スカベンジされた機能から世界で最もジャンキーなシリアル – USB ケーブルを構築

私の住む「研究室」は、残念ながら、エントロピーとの勝ち目のない困難な戦いの現れです。ボード、プロトタイプ、および多数の雑多な要素の無秩序な広がりの最も賢明な被害者は、私のエビの Adafruit CP2104 USB からシリアルへのコンバーターでした。私が説明する長い道のりで、それは実際に地球の表面から落ちました.

チャンネル

での次のビデオのためのもう 1 つのベンチャーの中心にいて、その特定のシリアルコンバーターが私が構築しているシステムの主要な要素の実装。コンバータ。一方で、その後急速に、これは何かであることに驚くべきことに気づきました 私は自分自身を作る準備ができていなければなりません

でもシリアルコンバーターって何？過剰な段階の概要は、「シリアル」、または UART (Universal Asynchronous Receive and Transmit) が 2 つの間でレコードを交換するためのプロトコルであるということです。 2 本の正直なワイヤを介したシステムであり、すべての側面が同時に送信および受信する準備ができており、これら 2 つのトレースが必ずしも同期されている必要はありません (したがって、名前の「非同期」)。この簡単なシステムは、少なくとも 1960 年代と同じくらい長い道のりで存在しており、組み込みの世界では今でもどこにでもあります。その長寿の大きな部分は、ユーティリティとハードウェアの調査の両方の点から、このタイプの簡単なプロトコルであるか、もはやそうではないということです.

オブジェクトは、私たちのスマート好きなコンピューターは、対応する UART をすぐに維持することはできません。しかし、彼らは弱いです。 USB がコンピュータで利用できる最大のポートになる前に、RS-232 シリアルポートは非常に時代遅れのものでした (私の初期のコンピュータにもこれらのポートはありましたが、私はもはや それを 古代)。しかし、USB があらゆる場所にあるとしても、またはもはや USB は、実際には楽しい見た目の複雑な獣ではありません。ほとんどのマイクロコントローラーは、今後提供しないか、すぐに使用できる USB 周辺機器の強化を提供しません (ただし、適切なイニシアチブは TinyUSB

を愛しています) それを助長することはできますが)、組み込みデバイスをコンピュータに単純かつ安価に接続したいという熱意には、非常に重大な欠点が存在します。 FTDI が大好きな企業が存在する理由はここにあります。 USB の複雑な世界。たまたま組み込みや電子機器に深く関わっていなくても、彼らの

。よそよそしく、彼らはもはや市場で最高のものではありません。 Silicon Labs は、先ほど説明した CP2104 を作成し、中国の言語メーカー WCH の CH340 はさらに、時代遅れの楽しい外観ですこれらのチップのすべての人は、あなたが偶然に実現するよりもはるかに多くのデバイス。結局のところ、これらは、システム担当者を満足させ、現在の USB ドライバーで常に忙しくするための多くの優れた方法の 1 つです。

私が最初にしたことは、チップとその上にある 2 つのコンデンサのはんだを除去するために、露出した空気のリモデルに火をつけます。これは主に、正確に制御された温度(数百レベル)でノズルから焼けるように暑い空気を吹き出し、正確に制御されたドリフト支払いができるマシンです。この焼けるような空気は、チップのすべてのピンをすぐに熱し、はんだを溶かします。テクニックを助長するために、すべてのピンにフラックスを追加して、はんだが溶けてドリフトしやすくしました。それから、ピンセットでそれをつかみ、それをバラバラにすることを知らずに簡単なケースでした。フラックスは多かれ少なかれ罪深いものであり、パーツを粘着性のままにします。綿棒と少量のアルコールできれいにしました。

側面が説明しているように、これらの小さなエビのコンデンサは、チップに入ってくるエネルギーのバッファとして機能します。道路に波紋や乱れがある場合、それらはそれらの不規則性を静め、きちんとしたエネルギーの場所を提供します。ジャンクケーブルを作る話なので、使い方は伏せておきます。長引く喧噪の中で問題を発見した場合、私はそれらを助けてくれるでしょう.

これは SMD チップであることに気付きました。それにエビの食欲をそそるヘッダー。それは、これらの適切なエビ SMD ブレイクアウトが進んでいるビルドです。これらの目的は適度に安価であり、通常、ランダムなチップを正確に開発ボードに切り替える可能性があることを指摘しています。

はFT232RL は 28 ピンの SSOP チップ、または「シュリンクミニチュアアウトライン機器」。これは多かれ少なかれ、後で明らかにするように教えられるべきことですが、チップのデータシートでこの記録を常に受け取る可能性があります。またはピンチで、適切なものを覗くまで、ブレイクアウトの多くのサイズで適切に並べてください!

チップを基板にはんだ付けするために、私はもろいはんだペーストをぶら下げてジュージューと空気を入れ替えて住居を改造しますが、正直なところ手元にあるはんだペーストをぶら下げるのは現実にはありません。交換を明らかにするために、私ははんだごてに楽しい見た目の先端を置き、私の内部をチャネリングしましたヴォルタル。楽しそうに見える音高部分を伴うこの多かれ少なかれローステークスの操作は、実際にはテクニックの向上に大きな影響を与えます。実際には、チップをボード上のパッドに合わせるのに少し時間がかかることから始めます。次に、非常に多くの量のはんだをこてに付けて、1 つのコーナーピンを対応するパッドに慎重に取り付けます。この時点で、他の何かがずれている場合は、もう一度アイアンで叩いて位置を調整し、タックダウンして完全に所定の位置に固定するか、完全に固定しないようにすることができます.

