BMW Serie 1 E81/E82/E87/E88 Soluzione aggiunta Bluetooth Arduino + KCAN

Ci sono varie soluzioni per aggiungere la funzionalità Bluetooth per questi modelli della serie E che ne sono sprovvisti, dall'andare a sostituire la radio Business mettendone una Professional originale (va anche aggiunto il kit microfono e adattatore USB per completare il tutto - costo sui 450-500Euro per un kit completo nuovo) e codificata, oppure prendere un modulo completo aftermarket Cinese con schermo HD con motore Android 7 o 8 ad prezzo simile che offre decisamente di più, mantenendo i comandi al volante e sensori di parcheggio (anche se il suono è emesso da un cicalino e non più dalle casse perdendo la direzionalità dell'oggetto, se sul lato dx che sx). La soluzione più immediata a basso costo è quella di aggiungere una interfaccina BT che si collega allo spinotto AUX alimentata a batteria lipo. Il problema è che i comandi al volante non funzionano comunque e va controllato tutto dal telefono. Ho quindi deciso di creare una soluzione intermedia, implementando il supporto dei comandi al volante interfacciandomi al bus CAN (KCAN) preso da dietro la stessa radio usando un Arduino pro mini con modulo CAN bus MCP2515 il tutto collegato ad un modulo bluetooth preso da AliExpress a ca 3 Euro con tasti di controllo. L'Arduino pro mini costa qualche Euro assieme al modulo MCP2515 - costo totale dei pezzi ca 10Euro. Ho installato il tutto nello spazio disponibile tra la radio ed i comandi del clima (ampio spazio). Tutti i collegamenti li ho fatti direttamenti sui pin della radio (connettore quadlock) ove ho collegato l'audio in (AUX), CAN H e L e alimentazione (temporizzata 30min dopo aver spento il quadro e/o chiuso l'auto). L'arduino pro mini ed il modulo CAN-interface li ho attaccati con il biadesivo direttamente dietro al PCB del modulo Bluetooth e poi saldato i collegamenti come da foto (si vede anche l'adattatore USB-Seriale per programmare l'Arduino che ovviamente non serve una volta programmato):
https://www.bmwpassion.com/forum/attachments/kcan_bt_handsfree_26-12-2020-zip.59724/
(Aggiornamento del 26/12/2020 con callback fix)
Il tutto è alimentato dal regolatore 78L05 dell'Arduino Pro Mini. Consumo totale in funzione da 30 ai 60mA in base all'uso (se con chiavetta USB collegata o solo BT, in comunicazione e non) ben al di sotto del limite di 100mA del 78L05. Ho inserito in serie al positivo una resistenza da 1/4 di watt da 10Ohm per limitare la caduta sul 78L05 e limitare il calore dissipato. Inoltre se ci fossero problemi con il regolatore la resistenza limita la corrente assorbita. In serie inoltre per sicurezza c'è un piccolo fusibile da PCB da 250mA il tutto nascosto in termoretaribile.
Questo è il lato sopra del modulo BT:

Questo è il sub-connettore rimosso dal quadlock dove arrivano i 3 fili (massa canale DX e SX) dello spinotto AUX:

Processo di collegamento ai vari pin con aggiunta di termoretraibile:

Foto del vano ove ho installato il tutto (che poi ho coperto con un poi di materiale spugnoso):

Il microfono (dato in dotazione con il modulo BT) l'ho nascosto tra il portacenere e la placca nera di chiusura subito sotto. L'audio si sente benissimo sia in movimento che da fermi quindi non ho ritenuto di dover togliere la fascia laterale e profilo per far passare il filo fino a sopra ove va installato di serie. I comando al volante funzionano praticamente come al solito: frecce su e giù comandano i brani, tenendo premuto più a lungo controllate il volume BT del telefono (non della radio che rimane controllato con i tasti + e -) mentre con il tasti cornetta fate partire o fermate i brani oppure rispondete alle chiamate o mettete giù. Tenendo premuto il tasto cornetta un po' più a lungo richiamate l'ultimo numero. La pressione sul tasto cornetta deve essere molto veloce (meno di 1 secondo) o effettuate la richiamata. Il tasto Voce invece cambia ingresso del modulo da BT a USB (se avete inserito una chiavetta con prolunga USB, anche se non la uso mai). Il codice per arduino lo trovate allegato. Dentro ci sono tutti i dettagli dei collegamenti ed i filtri impostati sul bus CAN transceiver MCP2515 per chi fosse intaressato con i comandi che ho decodificato per pilotare il modulo.
Qui c'è il link del modulo BT in questione:
https://www.aliexpress.com/item/5V-...ereo-Amplifier-Headphone-USB/32809733834.html

