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Verwandeln Sie Ihr Android-Tablet in eine Auto-Head-Unit

Ich habe kürzlich die Integration eines Docking-Systems in meinen 2005 Subaru Baja für mein Asus Nexus 7 (2013) abgeschlossen. Hier ist eine Zusammenfassung meines Projekts mit einigen Bildern und einer Teileliste für alle, die etwas Ähnliches tun möchten.

Ein Standard-Autoradio ist in Ordnung, aber was ist, wenn Sie mehr Funktionalität aus dem Platz in Ihrem Dashboard herausholen möchten? Sie können Upgrade-Komponenten wie GPS, ein besseres Soundsystem, eine Rückfahrkamera und sogar einen Bordcomputer installieren. Aber diese Optionen können Hunderte, wenn nicht Tausende für Ausrüstung und Arbeit kosten. Ich benutze seit einiger Zeit gerne ein Android-Tablet und habe festgestellt, dass alle Funktionen, die ich in meinem Auto haben wollte, direkt in dieses System integriert wurden. Warum also nicht das Tablet in das Armaturenbrett meines Autos integrieren, anstatt sich mit teuren Upgrades herumzuschlagen? Genau das habe ich getan.

Ich habe dieses Projekt vor einiger Zeit begonnen und viel Zeit damit verbracht, in Google und Foren nach ähnlichen Projekten zu suchen, Ideen und Teile zusammenzustellen und mehr über die Software- und Hardwareanforderungen für diesen Build zu erfahren.

Meine Ziele

Verwenden Sie mein Tablet als "Android-Schnittstelle" mit meinem Auto, um mehrere Geräte zu ersetzen (Musik, FM- und Internetradio, USB-Stick, Karten- und GPS-Navigation sowie OBDII-Scanner / Autodiagnoseinformationen).
Machen Sie das Tablet abnehmbar, um Diebstahl zu verhindern und den Heimgebrauch zu ermöglichen.
Machen Sie die Benutzeroberfläche zu einem nahtlosen Plug-and-Play-and-Drive-Setup mit minimalen Verbindungen und Manipulationen, die bei jedem Einstecken des Tablets vorgenommen werden müssen.
Einfach wieder auf Lager, wenn ich mich entscheide, mein Auto zu verkaufen.

Apps für das Auto

Automatisieren
- Beta-App, die als Startbildschirm des Tablets fungiert. Steuert Musik, Navigation und Apps. (Requisiten an Kahtaf Alam, der diese App entwickelt hat)
Drehmoment Pro
- Diagnose-App mit einer ELM327 Bluetooth OBDII-Scanner-Schnittstelle
Google Play Music
SDR Touch
- FM Radio Receiver App. Benötigt den RTL2832U-Treiber, damit DVB-T funktioniert
Google Maps (für die Navigation)
Trigger (zum Schreiben von NFC-Tags)
Telefon-Tethering (ermöglicht es meinem Telefon, als WLAN-Hotspot zu fungieren, mit dem mein Tablet eine Verbindung herstellen kann)

Liste der Einzelteile

Ersatzteilliste für Nexus 7-Autoinstallationen (abzüglich des bei eBay gefundenen Armaturenbretts des Subaru Baja)

Erforderliche Werkzeuge und Materialien

Abisolierzange / Cutter / Crimper
Multimeter
Lötkolben
Schrumpfschlauch
Epoxy-Kitt (ich mag Quick-Steel)
PlexiGlass
Siliziumkleber
Schraubendreher / Zangen

Danke fürs Lesen!

Schritt 1: Schauen Sie sich das Video an

Es ist schwer, diesen Build in Worten zu beschreiben. Wenn Sie also zeigen, dass Sie die beste Vorstellung davon haben, worum es in diesem Instructable geht. Wenn Sie dazu neigen, abonnieren Sie auch meinen YouTube-Kanal. JakeOfAllTrades. Ich werde in Zukunft weitere Videos von Projekten und Kreationen veröffentlichen. Genießen!

