Boordcomputer bouwen met Arduino

[Mike Philippens]

Ik wil binnenkort wat (nerdy) experimenten gaan doen met een Arduino. Da's een goedkoop (open source) hardware platform om van alles aan te sturen (een microcontroller). Meten en regelen dus. Er spoken vele projecten door mijn hoofd die geinig zijn om te doen, en het kost allemaal niet zo heel erg veel. Je koopt bij Deal Extreme een basisset met allerlei sensoren erbij voor nog geen €50. Je moet natuurlijk wel wat programmeerwerk doen en de nodige weerstandjes, diodes en weetikwat toevoegen en solderen (of een experimenteerbordje gebruiken). Maar het is allemaal open source, en veel mensen delen hun projecten op internet, zodat je heel wat kunt overnemen en dus leren hoe zoiets werkt. Dat is ook precies het hele doel van het Arduino project. Erg leuk dus voor de nerd. Je kunt het zo gek niet bedenken of een andere gek heeft het al bedacht en uitgevoerd. Zo ook met een van mijn ideëen: een boordcomputer voor de RT.

Een poosje terug zag ik dit:

De Scooterputer.
Deze meneer is wel een beetje over the top gegaan met GPS en ook GSM functionaliteit, maar in principe is het een leuk project, en je kunt er ook heel gemakkelijk delen van overnemen. Het gaat ook een beetje om het idee.

Vervolgens kwam ik dit project tegen:
[media]CSDy-TG54bU[/media]
Een tripcomputer/verbruiksmeter. Deze is gebasseerd op de MPGuino, een project waarbij er rechtstreeks in de ECU van de auto wordt gesnuffeld mbv een ODB2 connector (On Board Diagnostics) die vanaf +/- 2000 standaard op een auto hoort te zitten. Voor motoren is die verplichting er niet, dus moet je het zelf uitvogelen.
Die meneer van de tripcomputer heeft het op een K75 gemaakt en het bijzondere van deze tripcomputer is dat ie direct uitleest wat de injectoren inspuiten. Dat wil zeggen, hij meet wanneer ze actief zijn, ze spuiten altijd hetzelfde in begrijp ik, maar ze staan maar een bepaalde tijd aan.

Each injector flows 161 cc/minute at 3 bar, and 146.87 cc/minute at the 2.5 bar our fuel system runs at.

Volgens mij zou je zijn ontwerp zo over kunnen nemen, als je weet wat 'onze' injectoren doen en uiteraard de aansluitingen enigszins overeenkomen. Maar volgens mij hebben de K en de R modellen beide een Motronic van Bosch, dus grote kans dat het hetzelfde is. Natuurlijk wel even controleren. Gelukkig ken ik iemand die 'electrisch' is (zo noem ik het dan) dus daarbij zou kunnen helpen.

Wat ik voor ogen heb is in de basis zo'n tripcomputer/verbruiksmeter. Ik denk dat dat een leuk startpunt is om een beetje bekend te raken met de hele handel. En dan uitbreiden met wat functies als datalogging (gps, accelerometer) en misschien ook een accumonitor. Misschien leuk om die data naast de verbruiksdata te leggen in een grafiek. Aangezien de injectoren worden gemeten, weet je het brandstofverbruik tot op de druppel. Gekoppeld aan GPS data, kun je dan precies zien welk effect de rechterpols heeft op het verbruik.

De sky is the limit zou ik zeggen. Ik post dit hier om te zien of er meer mensen geïnteresseerd zijn in meedenken of misschien ook meedoen met deze (dwaze) experimenten. Ik vind het wel leuk om met dit soort dingen bezig te zijn. Dus moderatoren, laat de post open aub. Ik ga er denk ik pas na de zomer echt mee aan de slag.

[HansD]

Leuk idee Mike!
Ik heb net een Arduino starter set gekocht voor mijn zoon die HBO gaat doen, en zat in dezelfde richting te denken: wat zou je hier op de motor mee kunnen?

[Mike Philippens]

Hans, als je zo eens kijkt wat iedereen gemaakt heeft, kun je je beter gaan afvragen wat je niet moet gaan maken! Het is zo'n leuk spul, en de mogelijkheden zijn vrijwel onbegrensd. Er zijn ook al combinaties te koop van Arduino en Raspberry Pi (single board computer). Voor wie wat meer power nodig heeft, of zoiets als een webserver naast de meet en regelfuncties.

