谁说壁虎没用？用efm32做个USB电压电流表（可诱导QC2.0）|创意DIY

离线2545889167

数码之家帮帮团

发帖: 13268

M币: 20754

专家: 302

粉丝: 4860

只看楼主倒序阅读我要置顶楼主发表于: 2016-06-16

— 本帖被香瑶设置为精华，作者+3000M币+5专家(2016-07-11) —

在疯狂的撸pos的过程中，坛友看重的最多是电池，紧接着就是stm32/gd32单片机，而核心为efm32一派的pos机，因为资料少，没调试工具，就被打上了：没卵用，垃圾，便宜货等等的名号，被大家仍在墙角堆灰。为了利用上这只小壁虎，于是乎为决定研究研究。
开始入门是照着@kanamu 大神的帖子来的，玩了几天，觉得壁虎的adc性能不错（1msps，12bit，4ch，内部1.25/2.5v的bandgap基准，输入阻抗高，可以差分输入），于是就有了这个usb小表的小项目。
然后从学习点亮第一个LED灯到现在，掐指一算，应该就两个星期的零碎时间搞起来了。
好的，不啰嗦了，开始

如果想要学习的话，两个东西必备，首先要一个jlink。怎么？没有jlink？用pos机做一个呗，只要一块钱
【教程】用gd32做一个jlink-ob调试器，并吊打壁虎（efm32）|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1692562
然后开发环境，我选择的是官方提供的simplicity-studio，图形化的开发环境，很简单的说，点几下，选一下就可以玩了，不过有些坛友说太大难下载，这个嘛，我也帮不了你了，我这里下载能到100兆帕的样子（偷笑）
下载地址：http://cn.silabs.com/products/mcu/Pages/simplicity-studio.aspx
网速快的可以先现在在线端，然后补充对应型号的库就好了，这样省空间点

当然我这个小表现在的状态还是原型样机，验证阶段。没有任何显示装置，电压电流靠串口回传的，本来搞好了数码管，但懒得飞线焊上，那就将就下了，自用无所谓了

小表和jlink的整套合影，简单粗糙啊真是

中间飞了一堆线

壁虎efm32单片机特写

这个是usb部分焊好的电路，双面洞洞板真是个折磨人的小妖精啊

qc2.0诱导试验
诱导开始前，电压5v，红灯亮

诱导成功，输出9v，因为我这个充电头没有12v档，就没测了

简单说一下qc2.0的协议，手机在d+上加0.6v电压，这时充电器内部d+和d-是联通的，d-也是0.6v，在1.35秒后，充电器断开d+和d-的联通，d-电压降到0，这时表示充电器支持协议，接下来就是手机请求电压，在d+加3.3v，d-加0.6v时，输出9v，在d+加0.6v，d-加0.6v时，输出12v，在d+加3.3v，d-加3.3v时，输出20v，在d+加0.6v，d-加0v时，输出5v，然后就可以靠这协议来骗一把充电器了。在d+上我用dac直接实现，这很方便，d-上接adc，同时有一个引脚推挽输出高，10k和2.2k分压为0.6v，这样就可以让充电器输出9v了，18w功率可是爽歪歪啊。

电压电流测试
电流取样电阻因为手头只有100毫欧的，只能硬头皮上了，虽然好像真的有点大了。
目前串口值是原始数据，不过波动不算太大
5v时给手机充电，电压0x640左右，换算为5.08v
电流为0xae左右，500ma左右

诱导为9v时，因为我没有合适负载，所以电流数据是0了，就测了下电压0xB2f左右，9.08v的样子

这个值有点偏低的问题，是adc有点偏低，之前测试了整个量程，大概偏了一个f的样子，具体原因不是很清楚，可能也和电路有关，不过偏的比较线性，后面可以校准，输出值波动不大，这倒是个好事。

最后上电路图，简易的

当然以上要保证最小系统正常，因为实验阶段是在pos板子上改的，就没必要理，不过还是贴张最小系统的图

仿制难度应该不大，就是太简单太low了，不过想玩qc2.0的可以试试
我贴下源代码，真的不长，不过没注释，我太懒了
其实，真心，这货的现在的难度，就是点几下鼠标，然后后面的操作就很简单了，已经有点类似arduino的感觉了

