docs: эталонный анализ 5 проектов — ELM327/BT паттерны
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,484 @@
|
||||
# ELM327 Communication Patterns — анализ 5 отлаженных проектов
|
||||
|
||||
> **Цель:** понять как РЕАЛЬНО работают проекты с ELM327, выбрать лучшие паттерны для Elmer.
|
||||
> **Дата:** 2026-05-27
|
||||
> **Источники:** исходный код 5 проектов (Java, Kotlin, Python, C)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Сводная таблица
|
||||
|
||||
| | OBD-Droid | OBD2AI | Automotive-AI | obd2-mcp-server | Vehicle-Diag-Assist |
|
||||
|---|---|---|---|---|---|
|
||||
| **Язык** | Java | Kotlin | Python | Python | C (W600) + Python |
|
||||
| **Платформа** | Android | Android | Desktop | Desktop/Claude MCP | Embedded (MCU) |
|
||||
| **LLM** | ChatGPT | gpt-5-mini | GPT-3.5/4 | Claude (MCP) | DeepSeek/Claude |
|
||||
| **Чтение** | Побайтово, 1мс | kotlin-obd lib | readline() | Побайтово (BLE/SPP) | UART, семафор |
|
||||
| **UUID** | 00001101... | 00001101... | N/A (pyserial) | BLE + serial | N/A (UART) |
|
||||
| **Baud** | — | — | config.py | 38400 (auto-retry) | 38400 8N1 |
|
||||
| **Timeout** | Адаптивный 5с | 400мс fix | 1с | 20с connect / 2с config | 2000мс |
|
||||
| **Инит** | ATD→ATE0→ATL0→ATS0→ATH1→... | ATZ→ATE0→ATL0→ATSP0 | N/A | ATZ→ATE0→ATL0→ATS0→ATH1→ATCAF1→ATAT1→ATST64→ATSP0 | ATZ→... |
|
||||
| **Ретраи** | requeue + SETPROT | 3 strikes → stop | Нет | [2,5,10]с backoff | Нет |
|
||||
| **Simulator** | Встроенный demo | Нет | ELM327-emulator | Mock mode (Ford) | Gradio + HW sim |
|
||||
| **DTC база** | Встроенная | Нет | Нет | 1937 Ford + generic | Нет |
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 1. OBD-Droid (Wal33D) — Java Android ⭐ ЛУЧШИЙ
|
||||
|
||||
### 1.1. StreamHandler.java — побайтовый I/O
|
||||
|
||||
```java
|
||||
// ЧТЕНИЕ: побайтово, сон 1мс между проверками
|
||||
public void run() {
|
||||
while (true) {
|
||||
if (in.available() > 0) {
|
||||
if ((chr = in.read()) > 0) {
|
||||
processRxChar(chr);
|
||||
} else break;
|
||||
} else {
|
||||
Thread.sleep(1); // ← 1 миллисекунда!
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ОБРАБОТКА СИМВОЛОВ: '>' = такой же разделитель как CR/LF!
|
||||
private void processRxChar(int chr) {
|
||||
switch (chr) {
|
||||
case 32: break; // пробел — игнорируем
|
||||
case '>': // промпт ELM
|
||||
message += (char) chr;
|
||||
// fall through — НЕ отдельный случай!
|
||||
case 10: // LF
|
||||
case 13: // CR
|
||||
messageHandler.handleTelegram(message.toCharArray());
|
||||
message = "";
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
message += (char) chr;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ОТПРАВКА: BufferedWriter с буфером 1 байт = flush на каждом байте
|
||||
out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outStream), 1);
|
||||
|
||||
public int writeTelegram(final char[] buffer, int type, Object id) {
|
||||
new Thread(() -> {
|
||||
String msg = new String(buffer) + "\r"; // ELM ждёт CR
|
||||
out.write(msg.toCharArray());
|
||||
out.flush(); // немедленный flush из-за буфера 1 байт
|
||||
}).start();
|
||||
return buffer.length;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
**Ключевые выводы:**
|
||||
- `>` — НЕ спецсигнал «можно слать дальше». Это просто разделитель строк, как CR/LF.
|
||||
- Буфер 1 байт на запись = каждый байт сразу уходит в порт.
|
||||
- Отправка в отдельном потоке (не блокирует чтение).
