ELM327 OBD-II 心得 (5) ，CAN BUS塞了爛裝置會怎樣

上一篇我描述Pi-WIRE怎麼發動中間人攻擊。這篇我想聊一下製作過程踩到的坑，分析在CANBUS掛上爛東西會怎樣。用這個故事分析OBD-II Dongle（ELM327，HUD抬頭顯示器）究竟能不能用，或著注意事項

我買了4個CANBUS收發模組，每片樹莓派都放WaveShare + Niren混搭。能省則省，所以我去淘寶都找便宜的買

• WaveShare RS485 CAN HAT * 2
• Niren MCP2515 CAN Module * 2
• 貪便宜模組

用已經會動的東西（ELM327）驗證不會動的東西（Pi-CAR）是重要的技巧。樹莓派接上貪便宜模組，很快就碰壁了：

• 長封包必死
• ELM327送0902，其實會送滿8bytes：09 02 00 00 00 00 00 00
• 可以下ATCAF0讓ELM327不要塞滿8byte，變成短封包
• 短封包也不一定活
• 有時候一次OK
• 有時候會重傳
• 有時候就死掉了！

拿示波器查問題，檢查CAN-H信號並開了反向（inverse）。下圖包括第一次傳送，錯誤禎（Error Frame），第二次傳送

• 第一次傳送，ELM327送出0902
• 具體會送出0x7E8 [2] 0x09 0x02
• 0x7E8是工業規格，ISO 15765制定的要和CANBUS當好朋友都要從這裡開始
• 我手算過CANBUS信號，Bit stuffing是其中的眉角
• Bit stuffing：連續5個0會安插一個1；連續5個1會安插一個0
• 錯誤禎，貪便宜模組自我感覺不良好，要社會大眾等他
• 整個CANBUS停了40us
• ELM327等錯誤幀過了，重送一次，最後貪便宜模組給了回應，完成傳輸

貪便宜模組錯在哪裡？原來是石英震盪器不準，標示8M實際7.77Mhz！真的會吐血！便宜沒好貨，買開發工具回來修理我也是醉了。買新的16Mhz震盪器，修好貪便宜模組順便提升性能

親身體驗爛東西掛上CANBUS觸發錯誤禎與重傳機制也是種學習：

• CANBUS上每個人都要監聽封包，是自己的就收下，不然丟掉
• 貪便宜模組因為clock錯了，自我感覺不好，送出Error Frame
• 整個CANBUS喪失40us
• 如果每次貪便宜模組都靠腰，整個CANBUS就會完全動不了！

貪便宜模組的石英震盪器是爛的，一定還有別的問題讓CANBUS無法運作。廠商一般會小心挑選零件，不過零件終究會老化，比如高溫頻率濾會漂掉。車主只知道車子怪怪的，定位問題點卻很難（修車師傅表示：電腦車很難搞）

CANBUS重傳機制能掩蓋小錯誤，某個東西（比如HUD）放上去看起來正常，但是他搞不好上去在某些場景會狂發Error Frame搞爛CANBUS

所以我的建議是，ELM327拿來看錯誤碼可能還OK，長時間插在車上還是不要，很難保證他完全符合規範運作。車商花很多工夫驗證也不是笨蛋。我自己作完實驗，會盡量避免在OBD-II接口安插元件

話說回來，廠商究竟要怎麼保證他們的CANBUS運作正確？可能的做法是監聽CANBUS上面的Error Frame數目，在各種狀態下，都要保證這個數字是0。比如針對元件運作的溫度，老化分析。搞車用的零件，門檻真的高很多

上圖是我的Pi-WIRE，在Linux底下顯示的CANBUS狀態。裡面有一些統計的資料可以看，比如RX/TX打多少，packet數目，error有幾發。放一個這種裝置到CANBUS上收集統計數據，可能也是某種有意義的指標吧