Proyecto aTIC (VI) - Sensor OBD

-

 Sensor OBD. 

Con este post finalizamos la serie de publicaciones relacionadas con el proyecto desarrollado. El sensor empleado para las lecturas es un dispositivo OBD: un sistema de diagnóstico de a bordo de vehículos. Este sistema permite monitorizar y controlar el motor y otros dispositivos del vehículo. En la siguiente imagen se puede ver al aspecto que tienen este tipo de sensores.

Con este dispositvo conectado al vehículo (y con el vehícuo en marcha), es posible concetarse a él por bluetooth y solicitar información de variables: velocidad, posición del acelerador, temperatura del motor, tensión de la batería, rpms del motor... Además, permite recoger los códigos de fallo de los posibles errores que se estén dando en el vehículo.

En el caso del proyecto realizado, la conexión bluetooth se ha realizado entre el dispositivo y un ordenador portátil mediante un script de Python. En ese script se hace uso de la librería propia de Python llamada "obd", que permite: establecer la conexion bluetooth con el dispositivo, enviar/recibir comandos específicos del dispositivo y traducir las respuesta del dispositivo.

Este script mencionado se puede consultar a continuación.

  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
import serial
import time
from MQTTpublisher import *


def connecttoOBD():
    ser = serial.Serial('COM5', 9600, timeout=1)
    print("Port opened!")

    print("Default settings")
    ser.write("ATD".encode())
    time.sleep(2)
    print(ser.readline().decode().split()[1])

    print("Reseting...")
    ser.write("ATZ".encode())
    time.sleep(2)
    print(ser.readline().decode().split()[1])

    ser.write("ATE0".encode())
    print("ATE0: Echo off")
    time.sleep(1)
    print(ser.readline().decode().split()[1])

    print("ATL0: Line feed off")
    ser.write("ATL0\r".encode())
    time.sleep(1)
    print(ser.readline().decode().split()[0][1:3])

    print("ATH0: Headers off")
    ser.write("ATH0\r".encode())
    time.sleep(1)
    print(ser.readline().decode().split()[0])

    print("ATSP00: Set Protocol to Auto")
    ser.write("ATSP0\r".encode())
    time.sleep(1)
    print(ser.readline().decode().split()[0])

    return ser

def waitnsec(n):
    for i in range(1,n+1):
        print(f"{i}...")
        time.sleep(1)

def getBattery(ser):
    # Bateria
    ser.write("ATRV\r".encode())
    time.sleep(1)
    battery_lvl_raw = ser.readline()
    # print(battery_lvl_raw)
    battery_lvl = float(battery_lvl_raw.decode().split()[0][0:4])
    print(f"\nBattery lvl: {battery_lvl}V")
    return battery_lvl

def getVelocidad(ser):
    # Velocidad
    ser.readline()
    ser.write("01 0D\r".encode())
    time.sleep(5)
    vel_raw = ser.readline().split()
    print(vel_raw)
    ind = 3
    if len(vel_raw) == 5:
        ind = 3
    else:
        ind = 2

    vel = int(vel_raw[ind].decode(), 16)
    print(f"Velocity: {vel}km\h")
    return vel

def getRPM(ser):
    # RPM
    ser.write("01 0C\r".encode())
    time.sleep(5)
    rpm_raw = ser.readline().split()
    print(rpm_raw)
    A = int(rpm_raw[2].decode(), 16)
    B = int(rpm_raw[3].decode(), 16)
    rpm = int((256*A+B)/4)
    print(f"RPM: {rpm}rpm")
    return rpm

def closeOBD(ser):
    print("Clossing port...")
    ser.flushInput()
    ser.flushOutput()
    ser.close()

if __name__ == "__main__":

    OBD = connecttoOBD()
    waitnsec(10)
    while True:
        bat = getBattery(OBD)
        sendValue('battery_lvl',bat)
        # waitnsec(5)
        vel = getVelocidad(OBD)
        sendValue('velocity',vel)
        # waitnsec(5)
        rpm = getRPM(OBD)
        sendValue('rpm', rpm)
        # waitnsec(5)

Como se ve en el script, esta aplicación recoge los valores de velocidad, nivel de batería y rpms del motor del dispositivo y los publica en el tipoc "Datos OBD" del broker MQTT de la RPI2. Esta aplicación se puede resumir en los siguientes pasos:

- Inicialización de la comunicación: Se conecta el ordenador al dispositivo y se deja preparado para la comunicación.