复制代码

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "em_usart.h"
#include "em_device.h"
#include "em_chip.h"
#include "InitDevice.h"
#include "em_cmu.h"
#include "em_gpio.h"
#include "stdio.h"
#include "em_emu.h"
#include "em_adc.h"
#include "em_dac.h"
void sys_int(void)
{
CHIP_Init();
/* Infinite loop */
enter_DefaultMode_from_RESET();
//GPIO_PinOutClear(gpioPortA, 8);
/*串口进中断*/
USART0->IFC = _USART_IFC_MASK;
NVIC_ClearPendingIRQ(USART0_RX_IRQn);
NVIC_EnableIRQ(USART0_RX_IRQn);
USART0->IEN = USART_IEN_RXDATAV;
USART0->ROUTE |= USART_ROUTE_TXPEN | USART_ROUTE_RXPEN | USART_ROUTE_LOCATION_LOC0;
/*串口进中断结束*/
/* Enable DAC channel 0, located on pin PB11 */
DAC_Enable(DAC0, 0, true);
}
/**************************************************************************//**
* [url=u.php?uid=650075]@brief[/url] Write DAC conversion value
*****************************************************************************/
void DAC_WriteData(DAC_TypeDef *dac, unsigned int value, unsigned int ch)
{
/* Write data output value to the correct register. */
if (!ch)
{
dac->CH0DATA = value;
}
else
{
dac->CH1DATA = value;
}
}
uint32_t ADC0_get_result()
{
uint32_t samp;
ADC_Start(ADC0, adcStartSingle);
/* Wait while conversion is active */
while (ADC0->STATUS & ADC_STATUS_SINGLEACT) ;
/* Get ADC result */
samp = ADC_DataSingleGet(ADC0);
return samp;
}
uint32_t ADC0_get_send_result()
{
uint32_t samp;
uint8_t cache1 = 0;
uint8_t cache = 0;
uint32_t cache2 = 0;
samp = ADC0_get_result();
cache2 = samp;
cache1 = samp;
samp >>= 8;
cache = samp;
USART_Tx(USART0, cache);
USART_Tx(USART0, cache1);
return cache2;
}
void adc_change_input_ch(uint8_t ch)
{
ADC_InitSingle_TypeDef initsingle = ADC_INITSINGLE_DEFAULT;
switch(ch)
{
case 4:
initsingle.prsSel = adcPRSSELCh0;
initsingle.acqTime = adcAcqTime64;
initsingle.reference = adcRef1V25;
initsingle.resolution = adcRes12Bit;
initsingle.input = adcSingleInpCh4;
initsingle.diff = 0;
initsingle.prsEnable = 0;
initsingle.leftAdjust = 0;
initsingle.rep = 0;
ADC_InitSingle(ADC0, &initsingle);
break;
case 5:
initsingle.prsSel = adcPRSSELCh0;
initsingle.acqTime = adcAcqTime64;
initsingle.reference = adcRef1V25;
initsingle.resolution = adcRes12Bit;
initsingle.input = adcSingleInpCh5;
initsingle.diff = 0;
initsingle.prsEnable = 0;
initsingle.leftAdjust = 0;
initsingle.rep = 0;
ADC_InitSingle(ADC0, &initsingle);
break;
case 6:
initsingle.prsSel = adcPRSSELCh0;
initsingle.acqTime = adcAcqTime64;
initsingle.reference = adcRef1V25;
initsingle.resolution = adcRes12Bit;
initsingle.input = adcSingleInpCh6;
initsingle.diff = 0;
initsingle.prsEnable = 0;
initsingle.leftAdjust = 0;
initsingle.rep = 0;
ADC_InitSingle(ADC0, &initsingle);
break;
}
}
/**************************************************************************//**
* [url=u.php?uid=650075]@brief[/url] Main function
*****************************************************************************/
int main(void)
{
int i;
uint32_t sample;
uint8_t working_satae = 1;//0-普通5v //1-qc2.0插入前 //2-qc2.0前奏 //3-qc2.0-9v
uint32_t DAC_Value;
sys_int();
while (1)
{
switch(working_satae)
{
case 0:
{
for(i = 0; i < 20000; i++);
DAC_Enable(DAC0, 0, 0);
adc_change_input_ch(4);
ADC0_get_send_result();
adc_change_input_ch(6);
ADC0_get_send_result();
break;
}//case 0
case 1:
{
for(i = 0; i < 20000; i++);
DAC_Value = 0x2e8;
DAC_WriteData(DAC0, DAC_Value, 0);
adc_change_input_ch(4);
ADC0_get_send_result();
adc_change_input_ch(6);
ADC0_get_send_result();
adc_change_input_ch(5);
sample = ADC0_get_result();
if(sample > 0x600 )
{
for(i = 0; i < 200; i++);
adc_change_input_ch(5);
sample = ADC0_get_result();
if(sample > 0x600 )
{
working_satae = 2;
}
}
break;
}
case 2:
{
DAC_Enable(DAC0, 0, 1);
for(i = 0; i < 20000; i++);
DAC_Value = 0x2e8;
DAC_WriteData(DAC0, DAC_Value, 0);
adc_change_input_ch(4);
ADC0_get_send_result();
adc_change_input_ch(6);
ADC0_get_send_result();
adc_change_input_ch(5);
sample = ADC0_get_result();
if(sample < 0xd0 )
{
for(i = 0; i < 20000; i++);
adc_change_input_ch(5);
sample = ADC0_get_result();
if(sample < 0xd0 )
{
GPIO_PinOutSet(gpioPortA, 8);
GPIO_PinModeSet(gpioPortE, 13, gpioModePushPullDrive, 1);
GPIO_PinOutSet(gpioPortE, 13);
DAC_Value = 0xfff;
DAC_WriteData(DAC0, DAC_Value, 0);
GPIO_PinOutClear(gpioPortA, 9);
working_satae = 3;
}
else
{
GPIO_PinOutClear(gpioPortA, 8);
GPIO_PinOutSet(gpioPortA, 9);
GPIO_PinOutClear(gpioPortE, 13);
GPIO_PinModeSet(gpioPortE, 13, gpioModeInput, 0);
}
}
break;
}//case 1
case 3:
{
DAC_Enable(DAC0, 0, 1);
for(i = 0; i < 20000; i++);
adc_change_input_ch(4);
ADC0_get_send_result();
adc_change_input_ch(6);
ADC0_get_send_result();
adc_change_input_ch(5);
sample = ADC0_get_result();
if(sample > 0x7a0)
{
for(i = 0; i < 20000; i++);
//adc_change_input_ch(5);
sample = ADC0_get_result();
if(sample > 0x780)
{
working_satae = 1;
GPIO_PinOutClear(gpioPortA, 8);
GPIO_PinOutSet(gpioPortA, 9);
GPIO_PinOutClear(gpioPortE, 13);
GPIO_PinModeSet(gpioPortE, 13, gpioModeInput, 0);
}
}
break;
}//case 2
}
}
}