|
||||
|
||||
### 1.2. ElmProt.java — стейт-машина протокола
|
||||
|
||||
**RSP_ID — все возможные ответы ELM327:**
|
||||
```java
|
||||
enum RSP_ID {
|
||||
PROMPT(">"), OK("OK"), MODEL("ELM"),
|
||||
NODATA("NODATA"), SEARCH("SEARCHING"),
|
||||
ERROR("ERROR"), NOCONN("UNABLE"), NOCONN2("NABLETO"),
|
||||
CANERROR("CANERROR"), BUSBUSY("BUSBUSY"),
|
||||
BUSERROR("BUSERROR"), BUSINIERR("BUSINIT:ERR"),
|
||||
BUSINIERR2("BUSINIT:BUS"), BUSINIERR3("BUSINIT:...ERR"),
|
||||
FBERROR("FBERROR"), DATAERROR("DATAERROR"),
|
||||
BUFFERFULL("BUFFERFULL"), STOPPED("STOPPED"),
|
||||
RXERROR("<"), QMARK("?"),
|
||||
UNKNOWN("");
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
**STAT — состояния соединения:**
|
||||
```java
|
||||
UNDEFINED → INITIALIZING → INITIALIZED → ECU_DETECT → ECU_DETECTED
|
||||
→ ECU_SELECTED → CONNECTING → CONNECTED
|
||||
// Ошибки:
|
||||
NODATA, STOPPED, DISCONNECTED, BUSERROR, DATAERROR, RXERROR, ERROR
|
||||
```
|
||||
|
||||
**Инициализация (после ATZ → MODEL):**
|
||||
```
|
||||
ATD // defaults
|
||||
ATE0 // echo off
|
||||
ATL0 // line feeds off
|
||||
ATS0 // spaces off
|
||||
ATH1 // headers ON (для обнаружения ЭБУ)
|
||||
ATDP // узнать протокол
|
||||
ATSPA1 // протокол AUTO
|
||||
ATAT1 // adaptive timing ON
|
||||
ATST<value> // установить таймаут
|
||||
```
|
||||
|
||||
**Обработка ошибок — детально:**
|
||||
```
|
||||
SEARCHING → статус CONNECTING (не ошибка!)
|
||||
NODATA → увеличить OBD timeout + переустановить протокол
|
||||
ERROR → WARMSTART (ATWS)
|
||||
DATAERROR → WARMSTART
|
||||
RXERROR → WARMSTART
|
||||
BUFFERFULL→ WARMSTART
|
||||
BUS ERROR → DISCONNECTED → переустановить протокол + ретрай последней команды
|
||||
UNABLE → DISCONNECTED → переустановить протокол + ретрай
|
||||
```
|
||||
|
||||
**Мульти-фрейм ISO-TP:**
|
||||
```
|
||||
Формат: "0:4100..." — первая строка с длиной
|
||||
"1:4100..." — продолжение
|
||||
charsExpected = байт_длины * 2 (каждый байт = 2 hex символа)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 1.3. BluetoothCommService.java — BT SPP
|
||||
|
||||
```java
|
||||
final UUID SPP_UUID = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB");
|
||||
|
||||
// Первая попытка: стандартный RFCOMM
|
||||
tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord(SPP_UUID); // secure
|
||||
// или
|
||||
tmp = device.createInsecureRfcommSocketToServiceRecord(SPP_UUID); // insecure
|
||||
|
||||
// FALLBACK: reflection-based RFCOMM channel 1 (для глючных адаптеров)
|
||||
Method m = clazz.getMethod("createRfcommSocket", paramTypes);
|
||||
Object[] params = new Object[]{1}; // channel 1
|
||||
sockFallback = (BluetoothSocket) m.invoke(device, params);
|
||||
```
|
||||
|
||||
**Ключевой вывод:** Есть fallback на reflection-based RFCOMM channel 1 — для дешёвых китайских клонов!
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 2. OBD2AI (catsmoker) — Kotlin Android
|
||||
|
||||
### 2.1. BluetoothHelper
|
||||
|
||||
```kotlin
|
||||
val sppUuid: UUID = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB")
|
||||
|
||||
suspend fun connectToDevice(deviceAddress: String): Pair<InputStream, OutputStream> {
|
||||
val device = bluetoothAdapter?.getRemoteDevice(deviceAddress)
|
||||
bluetoothSocket = device.createRfcommSocketToServiceRecord(sppUuid).apply {
|
||||
bluetoothAdapter.cancelDiscovery()
|
||||
connect()
|
||||
}
|
||||
return Pair(socket.inputStream, socket.outputStream)
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 2.2. ObdHelper — инициализация и команды
|
||||
|
||||
```kotlin
|
||||
// Инициализация: фиксированные задержки, БЕЗ ожидания '>'
|
||||
suspend fun initializeObd() = withContext(Dispatchers.IO) {
|
||||
suspend fun sendRawCommand(command: String) {
|
||||
out.write((command + "\r").toByteArray())
|
||||
out.flush()
|
||||
delay(400) // ← 400мс после КАЖДОЙ команды
|
||||
}
|
||||
|
||||
sendRawCommand("ATZ") // сброс
|
||||
sendRawCommand("ATE0") // эхо выкл
|
||||
sendRawCommand("ATL0") // line feeds выкл
|
||||
sendRawCommand("ATSP0") // авто-протокол
|
||||
|
||||
delay(1000) // дополнительная пауза после инита
|
||||
// Очистка буфера
|
||||
if (`in`.available() > 0) {
|
||||
val buffer = ByteArray(`in`.available())
|
||||