Ik ga die PMGuino maar eens nabouwen met die aanpassing naar de RT. Als ik die meneer in dat topic goed begrijp moet het op elke motor kunnen werken die Jettronic of Motronic heeft. Je telt nl de puld die de injector krijgt, dus hoe lang ie geactiveerd wordt. Als je weet met welke druk hij opereert en wat de flow rate van de injectors is, kun je simpel uitrekenen hoeveel brandstof er doorheen gaat. Ik heb de code nog niet bekeken, maar ik ga ervan uit dat het parameters zijn in een berekening. Lijkt me wel cool om real time te zien hoeveel je verbruikt en hoeveel liter er nog precies in de tank zit (hoewel je dat nooit exact weet natuurlijk).

Geinig spul!

[edit]
Die meneer die de tripcomputer heeft gebouwd heeft mijn vraag al beantwoord:

The fuel system is identical as far as the computer is concerned. It just looks for pulsed voltage.
You would need to find the conditioned signal from the speedometer.

Dat bevestigd mijn vermoeden dat je dus inderdaad niets met de injector als zodanig te maken hebt, maar met de aansturing. Dus opnemen hoe vaak ie aangaat.
En het signaal van de snelheidsmeter om te bepalen welke afstand je hebt afgelegd e.d. Dat schijnt wel een opgave te zijn, begreep ik uit de opmerkingen in het topic. Er zou een vrij zwak signaal af komen, waar je nogal wat voor moet doen of speciale componenten voor nodig hebt. Nou ja, in het ergste geval kun je natuurlijk altijd zelf nog een hall-effect sensor erop plakken. Zoiets als bij een doorsnee fietscomputer zit bv.

[HansD]

Er is inderdaad veel gebouwd met de Arduino en allerlei uitbreidingen.
Heb je al een idee hoe en waar je gaat beginnen? Waar aftappen, hoe kom je aan de specs van je ingangs signaal - gewoon proberen??

[Mike Philippens]

Ik ga eerst maar eens goed bestuderen wat die ene kerel heeft gemaakt. Aan de hand daarvan moet ik uitvogelen waar ik op de RT moet zoeken. Google is your friend. Altijd wel iemand te vinden die weet waar iets zit. Maar het wordt na de zomer want ik moet eerst een ander project afronden met mijn motor (zei hij geheimzinnig) En dan ga ik nog naar Garmisch en op vakantie.

[HansD]

Ik ga ook eerst op vakantie. Ik ga ook wel eens op zoek, en dan pakken we daarna de 'draad' weer op :)

[D-Hinkenkemper]

Hoi Mike,

ik rommel ook wel eens met Arduino.

denk ook aan beveiliging van jouw machine dmv. rfid ontvanger of vingerafdruk sensor.
en zelf gps tracking kan er mee

en wat ook heel leuk is is een android IO/IO board dat maakt je arduino berijkbaar voor een android smartphone.

veel suc6 er mee.
ik ga jouw project zeker volgen

groeten

Danny

[Bert M]

...knip....en wat ook heel leuk is is een android IO/IO board dat maakt je arduino berijkbaar voor een android smartphone....

Kun je dan je RT ook met je smartphone en de juiste app op afstand besturen?

[D-Hinkenkemper]

starten en bediening verlichting, richting aanwijzers, groot licht e.d moet wel lukken.
dan heb je alleen weer een ander board voor nodig. nl een Xbee of een gsm board.

[media]SU_Bs8VGr44[/media]

[Bert M]

Ondanks dat ik het initieel als grapje bedoelde, vind ik het wel knap dat mensen het kunnen bedenken en maken!

Waar ik bij dit soort huisvlijt altijd wat huiverig voor ben is dat je een hoop extra "storingsmogelijkheden" toevoegt aan een complex geheel, zoals bijvoorbeeld de R1200RT.



Bert M

[Inspector Gadget]

BMW houdt heel veel informatie over de werking van de ZFE (= centrale brein van de 1200RT) geheim.
Heel mondjesmaat komt er wel wat informatie naar boven, zie resultaten van niet-OEM diagnose-apparatuur zoals Texa en GS-911.

De CAN-bus van de 1200RT is supergevoelig als het om "aanhaken" van niet-OEM zaken gaat.
Zelfs OEM kan soms redelijke uitdagingen geven (zoals ESA, als de stuurmotoren iets te moeizaam lopen, grijpt CAN-bus in en schakelt deze uit).

Of het "spelen" (lees: vervanging) van verlichting met Xenon of LED, dat kan al snel een verstoring geven.

Al met al ben ik bang dat een dergelijke boordcomputer niet weggelegd is op de 1200RT.

[HansD]

BMW houdt heel veel informatie over de werking van de ZFE (= centrale brein van de 1200RT) geheim.
Heel mondjesmaat komt er wel wat informatie naar boven, zie resultaten van niet-OEM diagnose-apparatuur zoals Texa en GS-911.