コーナーを 1 つ下げた後、同じ設計図で他のコーナーを作成しました。残りのピンについては、フラックスとトレックのはんだ付け技術を使用して、ピンとパッドを正直に接触させます。これには実際には、エビはんだをこてに打ち付け、はんだが均一に分布するまでピン間を注意深く「ドラッグ」する必要があります。フラックスはピンへのはんだ付けを説明するのに役立ちますが、このタイプの楽しい外観のピッチでは、はんだブリッジが簡単に形成される可能性があります。幸いなことに、それらは、鉄をきれいにして、より多くのフラックスと一緒に、引きずり出したり、前後に引っ張ったりすることで、簡単に捕まえることができます. すすぎと繰り返し。

チップをスマートにはんだ付けすると、次のステップは USB ケーブルを接続することでした。ジャンクでない UART から USB へのコンバーターでは、通常、エビのマイクロ USB ポートがボードに搭載されている可能性があります。装備されたマイクロ USB ポートを受け取る準備ができている方法を熟考しながら、私はエビを費やしました.

FT232RLのデータシートでは、15番ピンと16番ピンでそれぞれUSB Recordsdataのプラス信号とマイナス信号を検出する準備ができていました。このユーティリティの趣味の信号の多くは次のとおりです。
ピン 1 の TXD、送信ピン

RXD ピン 5、受信ピンピン 4 の VCCIO。これは基準電圧です。このピンの電圧は、レコード転送用の TXD および RXD で脆弱になります。これは、システムが 5V と 3.3V の適切な判断で参照できる技術の話で貴重です。どちらもエレクトロニクスでは時代遅れにリンクされています。

ピン 20 の VCC。これがチップの最初のエネルギー供給であり、3.3V から 5.25V までの別のものである可能性があります。 USB にはすでに 5V のエネルギーレールが必要なので、そこからチップに電力を供給することは理にかなっています。 GND、複数を監視ピン。これは、さまざまな電圧レベルが比較される参照を示します。

あなたこのチップには余分な信号がたくさんあるように見えます。それらのいくつかは、より複雑なシリアル言語の代用に脆弱であり、いくつかは、追加機能に脆弱な構成可能なプログラマブルピンです。

概念をぶら下げる私たちにとって、最も簡単な形で、USBレコードは差動ペアで転送されます同じ場所を送信しますが、極性は反対です。これは、場所の完全性を過度に維持するための原則であり、すべての過度の skedaddle 信号解決の楽しい外観で行われます。それが2本のワイヤを介して送信される単一の場所であることを実証し、もはや送信と受信のペアではなく、UARTが大好きです.

私は誰かが持っていたUSB充電ケーブルを持っていました.しばらく前に私に与えられたものですが、それは多かれ少なかれ整然とした覗き見からのものだったと私は主張しています。接続された 4 つのトレースすべてがぶら下がっているように認識されました。私はそれを使用するつもりがなかったか、または意図した理由でなくなったため、感情的な愛にサルベージの正直な候補を与えました.

ケーブルを切断した後、絶縁体とシールドを剥がし、すべてのワイヤの内部を慎重にむき出しにしてから、シュリンプハンダで錫メッキしました。

ワイヤーの色は現行品です。パープルとサッドはエネルギーとグラウンド、グリーンとホワイトはレコードプラスとレコードマイナスです。はんだ付けをさらにラチェットして、2 本のワイヤをチップのピンにまっすぐはんだ付けしました。今、あなたはおそらく自分自身に熟考しているでしょう:「なぜ、ピンヘッダー用の楽しくて大きく、間隔の広い穴にはんだを適切に配置しないのですか?」、これは盲目的な質問です。これは、ジャンクを適度に少なくするために選択した 1 つのポジションです。おわかりのように、実際の差動ペアはワイヤの長さを必要とし、PCB 上のトレースを慎重に制御する必要があります。理論的には、プラスのワイヤがマイナスのワイヤよりもエビのように長い場合、2 つの信号はチップ上で

非常にわずかに marcan どこかでアクセス可能な引用.ここではそうです。

ブレークアウトボードの裏側には、高さのある 28 SOP モデルチップのフットプリントがあり、これは明らかに FT232RL が多く接続されているピンと同じピンに配線されています。私はエネルギーケーブルとグランドケーブルをボードのその側面に送り、それらを隆起したパッドにはんだ付けしました.チップなので、現在の 2.54mm ピッチのピンヘッダーをはんだ付けして、おそらく TX および RX 信号を取得し、VCCIO を起動し、問題のないシステムなしでフラグメント化するためのグランド接続を実現できます。に話しかける。

この時点で、マルチメーターの連続モードの使用をショートさせるものは何もなく、それをコンピューターに接続しようとしました。仕事の後 lsusb

=26) { 値=0; 長くする(1000); }" dir="auto">uint8_t 値= 0; 空所設定() { シリアル.発信元 ( 115200); } 空所ループ() { char charToSend= 'あ' + 値; シリアル。プリント(charToSend); もしも (++値>= 26 ) { 値=0; } 長くする(1000 ); }