`in`.read(buffer)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
**Используется библиотека `kotlin-obd` (eltonvs):**
|
||||
```kotlin
|
||||
// Для стандартных команд — библиотека
|
||||
obdConnection = ObdDeviceConnection(inputStream, outputStream)
|
||||
val result = connection.run(TroubleCodesCommand())
|
||||
|
||||
// Для нестандартных — ручной парсинг
|
||||
class MyRPMCommand : ObdCommand() {
|
||||
override val pid = "0C"
|
||||
override val handler = { it: ObdRawResponse ->
|
||||
val rawValue = it.processedValue
|
||||
val identifier = "410C"
|
||||
val aHex = rawValue.substring(index + 4, index + 6)
|
||||
val bHex = rawValue.substring(index + 6, index + 8)
|
||||
((a * 256) + b) / 4 // формула RPM
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 2.3. Live Data Monitoring
|
||||
|
||||
```kotlin
|
||||
suspend fun startLiveDataMonitoring() = withContext(Dispatchers.IO) {
|
||||
var errorCount = 0
|
||||
while (isMonitoring.get()) {
|
||||
try {
|
||||
val speed = runCommand(MySpeedCommand())
|
||||
val rpm = runCommand(MyRPMCommand())
|
||||
val temp = runCommand(MyCoolantTempCommand())
|
||||
errorCount = 0
|
||||
delay(800) // 800мс между циклами
|
||||
} catch (e: Exception) {
|
||||
errorCount++
|
||||
if (errorCount >= 3) break // 3 ошибки подряд = стоп
|
||||
delay(1000)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 3. Automotive-AI (Eloquent-Algorithmics) — Python Desktop
|
||||
|
||||
### 3.1. ELM327 через pyserial
|
||||
|
||||
```python
|
||||
# config.py
|
||||
SERIAL_PORT = "/dev/ttyUSB0" # или COM3 на Windows
|
||||
BAUD_RATE = 38400
|
||||
|
||||
# Подключение
|
||||
ser = serial.Serial(port=SERIAL_PORT, baudrate=BAUD_RATE, timeout=1)
|
||||
|
||||
# Отправка команды
|
||||
def send_command(ser, command):
|
||||
ser.write((command + "\r\n").encode()) # CRLF терминатор
|
||||
response = ser.readline().decode().strip()
|
||||
response = response.replace("\r", "").replace(">", "")
|
||||
return response
|
||||
```
|
||||
|
||||
**Ключевые отличия от OBD-Droid:**
|
||||
- `readline()` вместо побайтового чтения — ПРОЩЕ, но менее надёжно
|
||||
- `\r\n` вместо просто `\r`
|
||||
- `timeout=1` — ждёт 1 секунду на readline
|
||||
- Убирает `>` из ответа (не использует как разделитель)
|
||||
|
||||
### 3.2. Парсинг ответов
|
||||
|
||||
```python
|
||||
# RPM: 010C → 41 0C HH LL
|
||||
if cmd == "010C":
|
||||
value = (int(response.split()[2], 16) * 256 +
|
||||
int(response.split()[3], 16)) / 4
|
||||
|
||||
# Coolant: 0105 → 41 05 XX
|
||||
if cmd == "0105":
|
||||
value = int(response.split()[2], 16) - 40 # -40 offset
|
||||
|
||||
# VIN: 0902
|
||||
vin_response = parse_vin_response(response)
|
||||
vehicle_data = decode_vin(vin_response)
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 4. obd2-mcp-server (petrpatek) — Python Claude MCP ⭐ САМЫЙ СВЕЖИЙ
|
||||
|
||||
### 4.1. BLE + Serial подключение
|
||||
|
||||
```
|
||||
Поддерживает:
|
||||
- BLE (vLinker FD, STN чип) — асинхронный, asyncio.Lock
|
||||
- Serial (classic Bluetooth SPP) — синхронный, pyserial
|
||||
|
||||
Baud rate auto-retry: [500k, 115.2k, 38.4k, 9.6k]
|
||||
BLE: 30-секундный keepalive heartbeat (без него адаптер засыпает через ~120с)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 4.2. Инициализация (САМАЯ ПОЛНАЯ)
|
||||
|
||||
```python
|
||||
ATZ # сброс
|
||||
ATE0 # эхо выкл
|
||||
ATL0 # line feeds выкл
|
||||
ATS0 # пробелы выкл
|
||||
ATH1 # заголовки CAN ВКЛ (для обнаружения ЭБУ)
|
||||
ATCAF1 # CAN auto-formatting ON
|
||||
ATAT1 # adaptive timing ON
|
||||
ATST64 # timeout = 64*4ms = 256ms
|
||||
ATSP0 # авто-протокол
|
||||
|
||||
# Для STN адаптеров (OBDlink):
|
||||
ATPP 0E SV 00 # отключить сон
|
||||
ATPP 0E ON # включить
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 4.3. Ретраи и таймауты
|
||||
|
||||
```python
|
||||
MAX_RETRIES = 3
|
||||
RETRY_BACKOFF = [2, 5, 10] # секунды
|
||||
CONNECT_TIMEOUT = 20 # секунд
|
||||
PROTOCOL_TIMEOUT = 12 # секунд
|
||||
CONFIG_TIMEOUT = 2 # секунды
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 4.4. Очистка ответа
|
||||
|
||||
```python
|
||||
def _clean_elm_response(raw: str) -> str:
|
||||
# Убирает: промпт ">", эхо команд, "SEARCHING...", пустые строки
|
||||
...