De CAN-bus van de 1200RT is supergevoelig als het om "aanhaken" van niet-OEM zaken gaat.
Zelfs OEM kan soms redelijke uitdagingen geven (zoals ESA, als de stuurmotoren iets te moeizaam lopen, grijpt CAN-bus in en schakelt deze uit).

Of het "spelen" (lees: vervanging) van verlichting met Xenon of LED, dat kan al snel een verstoring geven.

Al met al ben ik bang dat een dergelijke boordcomputer niet weggelegd is op de 1200RT.

Rob,
Waar je "can-bus" schrijft bedoel je waarschijnlijk ZFE; en inderdaad is dat niet gedocumenteerd.
Zodra signalering en aansturing volledig binnen de ZFE worden afgehandeld, deel ik je mening: dat wordt een moeilijke zaak.
Aan de achterkant praat de ZFE echter met alle andere (7!) computers op je BMW en dat gaat via de Can-bus (kabels gemerkt met M-Can-High en M-Can-Low). De verschillende can-bus protocollen en de boodschappen die er over heen gaan zijn wel gedocumenteerd en zelfs redelijk standaard. Wellicht dat daar mogelijkheden zijn om mee te kijken, en misschien zelfs om in te grijpen. De GS-911 werkt zo denk ik...
Voor wie verder geinteresseerd is:
http://www.bmwra.org/otl/canbus/
http://bmwmotorcycletech.info/canbus.htm

[Inspector Gadget]

Ja, ik schrijf CAN-bus omdat dat wat begrijpelijker is, denk ik.

Van al die controlers (ABS, Radio, CVE, instrumentenpaneel, etc) is niet alles beschikbaar noch gedocumenteerd.
Wel komt er in de tijd meer en meer informatie beschikbaar, dus een handige Harrie zal daar ongetwijfeld ook wel een oplossing voor kunnen bedenken.
Dat zou dan inderdaad via de diagnose-stekker moeten gebeuren om zo min mogelijk verstoring te kunnen veroorzaken.

Waar ik specifiek op doelde was het zogenoemde Piggyback (lees: aftappen) van signalen van de ingangen of uitgangen van de controlers/sensoren op de 1200RT, dat kan een hele uitdaging zijn.
Zoals je wellicht nog herinnerd de tip die je mij ooit gaf in het verleden van een bedrijf die CAN-bus interfaces maakte voor aansturing van aanhanger-verlichting op de 1200RT.

[HansD]

De diagnose interface is bij autos gestandaardiseerd (en bij motoren?) en heet OBD (in europa heet het EOBD).
Het aftappen van de canbus is daardoor makkelijk want de hardware, interface etc. zijn voorgeschreven.
Kijk maar eens op:
http://nl.wikipedia.org/wiki/On-board_diagnostics

Het aftappen van een ZFE is een heel ander verhaal. De meeste uitgangen werken als electronisch beveiligde zekering, alleen de (boven- en onder-) grenswaarden waarop de electronica stuurt (voor spanning, stroom, weerstand) zijn niet gepubliceerd en kunnen alleen met veel experimenteren achterhaald worden.

[HansD]

Hier is de lijst van computers die op mijn BMW via de Canbus gezellig met elkaar praten:

ZFE Controle Module - Zentraler Fahrzeug Electronic / lichten en schakelaars
I-Cluster - dashboard
Integral ABS Control modulator - ABS
BMSK Control Module - BMW Motor-Steuerung mit Klopfregelung / Engine management of Motor/injectie/ontstekings module

en optioneel ook nog:
DWA VI Diebstahl Warnanlage - Anti THeft System Control Module - diefstal alarm
Radio
RDC - Draadloze Bandendruk

[Bert M]

Een R1100RT is eigenlijk best een fijne motor met al dat moderne spul wat er niet op zit en dus ook niet van de wijs kan raken....

[Inspector Gadget]

Bij BMW is het niet helemaal "gestandaardiseerd".
Sterker nog, ook bij auto's is het niet geheel conform "standaarden".

Enige tijd geleden is er een wetgeving in de EU gekomen die fabrikanten verplicht openheid van zaken te geven aangaande (o.a.) OBD, opdat de consument ook naar een niet-merkgebonden garagist kan gaan voor onderhoud & reparatie.

BMW heeft zijn eigen "implementatie", waardoor informatie soms heel moeilijk te achterhalen is.

De ZFE wordt inderdaad door BMW behoorlijk onder de hoed gehouden. En dat is best wel begrijpelijk, in verband met mogelijke verstoringen, copyrights, productaansprakelijkheid, en zelfs het defect raken van de ZFE.

PS: Op jou lijstje kan ook nog optioneel zitten:
- Radio
- Draadloze Bandendruk

[HansD]

radio en RDC erbij gezet. Dank je!