263 lines
11 KiB
Python
263 lines
11 KiB
Python
"""
|
||
obd/protocol.py — ELM327 стейт-машина (AndrOBD).
|
||
|
||
Точная копия логики из AndrOBD (ElmProt.java, github.com/fr3ts0n/AndrOBD).
|
||
|
||
## Архитектура
|
||
┌──────────┐ команда ┌──────────┐
|
||
│ READY │──────────────▶│ BUSY │
|
||
└──────────┘ └────┬─────┘
|
||
▲ │ ответ получен
|
||
│ ┌────────────────┘
|
||
│ ▼
|
||
┌────┴─────┐ ошибка ┌──────────┐
|
||
│ ERROR │◀─────────│ (любое) │
|
||
└────┬─────┘ └──────────┘
|
||
│ восстановление ▲
|
||
└─────────────────────┘
|
||
|
||
## Использование
|
||
elm = AndrOBD("/dev/rfcomm0", 38400)
|
||
elm.connect()
|
||
elm.init()
|
||
vin = elm.send("0902")
|
||
rpm = elm.send("010C")
|
||
elm.close()
|
||
|
||
## Ключевые особенности
|
||
- Байт-за-байтом чтение с 1мс поллингом
|
||
- `>` как разделитель ответов (промпт ELM327)
|
||
- Адаптивный таймаут (200мс ± 4мс, ATST)
|
||
- Восстановление после BUS ERROR (ATPC → ATSP0)
|
||
- Не тот ответ → переход в ERROR → восстановление
|
||
"""
|
||
|
||
import logging
|
||
import time
|
||
from typing import Optional
|
||
|
||
from obd.state import State, Rsp
|
||
from obd.timing import AdaptiveTiming
|
||
|
||
logger = logging.getLogger("androbd")
|
||
|
||
|
||
class AndrOBD:
|
||
"""Стейт-машина ELM327 — 1:1 копия AndrOBD (ElmProt.java).
|
||
|
||
Управляет жизненным циклом ELM327:
|
||
1. connect() — открыть serial/Bluetooth порт
|
||
2. init() — инициализация (ATSP0, ATAT1, ATST, ATS0, ATL0, ATE0)
|
||
3. send(cmd) — отправить OBD-команду, получить ответ
|
||
4. close() — закрыть порт
|
||
|
||
Автоматически обрабатывает: таймауты, BUS ERROR, восстановление.
|
||
"""
|
||
|
||
INIT_TMO = 10000 # мс — таймаут для команд инициализации
|
||
DEF_TMO = 200 # мс — начальный таймаут (заменяется AdaptiveTiming)
|
||
|
||
def __init__(self, port: str, baudrate: int = 38400):
|
||
"""port — устройство (напр. /dev/rfcomm0), baudrate — скорость."""
|
||
self.port = port
|
||
self.baudrate = baudrate
|
||
self._ser = None
|
||
self._timing = AdaptiveTiming()
|
||
self._state = State.UNDEFINED
|
||
self._last_cmd: Optional[str] = None
|
||
|
||
def connect(self):
|
||
"""Открыть serial-соединение с ELM327."""
|
||
import serial
|
||
self._ser = serial.Serial(
|
||
port=self.port, baudrate=self.baudrate, timeout=0.1,
|
||
bytesize=serial.EIGHTBITS, parity=serial.PARITY_NONE,
|
||
stopbits=serial.STOPBITS_ONE)
|
||
time.sleep(0.5)
|
||
logger.info(f"AndrOBD: connected {self.port}")
|
||
|
||
def close(self):
|
||
"""Закрыть serial-соединение."""
|
||
if self._ser and self._ser.is_open:
|
||
self._ser.close()
|
||
|
||
def init(self):
|
||
"""Инициализация ELM327 — 6 AT-команд.
|
||
|
||
ATSP0 — авто-протокол
|
||
ATAT1 — адаптивный таймаут вкл
|
||
ATSTxx — установить таймаут
|
||
ATS0 — без пробелов в ответах
|
||
ATL0 — без перевода строки
|
||
ATE0 — без эха
|
||
"""
|
||
logger.info("AndrOBD: init")
|
||
self._state = State.INITIALIZING
|
||
self._exec("ATSP0", self.INIT_TMO)
|
||
self._exec("ATAT1", self.DEF_TMO * 5)
|
||
self._update_atst()
|
||
self._exec("ATS0", self.DEF_TMO * 5)
|
||
self._exec("ATL0", self.DEF_TMO * 5)
|
||
self._exec("ATE0", self.DEF_TMO * 5)
|
||
self._state = State.READY
|
||
logger.info("AndrOBD: ready")
|
||
|
||
def send(self, cmd: str) -> str:
|
||
"""Отправить OBD-команду и получить ответ.
|
||
|
||
cmd — команда (напр. '0105', '0902', '03').
|
||
Возвращает сырой ответ ELM327.
|
||
При ошибке — авто-восстановление.
|
||
"""
|
||
if self._state == State.ERROR:
|
||
self._recover()
|
||
self._state = State.BUSY
|
||
result = self._exec(cmd, self._timing.ms)
|
||
if self._state == State.BUSY:
|
||
self._state = State.READY
|
||
return result
|
||
|
||
# ── Приватные методы ──────────────────────────────────
|
||
|
||
def _exec(self, cmd: str, timeout: int) -> str:
|
||
"""Выполнить команду ELM327 с ретраями (до 10 попыток).
|
||
|
||
Архитектура AndrOBD: ELM327 может не ответить, если:
|
||
- Адаптер ещё не инициализирован (SEARCHING)
|
||
- ЭБУ медленно отвечает (увеличиваем AdaptiveTiming)
|
||
- Плохой контакт / потеря связи (Busy→Timeout→Error)
|
||
10 ретраев — жёсткий лимит из AndrOBD, после — ERROR.