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 4.5. DTC база данных
|
||||
|
||||
```
|
||||
- 1937 Ford-специфичных кодов
|
||||
- Generic OBD-II коды (P, B, C, U)
|
||||
- Ленивая загрузка по бренду
|
||||
- Скрапинг с troublecodes.net
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 5. Vehicle-Diagnostic-Assistant (castlebbs) — Embedded C + Python
|
||||
|
||||
### 5.1. Аппаратная архитектура
|
||||
|
||||
```
|
||||
W600 MCU ←UART1 38400 8N1→ ELM327 чип → CAN → Авто
|
||||
↕ HTTP/MCP
|
||||
LangChain Agent (Python) → DeepSeek / Claude
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 5.2. ELM327 Driver (C)
|
||||
|
||||
```c
|
||||
// elm327.c
|
||||
int elm327_send_command(const char* cmd, char* resp, int len, int timeout) {
|
||||
// Пишет команду + \r в UART1
|
||||
// Ждёт ответ через FreeRTOS semaphore (прерывание по приёму)
|
||||
// Таймаут по умолчанию: 2000мс
|
||||
// Макс. длина ответа: 512 байт
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Hybrid simulation mode:
|
||||
// AT команды → реальный ELM327
|
||||
// OBD команды → симуляция (если включена)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 5.3. Поддерживаемые режимы OBD
|
||||
|
||||
```
|
||||
Mode 01: live data (30+ PID)
|
||||
Mode 03: stored DTC (формат 43 XX XX XX XX)
|
||||
Mode 04: clear DTC (44)
|
||||
Mode 07: pending DTC (47)
|
||||
Mode 09: vehicle info (VIN, calibration ID)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 5.4. PID формулы (Mode 01)
|
||||
|
||||
| PID | Формула | Пример |
|
||||
|-----|---------|--------|
|
||||
| 0C (RPM) | `(A*256+B)/4` | 0x1AF8 → 1726 |
|
||||
| 0D (Speed) | `A` (km/h) | 0x00 → 0 |
|
||||
| 05 (ECT) | `A-40` (°C) | 0x5A → 50 |
|
||||
| 04 (Load) | `(A*100)/255` (%) | 0x40 → 25.1 |
|
||||
| 10 (MAF) | `((A*256)+B)/100` (g/s) | — |
|
||||
| 2F (Fuel) | `(A*100)/255` (%) | — |
|
||||
|
||||
### 5.5. Safe formula evaluation
|
||||
|
||||
```python
|
||||
def calculate_obd_value(raw_response, formula):
|
||||
# LLM вызывает этот tool для расчёта значений
|
||||
# safe_eval() — ограниченный eval (только +-*/ и переменные A,B,C,D)
|
||||
hex_bytes = raw_response.replace("41 XX ", "").split()
|
||||
A, B, C, D = [int(x, 16) for x in hex_bytes]
|
||||
return safe_eval(formula, {"A": A, "B": B, "C": C, "D": D})
|
||||
```
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ: Что взять для Elmer
|
||||
|
||||
### Инициализация ELM327
|
||||
|
||||
| Проект | Последовательность | Задержки |
|
||||
|--------|-------------------|----------|
|
||||
| OBD-Droid | ATD→ATE0→ATL0→ATS0→ATH1→ATDP→ATSPA1→ATAT1→ATST | Стейт-машина, нет фикс. задержек |
|
||||
| OBD2AI | ATZ→ATE0→ATL0→ATSP0 | 400мс после каждой |
|
||||
| obd2-mcp | ATZ→ATE0→ATL0→ATS0→ATH1→ATCAF1→ATAT1→ATST64→ATSP0 | async, по ответам |
|
||||
| Automotive-AI | Нет явной инициализации | — |
|
||||
|
||||
**Рекомендация для Elmer:** взять последовательность obd2-mcp-server (самая полная) + задержки OBD2AI (400мс) + ATH0 вместо ATH1 (для чистых ответов без CAN-заголовков).
|
||||
|
||||
### Чтение ответов
|
||||
|
||||
| Проект | Метод | Плюсы | Минусы |
|
||||
|--------|-------|-------|--------|
|
||||
| OBD-Droid | Побайтово, 1мс sleep | Макс. контроль | Сложный код |
|
||||
| OBD2AI | kotlin-obd lib | Готовое решение | Зависимость от библиотеки |
|
||||
| Automotive-AI | `ser.readline()` | Простой код | Менее надёжно |
|
||||
|
||||
**Рекомендация для Elmer:** для Android — побайтовое чтение как у OBD-Droid (уже есть в TestService). Для Python-мока/сервера — `readline()` достаточно для тестов.
|
||||
|
||||
### Обработка ошибок
|
||||
|
||||
| Ошибка | OBD-Droid | OBD2AI | obd2-mcp |
|
||||
|--------|-----------|--------|----------|
|
||||
| SEARCHING | Статус CONNECTING | — | Пропустить, ждать |
|
||||
| NO DATA | Увеличить timeout | — | Вернуть пусто |
|
||||
| BUS ERROR | DISCONNECTED + retry | — | — |
|
||||
| UNABLE | DISCONNECTED + retry | — | — |
|
||||
| ERROR | WARMSTART (ATWS) | — | — |
|
||||
| RX ERROR | WARMSTART | 3 strikes → stop | — |
|
||||
|
||||
**Рекомендация для Elmer:** SEARCHING = ждать + увеличить таймаут. NO DATA = пропустить PID. BUS ERROR/UNABLE = одна попытка reconnect + retry. ERROR = WARMSTART.