Schritt 2: Grundlegende Schritte

Okay, da dieser Prozess stark an die Art des Autos und Tablets angepasst ist, das Sie verwenden, sowie an Ihre persönlichen Ziele und den gewünschten Betrieb, werde ich eine grobe Anleitung für den Einbau eines Tablets in Ihr Auto skizzieren und verfolgen Sie, was ich persönlich getan habe und vor welchen Herausforderungen ich stand.

Rezept für die Installation einer Tablet Head-Einheit

Entfernen Sie Ihre alte Headunit: Befolgen Sie die Schritte zum Entfernen des Herstellers. In der Regel werden dabei einige Verkleidungsteile vom Armaturenbrett und / oder der Konsole entfernt und schwer zugängliche Schrauben sowie etwas Ellbogenfett entfernt, um das Radio aus dem Gehäuse zu schieben. Anschließend wird der Stereokabelbaum abgezogen.
Einrichten eines Strom- / Ladesystems: Hier haben Sie einige Möglichkeiten. Sie können eine Leitung direkt von Ihrer Batterie verlegen, die eine konstante Leistung liefert, sofern Sie keinen Schalter hinzufügen (verwenden Sie hier unbedingt eine Inline-Sicherung), oder Sie können die Verkabelung von einer vorhandenen nicht verwendeten Sicherung direkt vom Sicherungskasten aus verlegen. Je nachdem, welche Sicherung Sie wählen, wird sie entweder durch die Zündung oder konstant geschaltet. In beiden Fällen benötigen Sie Konvertierungshardware, um die 12 VDC von der Batterie auf 5 VDC für Ihr Gerät zu senken. In Standard-USB-Ladegeräten für Telefone / Tablets ist diese Schaltung integriert, daher ist es klug, diese zu verwenden. Sie können auch einen DC / DC-Wandler anschließen. Wenn Ihr Tablet das kabellose Laden von Qi unterstützt, kann dies eine praktikable Option sein, um die Installation ein wenig sauberer zu halten.
Einrichten von Audiogeräten: Sie benötigen eine Möglichkeit, um Ton von Ihrem Tablet auf die Lautsprecher zu übertragen. Zu den Möglichkeiten gehören Bluetooth-Adapter, Kopfhöreranschluss-Audio oder USB-Audio. Dann müssen Sie den Sound verarbeiten, sodass Sie einen Verstärker und möglicherweise einen Equalizer benötigen. Schließlich benötigen Sie eine Verkabelung, um den Ton vom Verstärker zu den Lautsprechern zu leiten. Sie können ein Lautsprecherkabel durch Ihr Auto zu Aftermarket-Lautsprechern führen. Wenn Sie jedoch Ihre Original-Autolautsprecher behalten möchten, benötigen Sie einen herstellerspezifischen Stereokabelbaum, der mit dem übereinstimmt, den Sie von der von Ihnen entfernten Headunit abgezogen haben.
Einrichten von Datengeräten: Dies ist völlig optional und hängt davon ab, welche zusätzlichen Aufgaben Ihr Tablet ausführen soll. Sie können Bluetooth-Peripheriegeräte, USB-Sticks, NFC-Tags, Rückfahrkameras und unzählige andere Dinge verwenden. Diese werden normalerweise über einen Hub oder über Bluetooth an den USB-Anschluss des Tablets angeschlossen. Sie müssen sicher sein, dass Ihr Tablet solche Funktionen unterstützt. Es wird als USB On the Go (OTG) bezeichnet. Dies bedeutet im Grunde, dass es Dateneingaben erkennen und nicht nur Daten über den USB-Anschluss senden kann.
Finden Sie die Platzierung und ein Montagesystem heraus. Tonnenweise Optionen hier. Wenn Sie Ihre Headunit nicht herausreißen möchten, können Sie das Tablet auf Ihrem Armaturenbrett oder über der ursprünglichen Headunit installieren. Sie können es sogar am Handschuhfach oder an einem Getränkehalter befestigen. Finden Sie eine Platzierung heraus, die Ihr Fahren nicht ablenkt, aber bequem genug ist, um nicht schwer zu bedienen zu sein. Sie müssen auch entscheiden, wo Sie Ihre Stecker platzieren möchten, wenn Sie zum Aufladen ein Aux-Kabel oder USB verwenden. Denken Sie an die Verkabelung und vermeiden Sie Unordnung. Wenn Sie Ihr Tablet dauerhaft installieren möchten, können Sie ein Montagesystem in Ihr Dashboard einbauen. Sie können dies so stilvoll oder einfach gestalten, wie Sie möchten.
Wählen Sie eine Benutzeroberfläche: Diese muss sich mit den Apps und Themen befassen, die Sie auf dem Tablet selbst möchten. Normalerweise ist hier ein spezieller Launcher oder eine Automobil-App nett. Android Auto ist ein aufstrebendes Thema für Autos. Sie können es auch so genau emulieren, wie Sie möchten. Wählen Sie eine Benutzeroberfläche, mit der Sie einfach auf alle von Ihnen erstellten Optionen zugreifen und Unordnung minimieren können.
ALLES testen: Ein guter Multimeter bringt Sie hier weit. Überprüfen Sie alle Anschlüsse und überprüfen Sie sie erneut auf korrekte Spannung und Stromstärke. Vergleichen Sie die Spezifikationen Ihres Verstärkers mit Ihren Audioausgängen, um sicherzustellen, dass Sie nichts braten. Stellen Sie sicher, dass Ihre Elektronik solide Erdungspraktiken aufweist, damit nichts Seltsames passiert oder Kurzschlüsse auftreten. Ich erinnere mich, dass die Uhr meines Autos jedes Mal zurückgesetzt wurde, wenn ich das Auto ausschaltete und nicht herausfinden konnte, warum. Es stellte sich heraus, dass sich einer meiner Kabelspleiße am Stereokabel gelöst hatte und geerdet war. Stellen Sie also sicher, dass Ihre Hardware und Software solide sind und gut zusammenpassen.