- Obtención del nivel de batería (tensión de la batería): Se envía el comando corespondiente al nivel de la batería (ATRV), se recoge la respuesta del dispositivo y se pubica el valor recogido al topic MQTT.

- Obtención de la velocidad: Se envía el comando corespondiente a la veelocidad (010D), se recoge la respuesta del dispositivo y se pubica el valor recogido al topic MQTT.

- Obtención de rpms del motor: Se envía el comando corespondiente a las rpms del motor (010C), se recoge la respuesta del dispositivo y se pubica el valor recogido al topic MQTT.

Es de mencionar que las lecturas se realizan cada 15s, desfasadas 5s entre sí, de manera que cada 5s se realiza una lectura y se publica individualmente en el topic MQTT.



Comentarios

Publicar un comentario

Entradas populares de este blog

Proyecto aTIC (I) - Introducción

-
Imagen
INTRODUCCIÓN. El objetivo principal del proyecto es realizar una comunicación HTTP con un servidor, aplicando los conocimimentos aprendidos en clase. El proyecto que se ha desarrollado no sólo realiza una comunicación HTTP con un servidor, sino que también se hace uso de MQTT y contenedores para transmitir datos desde un sensor a una base de datos. El diagrama principal del proyecto desarrollado se muestra en la siguiente figura, donde se ve cómo intervienen cuatro dispositivos: un sensor, un ordenador y dos RaspberryPi.   El sensor es un dispositivo conectado a la ECU de un vehículo que permite realizar lecturas de distintas variables del vehículo y se comunica por bluetooth, en este caso con un ordenador. Esta comunicación se ha configurado y realizado mediante un script de python que también realiza la tarea de publicar las lecturas realizadas en el broker MQTT alojado en la RPI2.  Esta RaspberryPi (RPI2), además, ejecuta una aplicación que se suscribe al topic MQTT donde e...
Leer más

Proyecto aTIC (V) - Grafana

-
Imagen
 Grafana.  Como se ha podido ver en Proyecto aTIC (IV) - Bridge MQTT/InfluxDB , la RPI2 también dispone de la herramienta Grafana. Ésta está asignada a su puerto 3000 y es una herramienta de software libre que permite crear cuadros de mando y gráficos ( dashboards ). Se ha escogido esta herramienta para la visualización ya que se puede implementar sencillamente con Docker y porque tiene un API HTTP completo, además de que es compatible con InfluxDB. En este proyecto esta herramienta ha sido empleada para crear el dashboard que se muestra a continuación. En él se visualizan las lecturas de velocidad, nivel de batería y revoluciones por minuto del vehículo al que está conectado el sensor. Se emplean distiontos tipo s de gráficos, así como distintos colores para diferenciar fácilmente las lecturas. Además, se han añadido las visualizaciones de los valores medios, mínimos y máximos de la velocidad y el nivel de batería.    Estos datos se obtienen de la base de datos de ...
Leer más

Proyecto aTIC (IV) - Bridge MQTT/InfluxDB

-
Imagen
 Bridge MQTT/InfluxDB.  En el post anterior ( Proyecto aTIC (III) - Broker MQTT ) ya se ha comentado que la RPI2 funciona como bridge entre los datos publicados en el topic MQTT y la base de datos de InfluxDB. Esta función de brigde la realiza ejecutando un script en python que se define a continuación. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 from influxdb import InfluxDBClient from typing import NamedTuple import random import time import paho.mqtt.client as mqtt import json from ast import literal_eval MQTT_CLIENT = 'RPI2' MQTT_ADDRESS = 'aticrpi2.duckdns.org' MQTT_TOPIC = 'Datos OBD' def on_connect (client, userdata, flags, rc): # Conexión y suscripción al topic print ( 'Connected with result code ' + str (rc)) client . subscribe(MQTT_TOPIC) def on_message (client, userdata, msg...
Leer más