Il modulo ha un ingresso AUX, uscita, connettore per MicroSD e chiavetta USB. Ha 3 modalità di funzionamento: riproduzione da AUX (quindi da fonte esterna), USB/MicroSD (esclusive) e BT. Io non ho connesso nulla alla porta USB dato che non mi interessa (ascolto dal telefono). Inoltre se si è in modalità USB il BT viene interrotto quindi non è utile ai fini del hands-free. Il modulo usa un chip largamente diffuso della dragon (il link l'ho messo nel codice per chi volesse approfondire - se avete domande dato che ho scritto tutto in inglese vi spiego).

Questo è il modulo CANbus (basta cercare arduino MCP2515 CAN bus module):
https://www.aliexpress.com/item/Fre...eiver-SPI-Module-For-arduino/32709839532.html
Per l'arduino pro mini ne trovate quanti ne volete:
https://www.aliexpress.com/item/1pc...Arduino-Compatible-With-Nano/32672852945.html

Comprendo che non sia proprio una passeggiata per chi non è pratico di elettronica ma per chi volesse cimentarsi e non spendere una cifra più significativa ritengo sia un progettino a portata. Lo uso da qualche settimana e dopo qualche fine tuning sono abbastanza soddisfatto anche se il codice si può ottimizzare (ma di spazio sull'AT328p ce n'è che cresce). Ho notato solo che se sto ascoltando musica dal telefono e mi arriva una chiamata quando rispondo ogni tanto l'audio risulta distorto da chi ci sente e quindi è necessario mettere giù, fermare la musica e richiamare. Questo problema l'ho già riscontrato su altri dispositivi BT usando anche altri telefoni (anche sistemi BT originali di auto) ed è dovuto al fatto che la connessione Multimediale è fatta con un certo protocollo mentre la connessione "hands free" per chiamare in altro e sono entrambe attive e quando arriva una chiamata non viene correttamente preparata la "commutazione" (buffer underruns). Inoltre se avete un altro adattatore (tipo Carly) BT che usate per monitorizzare i parametri sconsiglio di tenerli tutti attivi contemporanemente per evitare che accada quanto sopra (anche se sono connessioni di tipo diverso).
Buon divertimento

 

Certamente, basta che dopo che hai fatto il pairing con il modulo BT, disattivi dalle opzioni BT del tuo telefono le opzioni "chiamate" dal collegamento verso il modulo e lasci solo l'audio multimedia (ora hai 2 connessioni separate ma di tipo diverso mentre il modulo te ne da 2 verso lo stesso dispositivo). In questo modo rimane connesso al tuo BT integrato solo per le chiamate e per l'audio streaming/musica invece si collega al modulo (praticamente come hai ora, solo che ti colleghi al modulo BT invece che al tuo esterno collegato al jack AUX). Quando rispondi alle chiamate il tuo BT integrato comunque ha precedenza quindi muterebbe la musica come fa ora (alla pressione breve del tasto chiamata ora l'arduino mette in pausa la musica e risponde alla chiamata).

 

No - il convertitore lo devi prendere a parte. In teoria puoi usare qualsiasi adattatore USB-seriale per programmare l'arduino pro mini (anche senza segnale DTR ma poi devi resettare l'arduino manualmente per programmarlo) ma ti consigilio di usarne uno che ha i pin "corrispondenti" con quello dell'arduino in modo che basta infilarlo nei fori (anche senza saldarli a patto che faccia contatto tenendo la basetta convertitore leggermente premuta ed inclinata una volta inserita mentre lo programmi). Prendi un convertitore USB-Seriale come questo (anche su ebay):

https://www.aliexpress.com/item/Fre...dapter-Module-forArduin-Mini/32519490747.html