|
||||
|
||||
### Тайминги
|
||||
|
||||
| Проект | Между командами | Инит | Таймаут ответа |
|
||||
|--------|-----------------|------|----------------|
|
||||
| OBD-Droid | Нет (стейт-машина) | Стейт-машина | 5000мс адаптивный |
|
||||
| OBD2AI | 400мс fix | 1000мс после всех | ? (внутри lib) |
|
||||
| Automotive-AI | Нет | Нет | 1000мс (readline) |
|
||||
| obd2-mcp | По ответам | По ответам | 2000-20000мс |
|
||||
| castlebbs | По семафору | — | 2000мс |
|
||||
|
||||
**Рекомендация для Elmer:** 400мс между командами (как OBD2AI) + адаптивный таймаут от 2000мс с возможностью увеличения (как OBD-Droid).
|
||||
|
||||
### BT подключение (Android)
|
||||
|
||||
| Проект | Метод | Fallback |
|
||||
|--------|-------|----------|
|
||||
| OBD-Droid | `createRfcommSocketToServiceRecord` secure + insecure | Reflection RFCOMM channel 1 |
|
||||
| OBD2AI | `createRfcommSocketToServiceRecord` | Нет |
|
||||
|
||||
**Рекомендация для Elmer:** взять fallback на reflection channel 1 из OBD-Droid — критично для дешёвых клонов.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## ИТОГ: Что реализовать в elmer-android
|
||||
|
||||
### Приоритет 1 (обязательно)
|
||||
- [ ] Побайтовое чтение с паузой 1мс (StreamHandler.java)
|
||||
- [ ] `>` = разделитель строк, НЕ спецсигнал
|
||||
- [ ] Fallback RFCOMM channel 1 (BluetoothCommService.java)
|
||||
- [ ] Фиксированные задержки 400мс между командами (OBD2AI)
|
||||
- [ ] Очистка буфера после инициализации
|
||||
|
||||
### Приоритет 2 (важно)
|
||||
- [ ] Обработка SEARCHING, NO DATA, BUS ERROR
|
||||
- [ ] 3-strike retry для live monitoring
|
||||
- [ ] Адаптивный таймаут (базовый 5000мс)
|
||||
|
||||
### Приоритет 3 (для production)
|
||||
- [ ] WARMSTART при ERROR/DATAERROR
|
||||
- [ ] Мульти-фрейм ISO-TP
|
||||
- [ ] DTC база (можно с obd2-mcp-server)
|
||||
- [ ] Экспоненциальный backoff для ретраев
|
||||
@@ -0,0 +1,251 @@
|
||||
"""
|
||||
ELM327 Protocol Layer — низкоуровневый обмен с ELM327.
|
||||
|
||||
Паттерны списаны с OBD-Droid (Wal33D):
|
||||
- Побайтовое чтение с паузой 1 мс (не sleep(250)!)
|
||||
- Детекция промпта '>' — только после него слать следующую команду
|
||||
- Адаптивный таймаут
|
||||
- Обработка: SEARCHING, NO DATA, UNABLE TO CONNECT, CAN ERROR, ERROR
|
||||
- Мульти-фрейм ISO-TP (строки с префиксом ':')
|
||||
- flush() после каждой команды
|
||||
|
||||
Использование:
|
||||
proto = ELMProtocol(port="/dev/rfcomm0")
|
||||
proto.init() # ATZ → ATE0 → ATL0 → ATSP0 → ATH0
|
||||
resp = proto.send_and_read("03") # отправил, дождался '>', вернул ответ
|
||||
proto.close()
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import logging
|
||||
import time
|
||||
from enum import Enum, auto
|
||||
|
||||
logger = logging.getLogger("elmer.proto")
|
||||
|
||||
|
||||
class ELMError(Exception):
|
||||
"""Ошибка протокола ELM327."""
|
||||
|
||||
|
||||
class ELMTimeout(ELMError):
|
||||
"""Таймаут ожидания ответа от ELM327."""
|
||||
|
||||
|
||||
class ELMBusError(ELMError):
|
||||
"""Ошибка на шине CAN (UNABLE TO CONNECT, CAN ERROR и т.п.)."""
|
||||
|
||||
|
||||
class ELMNoData(ELMError):
|
||||
"""NO DATA — запрошенный PID/режим не поддерживается."""
|
||||
|
||||
|
||||
class ELMSearching(ELMError):
|
||||
"""SEARCHING — ELM327 ищет протокол."""
|
||||
|
||||
|
||||
# ── Низкоуровневый протокол ──────────────────────────────────
|
||||
|
||||
class ELMProtocol:
|
||||
"""Побайтовый обмен с ELM327 по паттернам OBD-Droid.
|
||||
|
||||
Ключевые принципы:
|
||||
1. Ждём '>' перед отправкой следующей команды
|
||||
2. Читаем побайтово, пауза 1мс между проверками
|
||||
3. Обрабатываем SEARCHING / NO DATA / UNABLE / CAN ERROR
|
||||
"""
|
||||
|
||||
SPP_UUID = "00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB"
|
||||
|
||||
# Таймауты (мс)
|
||||
DEFAULT_TIMEOUT = 5000 # базовый для обычных команд
|
||||
LONG_TIMEOUT = 10000 # для ATZ, ATSP0 (инициализация)
|
||||
SEARCH_EXTRA = 5000 # дополнительное время при SEARCHING
|
||||
|
||||
# Максимум ретраев
|
||||
MAX_RETRIES = 3
|
||||
|
||||
def __init__(self, port: str, baudrate: int = 38400):
|
||||
"""port — путь к последовательному порту (или BT RFCOMM)."""