Schritt 3: Audio-Lektion

Um meine Ziele zu erreichen, entschied ich mich, das Autoradio vollständig zu entfernen, anstatt ein Tablet-Montagesystem zu verwenden, das über Bluetooth oder eine Kopfhörerbuchse mit der Headunit verbunden ist, wie Sie es normalerweise bei solchen Builds sehen. Ich wollte, dass mein Tablet meine Haupteinheit ist, um so Geräusche und Verluste an Klangqualität zu minimieren und die Anzahl der Verbindungen und Plug-Ins zu verringern, die nur hergestellt werden mussten, damit Musik abgespielt werden konnte.

Ich wollte das Tablet verwenden, um Musik abzuspielen, GPS-Aufgaben auszuführen und OBDII-Diagnoseinformationen auszuführen. Um Musik abzuspielen, brauchte ich eine Möglichkeit, den Ton vom Tablet auf die Lautsprecher zu übertragen. Ich wollte den Aux-Port des Tablets nicht verwenden. Hier ist der Grund: Ich wusste, dass ich den Micro-USB-Anschluss zum Aufladen verwenden würde, daher klang eine andere Verbindung auf der gegenüberliegenden Seite des Docks unordentlich. Wenn ich den Micro-USB-Anschluss zum Aufladen UND zur Musikausgabe zusammen mit anderen Datenausgängen verwenden könnte, würde dies die Dinge einfacher halten und eine sauberere Installation bedeuten.

Hier ist eine kurze Lektion zu Audiosignalen: Traditionell sind Audiosignale analog, was gut ist, da Lautsprecher ein analoges Signal benötigen, um Ton zu erzeugen. Jede Datenquelle von einem Gerät ist jedoch digital. Dieses digitale Signal wird in einen sogenannten DAC (Digital-Analog-Wandler) umgewandelt. Wenn es um Tonsignale geht, ist normalerweise eine Kopfhörerbuchse der DAC (der digitale Ton wird im Kopfhöreranschluss in analog umgewandelt und ein analoges Signal wird an Ihre Kopfhörer gesendet). Jetzt ist der interne DAC des Nexus 7 ziemlich schwach und die Klangqualität würde leiden, wenn er von großen Autolautsprechern gespielt wird (ich bin kein Audiophiler, aber ich wollte das nur richtig machen). Die Hersteller dieses Tablets ließen jedoch zu, dass das digitale Audiosignal ein Ausgang des Micro-USB-Anschlusses war. Mit diesem "USB-Audio" können die Audiodaten über digitale Geräte wie einen USB-Hub übertragen und von etwas anderem als der Kopfhörerbuchse konvertiert werden.

