden Sie im ausführlichen Handbuch zum Interface (PDF).