|
||||
self.port = port
|
||||
self.baudrate = baudrate
|
||||
self._ser = None
|
||||
self._timeout_ms = self.DEFAULT_TIMEOUT
|
||||
|
||||
# ── подключение ───────────────────────────────────────
|
||||
|
||||
def connect(self):
|
||||
"""Открывает последовательный порт."""
|
||||
import serial
|
||||
self._ser = serial.Serial(
|
||||
port=self.port,
|
||||
baudrate=self.baudrate,
|
||||
timeout=0.1, # неблокирующее чтение — управляем таймаутами сами
|
||||
bytesize=serial.EIGHTBITS,
|
||||
parity=serial.PARITY_NONE,
|
||||
stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
|
||||
)
|
||||
logger.info(f"ELM: connected to {self.port} @ {self.baudrate}")
|
||||
|
||||
def close(self):
|
||||
"""Закрывает порт."""
|
||||
if self._ser and self._ser.is_open:
|
||||
self._ser.close()
|
||||
logger.info("ELM: disconnected")
|
||||
|
||||
def is_connected(self) -> bool:
|
||||
return self._ser is not None and self._ser.is_open
|
||||
|
||||
# ── инициализация ─────────────────────────────────────
|
||||
|
||||
def init(self) -> bool:
|
||||
"""Полная инициализация ELM327. Возвращает True если ОК."""
|
||||
|
||||
# Фаза 1 — сброс (ATZ, долгий таймаут)
|
||||
resp = self.send_and_read("ATZ", timeout_ms=self.LONG_TIMEOUT)
|
||||
if "ELM" not in resp:
|
||||
logger.error("ELM: ATZ failed, no ELM signature")
|
||||
return False
|
||||
logger.info(f"ELM: {resp.split(chr(10))[0].strip()}")
|
||||
|
||||
# Фаза 2 — настройка
|
||||
self.send_and_read("ATE0") # эхо выкл
|
||||
self.send_and_read("ATL0") # перевод строки выкл
|
||||
self.send_and_read("ATS0") # пробелы выкл (чище ответы)
|
||||
|
||||
self.send_and_read("ATSP0", timeout_ms=self.LONG_TIMEOUT) # авто-протокол
|
||||
self.send_and_read("ATH0") # заголовки CAN выкл
|
||||
|
||||
logger.info("ELM: initialized")
|
||||
return True
|
||||
|
||||
# ── отправка + чтение ─────────────────────────────────
|
||||
|
||||
def send_and_read(self, cmd: str, timeout_ms: int | None = None) -> str:
|
||||
"""Отправляет команду, ждёт '>', возвращает ответ БЕЗ '>'.
|
||||
|
||||
Поднимает:
|
||||
- ELMTimeout — если не дождались '>' за timeout_ms
|
||||
- ELMNoData — если ответ содержит NO DATA
|
||||
- ELMBusError — если UNABLE TO CONNECT / CAN ERROR
|
||||
"""
|
||||
timeout = timeout_ms if timeout_ms is not None else self._timeout_ms
|
||||
|
||||
for attempt in range(1, self.MAX_RETRIES + 1):
|
||||
self._write(cmd)
|
||||
try:
|
||||
return self._read_until_prompt(timeout)
|
||||
except ELMSearching:
|
||||
# SEARCHING — даём ещё время
|
||||
logger.debug(f"ELM: SEARCHING (attempt {attempt}), waiting...")
|
||||
timeout += self.SEARCH_EXTRA
|
||||
continue
|
||||
except ELMBusError:
|
||||
# BUS BUSY / UNABLE — ретрай через 500мс
|
||||
if attempt < self.MAX_RETRIES:
|
||||
logger.warning(f"ELM: bus error, retry {attempt}/{self.MAX_RETRIES}")
|
||||
time.sleep(0.5)
|
||||
continue
|
||||
raise
|
||||
except ELMTimeout:
|
||||
if attempt < self.MAX_RETRIES:
|
||||
logger.warning(f"ELM: timeout, retry {attempt}/{self.MAX_RETRIES}")
|
||||
continue
|
||||
raise
|
||||
|
||||
raise ELMTimeout(f"ELM: no response after {self.MAX_RETRIES} attempts")
|
||||
|
||||
# ── внутренние ────────────────────────────────────────
|
||||
|
||||
def _write(self, cmd: str):
|
||||
"""Пишет команду + CR в порт, flush."""
|
||||
if not self._ser or not self._ser.is_open:
|
||||
raise ELMError("ELM: not connected")
|
||||
|
||||
self._ser.reset_input_buffer()
|
||||
raw = (cmd + "\r").encode()
|
||||
self._ser.write(raw)
|
||||
self._ser.flush()
|
||||
logger.debug(f"ELM → {cmd}")
|
||||
|
||||
def _read_until_prompt(self, timeout_ms: int) -> str:
|
||||
"""Читает побайтово пока не получит '>' (или таймаут).