Schritt 4: Soundlösung

Nachdem ich USB-Audio herausgefunden hatte, brauchte ich einen externen DAC, damit ein analoges Signal an meinen Verstärker gesendet werden konnte. Da ich bereits einen USB-Hub verwenden wollte, war ein USB-DAC perfekt. Ich habe mich für ein TurtleBeach Micro II entschieden, weil es klein, billig und von guter Qualität ist. Es wird an den USB-Hub angeschlossen, der mit dem Tablet verbunden ist, und gibt über einen Aux-Anschluss ein analoges Signal aus. Um das vom DAC kommende Audio zu verstärken, brauchte ich einen Verstärker. Ich habe mich für das Alpine KTP-445U Power Pack entschieden. Es ist so konzipiert, dass es hinter ein Armaturenbrett oder in ein Handschuhfach passt. Es ist klein und leistungsstark, hat eine hervorragende Wärmeableitung und kann über die vorhandene Verkabelung des Radios mit Strom versorgt werden. Dies ist perfekt für eine nahtlose Installation. Es ermöglicht einen Cinch-Eingang, was bedeutete, dass ich einen Aux-to-RCA-Adapter benötigte, um vom USB-DAC getrennt zu werden. Auf der Ausgangsseite des Verstärkers befindet sich ein Kabelbaum, der aus allen Kabeln besteht, die für die Musik erforderlich sind (Lautsprecher und Stromversorgung). Ich habe einen Subaru-spezifischen Stereo-Adapter verwendet, um die Lautsprecherkabel und die Stromversorgung (12-V-Konstante und 12-V-Zündung) vom Verstärker an den Stereokabelbaum meines Autos anzupassen. Ich habe gerade den Kabelbaum vom Verstärker an die Kabel des Stereoadapters gespleißt, wodurch ich ihn im Wesentlichen an den Kabelbaum anschließen konnte, den ich vom Originalradio getrennt hatte.

Ich bekomme also Ton aus dem Micro-USB-Anschluss meines Tablets, sende ihn über einen USB-Hub an einen DAC, teile ihn nach Kanälen auf, verstärke ihn und sende ihn an die Lautsprecher. Normalerweise geschieht dies alles innerhalb der Verkabelung eines Radios, aber ich musste es selbst zerlegen. Das Endergebnis ist eine erstaunliche Klangqualität und eine sehr saubere Installation des Tablets.

Schritt 5: Peripheriegeräte und Stromversorgung

Als nächstes wollte ich in meinem Auto UKW-Radio sowie gespeicherte Musik und Internetmusik abspielen können. Hier kommt ein DVB-T ins Spiel. Es ist ein USB-Stick, der UKW-Radio empfängt und an meinen 4-Port-USB-Hub angeschlossen wird. Es wird mit einer kleinen Antenne geliefert, die an der Rückseite des Sticks angeschlossen wird. Aber ich wollte die Antenne meines Autos verwenden, anstatt eine winzige Antenne an meinem Armaturenbrett anbringen zu müssen. Also habe ich ein Antennenverlängerungskabel verwendet und es mit dem männlichen Ende der DVB-T-Antenne verbunden, das an der Rückseite angeschlossen wird. Ich fand das Antennenkabel, das ich vom ursprünglichen Radio, das ich entfernt hatte, abgezogen und meinen provisorischen Adapter eingesteckt hatte. Es hat einwandfrei funktioniert!

Ich habe auch ein USB-Flash-Laufwerk gekauft, um Musik und Filme aufzunehmen und an den Hub anzuschließen. In meinem USB-Hub befinden sich also ein USB-Flash-Laufwerk, ein DVB-T-Stick für Radio und ein USB-DAC zum Konvertieren des Audiosignals von meinem Tablet.