|
||
"""
|
||
self._last_cmd = cmd
|
||
self._write(cmd)
|
||
t = timeout
|
||
for _ in range(10):
|
||
try:
|
||
return self._handle(self._read(t))
|
||
except TimeoutError:
|
||
# Инициализация: каждый ретрай +1с (ELM может быть занят init)
|
||
if self._state == State.INITIALIZING:
|
||
t += 1000
|
||
else:
|
||
# Активный режим: растём таймаут адаптивно
|
||
self._timing.increase()
|
||
t = self._timing.ms
|
||
logger.error(f"AndrOBD: no response for {cmd}")
|
||
self._state = State.ERROR
|
||
return ""
|
||
|
||
def _handle(self, raw: str) -> str:
|
||
"""Обработать ответ ELM327: классификация → обновление таймаута.
|
||
|
||
Возвращает raw как есть — декодирование данных на уровень выше.
|
||
"""
|
||
t = Rsp.identify(raw)
|
||
|
||
if t == Rsp.SEARCHING:
|
||
return raw
|
||
if t == Rsp.OK:
|
||
self._timing.decrease()
|
||
return raw
|
||
if t == Rsp.NODATA:
|
||
# NODATA = ЭБУ жив, но не может ответить (например, PID недоступен)
|
||
# Увеличиваем таймаут — возможно ЭБУ медленный
|
||
self._timing.increase()
|
||
self._update_atst()
|
||
return raw
|
||
|
||
# BUS ERROR — сброс протокола
|
||
if t in (Rsp.UNABLE, Rsp.BUS_BUSY, Rsp.BUS_ERROR,
|
||
Rsp.CAN_ERROR, Rsp.BUS_INIT, Rsp.STOPPED):
|
||
logger.warning(f"AndrOBD: BUS ERROR ({t})")
|
||
self._state = State.DISCONNECTED
|
||
self._timing.reset()
|
||
self._update_atst()
|
||
self._write("ATPC") # закрыть протокол
|
||
self._try_read()
|
||
self._write("ATSP0") # переоткрыть авто-протокол
|
||
self._try_read()
|
||
return raw
|
||
|
||
# Другие ошибки — warm start
|
||
if t in (Rsp.ERROR, Rsp.DATA_ERROR, Rsp.BUFFER_FULL, Rsp.RX_ERROR):
|
||
logger.warning(f"AndrOBD: {t} — warm start")
|
||
self._state = State.ERROR
|
||
self._write("ATWS")
|
||
self._try_read()
|
||
return raw
|
||
|
||
# Данные — успешный ответ
|
||
self._timing.decrease()
|
||
return raw
|
||
|
||
def _recover(self):
|
||
"""Восстановление после ошибки: ATWS → ATSP0 → ATE0."""
|
||
"""Восстановление после ошибки: ATWS → ATSP0 → ATE0."""
|
||
logger.info("AndrOBD: recovering...")
|
||
self._state = State.INITIALIZING
|
||
self._write("ATWS")
|
||
self._try_read()
|
||
self._write("ATSP0")
|
||
self._try_read()
|
||
self._write("ATE0")
|
||
self._try_read()
|
||
self._state = State.READY
|
||
|
||
def _write(self, cmd: str):
|
||
"""Отправить команду в ELM327: сброс буфера → write + CR → flush."""
|
||
self._ser.reset_input_buffer() # сбросить хвосты предыдущего ответа
|
||
self._ser.write((cmd + "\r").encode())
|
||
self._ser.flush()
|
||
logger.debug(f"AndrOBD → {cmd}")
|
||
|
||
def _read(self, timeout_ms: int) -> str:
|
||
"""Прочитать ответ ELM327 байт-за-байтом.
|
||
|
||
Читает до символа `>` (промпт) или до таймаута.
|
||
Возвращает сырой ответ без `>`.
|
||
"""
|
||
dl = time.monotonic() + timeout_ms / 1000.0
|
||
lines, cur = [], []
|
||
got_prompt = False
|
||
while time.monotonic() < dl:
|
||
if self._ser.in_waiting > 0:
|
||
ch = self._ser.read(1)
|
||
if not ch:
|
||
continue
|
||
cp = ch[0]
|
||
if cp == 62: # '>' — промпт ELM327
|
||
self._push(cur, lines)
|
||
got_prompt = True
|
||
break
|
||
elif cp == 13: # CR — конец строки
|
||
self._push(cur, lines)
|
||
elif cp in (10, 32): # LF и пробел — игнорируем
|
||
pass
|
||
else:
|
||
cur.append(chr(cp))
|
||
else:
|
||
time.sleep(0.001) # поллинг 1мс
|
||
self._push(cur, lines)
|
||
if not got_prompt:
|
||
raise TimeoutError(f"timeout {timeout_ms}ms")
|
||
return "\n".join(lines)
|
||
|
||
def _try_read(self, timeout: int = 5000):
|
||
"""Прочитать и проигнорировать ответ (для команд восстановления)."""
|
||
try:
|
||
self._read(timeout)
|
||
except TimeoutError:
|
||
pass
|
||
|
||
@staticmethod
|
||
def _push(cur, lines):
|
||
"""Добавить накопленные байты как строку в lines."""
|
||
if cur:
|
||
lines.append("".join(cur))
|
||
cur.clear()
|
||
|
||
def _update_atst(self):
|
||
"""Отправить ATST с текущим значением адаптивного таймаута."""
|
||
self._write(f"ATST{self._timing.atst:02X}")
|
||
self._try_read()
|