|
||||
|
||||
Паттерн OBD-Droid: while True: if in.available() > 0: read()
|
||||
else: sleep(1ms)
|
||||
"""
|
||||
buf: list[str] = []
|
||||
line: list[str] = []
|
||||
deadline = time.monotonic() + timeout_ms / 1000.0
|
||||
|
||||
while time.monotonic() < deadline:
|
||||
# Проверяем есть ли байты
|
||||
if self._ser.in_waiting > 0:
|
||||
ch = self._ser.read(1).decode("utf-8", errors="ignore")
|
||||
if not ch:
|
||||
continue
|
||||
|
||||
cp = ord(ch)
|
||||
|
||||
# ── обработка символов ──
|
||||
if cp == ord(">"):
|
||||
# Промпт — конец ответа
|
||||
self._flush_line(line, buf)
|
||||
result = "\n".join(buf).strip()
|
||||
self._check_response(result)
|
||||
logger.debug(f"ELM ← {result[:80]}")
|
||||
return result
|
||||
|
||||
elif cp == 13: # CR
|
||||
self._flush_line(line, buf)
|
||||
|
||||
elif cp == 10: # LF
|
||||
pass # игнорируем (у нас ATS0, должны быть пробелы)
|
||||
|
||||
elif cp == 32: # space
|
||||
pass # игнорируем пробелы (у нас ATS0)
|
||||
|
||||
else:
|
||||
line.append(ch)
|
||||
|
||||
else:
|
||||
time.sleep(0.001) # 1 мс — как в OBD-Droid
|
||||
|
||||
# Таймаут — собрали что есть
|
||||
self._flush_line(line, buf)
|
||||
result = "\n".join(buf).strip()
|
||||
if not result:
|
||||
raise ELMTimeout(f"ELM: no '>' prompt within {timeout_ms}ms")
|
||||
logger.warning(f"ELM: partial response (no prompt): {result[:80]}")
|
||||
return result
|
||||
|
||||
@staticmethod
|
||||
def _flush_line(line: list[str], buf: list[str]):
|
||||
"""Добавляет накопленную строку в буфер."""
|
||||
if line:
|
||||
buf.append("".join(line))
|
||||
line.clear()
|
||||
|
||||
@staticmethod
|
||||
def _check_response(raw: str):
|
||||
"""Проверяет ответ на ошибки протокола."""
|
||||
upper = raw.upper()
|
||||
|
||||
if "SEARCHING" in upper:
|
||||
raise ELMSearching()
|
||||
if "NO DATA" in upper or "NODATA" in upper:
|
||||
raise ELMNoData(raw)
|
||||
if "UNABLE" in upper or "BUS BUSY" in upper or "BUS ERROR" in upper:
|
||||
raise ELMBusError(raw)
|
||||
if upper.startswith("CAN ERROR"):
|
||||
raise ELMBusError(raw)
|
||||
if "STOPPED" in upper:
|
||||
raise ELMBusError(raw)
|
||||
|
||||
|
||||
# ── Удобная фабрика ────────────────────────────────────────
|
||||
|
||||
def create_protocol(port: str) -> ELMProtocol:
|
||||
"""Создаёт и подключает ELMProtocol."""
|
||||
proto = ELMProtocol(port)
|
||||
proto.connect()
|
||||
return proto
|
||||
@@ -0,0 +1,166 @@
|
||||
#!/usr/bin/env python3
|
||||
"""mock_elm327_v2.py — эмулятор ELM327 с '>' промптами и симуляцией ошибок.
|
||||
|
||||
Соответствует паттернам OBD-Droid:
|
||||
- Каждый ответ заканчивается '>' (промпт)
|
||||
- SEARCHING... перед первым ответом после ATSP0
|
||||
- Случайные ошибки: BUS BUSY, UNABLE TO CONNECT
|
||||
- Побайтовая отправка с реалистичными задержками
|
||||
- Многострочные ответы для DTC (как мульти-ЭБУ)
|
||||
|
||||
Запуск: python tools/mock_elm327_v2.py
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import argparse
|
||||
import random
|
||||
import socketserver
|
||||
import time
|
||||
|
||||
|
||||
FAKE_VIN = "WVWZZZ1KZAW123456"
|
||||
|
||||
# Многострочные DTC — имитация нескольких ЭБУ
|
||||
FAKE_DTC_MULTI = [
|
||||
"43011300000000", # P0301 (ЭБУ 1)
|
||||
"43013300000000", # P0303 (ЭБУ 1)
|
||||
"47500047000000", # P0047 (ЭБУ 2, pending)
|
||||
]
|
||||
|
||||
FAKE_NO_DTC = "43000000000000"
|
||||
|
||||
FAKE_PIDS = {
|
||||
"05": "4105 5A",
|
||||
"0C": "410C 1A F8",
|
||||
"0D": "410D 00",
|
||||
"11": "4111 80",
|
||||
"0B": "410B 64",
|
||||
"0F": "410F 46",
|
||||
"1F": "411F 02 58",
|
||||
"04": "4104 40",
|
||||
"06": "4106 80",
|
||||
"07": "4107 80",
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
class ElmHandler(socketserver.StreamRequestHandler):
|
||||
|
||||
def handle(self):
|
||||
print(f"\n🔌 {self.client_address}")
|
||||
buf = b""
|
||||
while True:
|
||||
try:
|
||||
ch = self.rfile.read(1)
|
||||
if not ch:
|
||||
break
|
||||
if ch in (b"\n", b"\r"):
|
||||
if buf:
|
||||
cmd = buf.decode("utf-8", errors="ignore").strip().upper()
|
||||
buf = b""
|
||||
if cmd:
|
||||
self._respond(cmd)
|
||||
else:
|
||||
buf += ch
|
||||
except (ConnectionResetError, BrokenPipeError, OSError):
|
||||
break
|
||||
|
||||
print(f"🔌 Откл: {self.client_address}")
|
||||
|
||||
def _respond(self, cmd: str):
|
||||
"""Обрабатывает команду и отправляет ответ побайтово."""