Se osservi il pinout noti che parte con DTR e procede con RX, TX, VCC, CTS e GND. Questa sequenza corrisponde con quella dell'Arduino Pro Mini quindi puoi infilare direttamente il convertitore sulla basetta una volta allineato dal verso giusto (DTR con DTR etc). Inoltre ha su un ponticello con 3 pin per selezionare la tensione di esercizio: devi prendere un Arduino Pro Mini da 5Volt (non 3.3) in modo da essere compatibile con le varie schede (BT e MCP) con cui lo colleghi - quindi il ponticello deve essere su 5V quando programmi fai debug con l'Arduino. Inoltre è comodo perchè se vuoi riprogrammare l'Arduino *quando è alimentato dai 12V esterni* quindi dall'auto quando lo colleghi puoi semplicemente togliere il ponticello per evitare un ritorno di alimentazione verso il convertitore. Se lo programmi solo collegato al portatile (senza 12V esterni) devi solo assicurarti che sia impostato sui 5V.
P.S. molti convertitori con chip FTDI232 sono dei "cloni" e con i driver nativi in Windows 7 o 10 non si attiva il driver e viene riportato un punto esclamativo giallo sulla porta in gestione periferiche (l'FTDI ha bloccato tramite un controllo interno i chip contraffatti). Basta però scaricare il driver precedente ed aggiornarlo e tutto fila liscio. I driver precedenti (il 2.08.24 sicuramente funziona) puoi trovarli sul sito FTDI stesso sotto la sezione "no longer supported" qui: https://www.ftdichip.com/Drivers/D2XX.htm. Ripeto questo serve solo se dopo aver collegato il convertitore USB seriale al PC vedi che sotto gestione dispositivi "Porte COM e LPT" la porta ha un punto esclamativo giallo (Windows 7 e 10 hanno di base i driver ultimi aggiornati per questo convertitore)

 

Assicurati di avere aggiunto le relative librerie al tuo ambiente Arduino (la libreria del MCP2515). La libreria che ti serve aggiungere la trovi qui:
https://github.com/coryjfowler/MCP_CAN_lib
Scaricati tutto lo ZIP poi estrailo, togli "lib-master" dal nome e sposta la cartella principale sotto Arduino\Libraries nella tua cartella Documenti. Se hai dubbi ci sono molte guide che spiegano il processo di aggiunta libreria manuale (ci sono 2 metodi).

 

Volevo avvisarvi che ho rilasciato la versione con il fix per il problema del callback indesiderato (cioè richiamare l'ultimo numero chiamato); questo accadeva se si teneva premuto il tasto "cornetta" per più di un attimo (quindi spesso) e quindi invece di far partire un brano faceva partire l'ultima chiamata effettuata in coda (come il doppio click sul tasto della cuffia). Questa versione elimina questo inconveniente.
https://www.bmwpassion.com/forum/attachments/kcan_bt_handsfree_26-12-2020-zip.59724/

 

Ciao, è tutto descritto nel file .ino e nel primo post in alto del thread. L'alimentazione è presa dal +12 della radio e uso il regolatore stesso dell'Arduino con in serie una resistenza per limitare la caduta sul regolatore stesso. Il bus CAN usato è il K-CAN, più lento e dedicato alle periferiche (queste serie hanno 3 Bus CAN in base alla priorità dei dati). Non è possibile usare il bus CAN presente sulla OBD dato che questo è quello ad alta velocità collegato alle centraline motore (FRM/CAS etc). La posizione più semplice da dove agganciare il K-CAN è appunto dietro la radio stessa (occhio anche alla polarità del bus K-CAN). Ricordati anche di tenere la distanza dall'ultima periferica meno do 10cm nel caso non ti agganciassi dietro alla radio (ma è il posto più comodo).

 

Si certo: dato che il bus CAN è sempre terminato sulla prima ed ultima periferica nella catena, non puoi estendere il bus oltre per troppo o si creano delle riflessioni di segnale che interferiscono con tutta la catena. Il massimo che ho esteso senza problemi è 20cm ma questo dipende molto anche da quanto è lungo il bus - devi provare e vedere se il tutto funziona quando connesso. Se vedi che il cruscotto ti segnala errori o altre stranezze scollega e accorcia. Altra cosa è che essendo su un modello diverso, dovrai quasi sicuramente analizzare i messaggi inviati dal volante usando il debug seriale per capire se arrivano con lo stesso header di quelli preimpostati perchè su modelli diversi può variare anche se leggermente e devi quindi adattare il codice per riconoscerli correttamente.