Um alles an das N7 anzuschließen, brauchte ich ein OTG-Y-Kabel. Dies ermöglicht 1 Eingang in das Tablet (Micro-USB) und teilt die Ladeseite und die Datenseite des Builds auf. Auf der Datenseite wird der USB-Hub an das weibliche Ende des OTG-Y-Kabels angeschlossen. Dieser Hub enthält den USB-DAC für Signalverarbeitung, DVB-T und Flash-Laufwerk. Wenn ich mich entscheide, eine Art Rückfahrkamera zu installieren, kann ich diesen 4. Port dafür verwenden. Auf der Ladeseite habe ich ein einfaches USB-Ladekabel, das an ein USB-Zigarettenanzünder-Ladegerät angeschlossen wird. Die von mir verwendete (und zum Link zur Teileliste hinzugefügte) verbraucht die richtige Strommenge und reicht aus, um das Tablet aufzuladen, anstatt nur den Akku zu entladen oder zu verlangsamen. Dies ist an eine Zigarettensteckdose angeschlossen, die ich hinzugefügt habe, um die Zigarettensteckdose der Konsole nicht zu belegen und Kabel freizulegen. Ich ging mit einem Zwei-Port-Zigarettenanzünder, nur für den Fall, dass ich den anderen Port zum Aufladen meines Telefons verwenden wollte. Um die Steckdose hinzuzufügen, verlegte ich die Kabel hinter dem Armaturenbrett und der Lenksäule in den Sicherungskasten unter dem Lenkrad. Ich habe eine Add-A-Sicherung verwendet, um eine geschaltete 12-V-Quelle mit Strom zu versorgen. Ich habe die Sicherung des Radios verwendet, nur weil ich wusste, dass sie funktioniert und das Radio sie nicht mehr verwendet.

Schritt 6: Box It All Up

Ich wollte, dass all diese Geräte und Kabel genau in das Armaturenbrett passen, in dem sich früher das Radio befand. Also habe ich eine Plexiglasbox gemacht, um alles aufzunehmen. Ich habe gerade die Abmessungen des Radios gemessen und das Plexiglas geschnitten und es mit Silikonkleber zusammengeklebt. Auf der Vorderseite der Box befindet sich ein kleiner Steckplatz, der gerade groß genug für meine Hand ist, sodass ich auf bestimmte Teile zugreifen kann, mit denen ich mich anlegen möchte, z. B. die Ladebuchse und den USB-Hub. Ich habe für dieses Projekt ein neues Armaturenbrett gekauft, damit ich das Radio und das Lagerteil zusammenhalten kann, um alles wieder auf Lager zu haben, sollte ich dieses Auto verkaufen. Ich habe dieses neue Verkleidungsteil auf die Montagelösung zugeschnitten.

Ich entschied mich für eine RAM-Halterung für 7-Zoll-Tablets (siehe Teileliste). Ich verwendete Epoxy-Kitt, um die Halterung festzuhalten, und dann benutzte ich den Kitt, um das männliche Ende des OTG-Y-Kabels so zu befestigen, dass das Tablet wird in die Halterung geschoben und eingesteckt. Diese Halterung ist sehr sicher und ermöglicht es, den gesamten Bildschirm zu sehen. Außerdem kann ich mein Tablet einfach installieren und den Stecker finden und ihn dann entfernen, wenn ich das Auto verlasse .

Schritt 7: Software und Konnektivität

Nun zu einem Hinweis zur Software.

Zunächst einmal können Sie möglicherweise kein USB-Audio verwenden, es ist sehr softwarespezifisch. Wenn Sie ein Android-Gerät verwenden, wird die Softwareversion 5.0 (Lollipop) und höher mit USB Audio native geliefert. Wenn nicht, müssen Sie möglicherweise ein benutzerdefiniertes ROM oder Kernel verwenden, das dies zulässt. Dies wird ziemlich schwierig und erfordert das Rooten des Geräts und den Erlöschen Ihrer Garantie. Wenn Sie also keine Erfahrung mit der Software Ihres Tablets haben, würde ich Ihnen empfehlen, eine andere Methode zu verwenden, damit Audio für Sie funktioniert.