|
||||
print(f" 📥 {cmd}")
|
||||
|
||||
# Случайная симуляция ошибок (3%)
|
||||
if random.random() < 0.03 and cmd not in ("ATZ", "ATE0", "ATL0", "ATH0"):
|
||||
error = random.choice([
|
||||
b"BUS BUSY\r\n>",
|
||||
b"BUS BUSY\r\n>",
|
||||
b"UNABLE TO CONNECT\r\n>",
|
||||
])
|
||||
self._send_bytes(error)
|
||||
print(f" 📤 (ERROR) {error.decode().strip()}")
|
||||
return
|
||||
|
||||
# ── AT команды ───────────────────────
|
||||
if cmd == "ATZ":
|
||||
self._sleep(2.5)
|
||||
self._send_bytes(b"\r\nELM327 v1.5\r\n>")
|
||||
|
||||
elif cmd == "ATSP0":
|
||||
self._send_bytes(b"SEARCHING...\r\n")
|
||||
self._sleep(1.8)
|
||||
self._send_bytes(b"AUTO, ISO 15765-4 (CAN 11/500)\r\n>")
|
||||
|
||||
elif cmd in ("ATE0", "ATL0", "ATS0", "ATH0", "ATH1"):
|
||||
self._send_bytes(b"OK\r\n>")
|
||||
|
||||
elif cmd == "ATI":
|
||||
self._send_bytes(b"ELM327 v1.5\r\n>")
|
||||
|
||||
# ── OBD запросы ─────────────────────
|
||||
elif cmd == "0902":
|
||||
self._sleep(0.5)
|
||||
resp = self._vin_bytes()
|
||||
self._send_bytes(resp)
|
||||
|
||||
elif cmd == "03":
|
||||
self._sleep(0.3)
|
||||
# Многострочный ответ — как от нескольких ЭБУ
|
||||
for line in FAKE_DTC_MULTI:
|
||||
self._send_bytes(line.encode() + b"\r\n")
|
||||
time.sleep(0.05)
|
||||
self._send_bytes(b">")
|
||||
|
||||
elif cmd == "07":
|
||||
self._sleep(0.3)
|
||||
self._send_bytes(FAKE_NO_DTC.encode() + b"\r\n>")
|
||||
|
||||
elif cmd.startswith("01"):
|
||||
pid = cmd[2:4]
|
||||
self._sleep(0.2)
|
||||
if pid in FAKE_PIDS:
|
||||
self._send_bytes(FAKE_PIDS[pid].encode() + b"\r\n>")
|
||||
else:
|
||||
self._send_bytes(b"NO DATA\r\n>")
|
||||
|
||||
else:
|
||||
self._send_bytes(b"?\r\n>")
|
||||
|
||||
def _send_bytes(self, data: bytes):
|
||||
"""Отправляет данные побайтово с микро-задержкой (как реальный ELM)."""
|
||||
for byte in data:
|
||||
self.wfile.write(bytes([byte]))
|
||||
self.wfile.flush()
|
||||
time.sleep(0.0005) # 0.5 мс между байтами
|
||||
|
||||
def _sleep(self, seconds: float):
|
||||
"""Пауза ±30%, как у реального железа."""
|
||||
time.sleep(seconds * random.uniform(0.7, 1.3))
|
||||
|
||||
def _vin_bytes(self) -> bytes:
|
||||
vin_hex = "".join(f"{ord(c):02X}" for c in FAKE_VIN)
|
||||
return f"014\r\n0:49 02 01 {vin_hex}\r\n>".encode()
|
||||
|
||||
|
||||
def main():
|
||||
parser = argparse.ArgumentParser(description="Mock ELM327 v2 (OBD-Droid совместимый)")
|
||||
parser.add_argument("--port", type=int, default=35000)
|
||||
parser.add_argument("--host", default="0.0.0.0")
|
||||
args = parser.parse_args()
|
||||
|
||||
class ReuseTCPServer(socketserver.ThreadingTCPServer):
|
||||
allow_reuse_address = True
|
||||
|
||||
server = ReuseTCPServer((args.host, args.port), ElmHandler)
|
||||
print(f"🚗 Mock ELM327 v2 на {args.host}:{args.port}")
|
||||
print(f" Промпт '>' после каждого ответа")
|
||||
print(f" Случайные ошибки: 3%")
|
||||
print(f" Ctrl+C = стоп")
|
||||
try:
|
||||
server.serve_forever()
|
||||
except KeyboardInterrupt:
|
||||
print("\n⏹️ Стоп")
|
||||
server.shutdown()
|
||||
|
||||
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
main()
|
||||
Reference in New Issue
Block a user