代码上传到githbub了，怕你们看不到，特意把这行大号字体标红https://github.com/posystorage/USB-voltmeter

最后的口头禅，壁虎手册这么好看，你们还不来玩

最后的最后，说下这个usb小表后期的改进计划
0、如果有一定数量的坛友对这个项目感兴趣或者也想玩一发的，我会画pcb并把这货做成个产品级别的东西，如果没有，那项目就到这了，我也玩够了，壁虎还有其他好玩的呢。
如果项目继续，几方面计划
1、增加显示装置，估计会设计成数码管与oled兼容款pcb，低端数码管，高大上oled
2、现在快速充电协议那么多，除了qc2.0还有qc3.0、mtk-pe、海思快充、蓝绿大厂的快充等等等等。多支持几个是比较好玩的，也是大家喜闻乐见的。但是这有前提，首先要有资料，协议资料这还是比较麻烦的，很难找。还有就是要有对应的实验样品，快充充电头都比较贵，一个40-50的样子有些估计还不止，我一穷学生，还是搞不起这么多快充头。所以如果团购的话，就算PCB可能很便宜，就几毛一片，平摊这些费用后，估计要3-5元的一小片样子，先说明。
3、取样电阻由100毫欧改成10毫欧，然后配一枚运放。
4、原始数据要处理，平滑，校准偏差什么的
5、整个充电过程数据记录到单片机内部。这货有128k的程序空间，现在就用了7k的大小，最终完成可以最多用四分之一，后面剩余的大量空间可以记录充电过程数据，当然也会有专门的上传机制什么的，传到电脑可分析，这个再说。

就这些，欢迎砸m币

@zty615 坛友的作品：不用程序只用通用零件装出QC2.0诱骗器，公布网络上你搜不出来的技术细节（完美完结）：http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1734268

本文内容包含图片或附件，获取更多资讯，请登录后查看；或者注册成为会员获得更多权限

本帖最近打赏记录：共45条打赏，M币+140

12 3 4 5

关键词： efm32 QC2.0