Das Schöne an diesem Projekt ist, dass Sie die Funktionalität Ihres Autos mit Anwendungen, die für Ihr Auto entwickelt wurden, erheblich verbessern können. Mit der Torque-App können Sie beispielsweise die Diagnose- und Motorinformationen Ihres Autos von einem Bluetooth-OBDII-Scanner erhalten, der etwa 15 US-Dollar kostet. Sie schließen es einfach an den OBDII-Anschluss an (normalerweise unter Ihrem Armaturenbrett auf der Fahrerseite) und verbinden es mit der App. Es ist unglaublich nützlich für Motorlicht-Scans, Kraftstoffverbrauchsinformationen und sogar GPS-Tracking. Das bringt mich zu meinem nächsten Punkt.

Sie können Ihr Tablet auch als GPS-System verwenden. Es gibt viele Apps, die Karten und Turn-by-Turn-Navigationsanweisungen anbieten. Ich persönlich benutze Google Maps und Navigation. Diese Apps verwenden die GPS-Hardware Ihres Tablets, werden jedoch erheblich verstärkt, wenn Ihr Tablet mit WLAN verbunden ist. Einige Tablets haben 3G oder 4G, aber meine ist nur WiFi. Das bringt mich zu meinem nächsten Punkt.

Wenn Sie benutzerdefinierte ROMs auf Ihrem Gerät rooten und installieren möchten, sind Sie wahrscheinlich mit WiFi-Tethering vertraut. Ich verwende mein Telefon zum Anbinden, wenn mein Tablet installiert ist. Es ermöglicht dem Tablet, hochwertiges GPS zu verwenden, Musik zu streamen und mir sprachaktivierte Suche und Benachrichtigungen zu geben. Wenn Ihr Datenplan dies unterstützt, empfehle ich dringend Tethering oder einen mobilen Hotspot.

Ein letzter Hinweis zur Konnektivität: Ich habe festgestellt, dass ich nach dem Anschließen meines Tablets einige Zeit damit verschwendet habe, alle diese Apps einzuschalten und für ein Laufwerk vorzubereiten. Hier sind NFC-Tags von unschätzbarem Wert. Sie können verwendet werden, um vorprogrammierte Aufgaben auszuführen, indem Sie sie einfach auf Ihrem Gerät berühren. Ich habe ein NFC-Tag in meinem Auto, um den WLAN-Hotspot meines Telefons ein- und auszuschalten. Ich habe auch ein Etikett auf der Halterung des Tablets, das GPS und Bluetooth einschaltet und die Auto-Docking-App AutoMate startet. Sie sind sehr praktisch und sparen Ihnen jede Menge Zeit.

Schritt 8: Fazit: Testen und optimieren

Stellen Sie bei jedem Schritt dieses Projekts sicher, dass Sie jede Komponente testen, die Gründe prüfen und gute Verbindungen sicherstellen. Aus Erfahrung kann ich Ihnen sagen, dass es keine größeren Kopfschmerzen gibt, als all Ihre Geräte und Kabel in das Armaturenbrett zu schieben und dann zu erkennen, dass es nicht funktioniert oder dass es einen Fehler gibt, den Sie beheben müssen. Überprüfen Sie den Verstärker und die Kabelbäume auf Durchgang. Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung ein- und ausgeschaltet ist, wenn Sie dies erwarten.

Finden Sie auch heraus, was für Sie funktioniert. Wählen Sie Apps, die für Sie sinnvoll sind und Ihr Fahrerlebnis verbessern und Sie nicht von der eigentlichen Aufgabe ablenken. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihr Tablet und Ihr Auto gleichzeitig sicher bedienen können. Optimieren Sie Ihren Build an Ihre spezifischen Anforderungen und haben Sie Spaß damit!

Vielen Dank, dass Sie dies vollständig durchgelesen haben, und ich hoffe, Sie haben etwas daraus gewonnen. Viel Glück bei Ihren zukünftigen Projekten!