给win10平板来个标准USB+充电

给win10平板来个标准USB+充电2017年3月8日先来说说为什么会有如标题产生的问题。去年未在学校申请了一个项目，先在要开始搞了，现在已经大三，课程比较分散和少，又找了一个实习单位，感觉么么哒~~很难集中时间写项目程序，想着要是能在课堂上写，又比较低调就好了（额~~专业课不感兴趣，考试又没压力）。于是乎翻出来一个14年499买的一个win10平板—普耐尔MOMO9W（辣鸡，后来我才知道和昂达891W一个模子的，主板一模一样），配置什么的就不说了，接口就一个microUSB+OTG（耳机不算啊），OTG感觉很不方便又不能充电，之前也拆过来看主板是否有预留的usb焊盘，说这句话的意思就是，没有预留usb的意思。无奈，先在有当前这个问题摆在面前，又得回到之前没做成的事情了。好了，来说说标题的问题，这是一个即老又过时的问题了，因为就目前国内厂商来说，基本都是推出二合一产品，不经平板机身又标准USB，磁吸键盘也有拓展，还带独立充电口（知道我为什么不说我都平板配置了吧~~呵呵）。但我之所以要写出来，是因为我觉得我是第一个提出这个方案的（至少我百度“平板改USB充电”时没发现）。那么这里有必要说说我百度出来的结果：大多数是叫做“充电OTG”的东西、外接主板预留USB以及加个5V充电模块来改独立充电的。“充电OTG”呢，我之前是不理解原理的，在改我这个平板的时候我通过电路（待会传上）大概了解了这样原理：充电芯片AXP288有两个引脚专门用来检测usb的D+、D-两个线的，叫做ChargeDetection，就是充电检测，依靠两个线的电平差来判断充电和OTG的，然后用所谓的上下拉电阻来“欺骗”这两个引脚实现“充电OTG”，但这要会导致充电特别慢，甚至充不进去。其原理图如图1图1AXP288的数据手册网上可以下载使用预留USB的同志属于遇到良心厂家和高配置平板了。而使用5V充电模块的我只能说一句辛苦了！说了这么多还是没有出我的方案，别急，我慢慢道来。原理很简单，充电口原封不动，用来充电，也可以OTG，但是我把D+、D-两根信号线同时接到了标准USB上，5V电源直接找主板。完毕！具体来说，这要从我在网上下载的一个“z3735系列win8平板电路”说起。众所周知，国内厂家基本都是衣来伸手饭来张口的，这平板也一样（连模子和主板一模一样都有），所以我下载的这个电路虽然不是我这个平板的，但是都是大同小异，无非就是将一些标准的功能模块裁剪掉。我的目的在于查看OTG的ID信号是如何控制usb的主机/从机模式的，然后再将未经ID选择的D+、D-的上级信号直接引出就行了。所以我就从microUSB口开始查找，发现D+、D-由一个usb选择芯片TS3USB221ARSER和ID信号控制，电路如图2图2这个芯片手册可以上网查。好了，既然找到D+、D-的传输方式了，就开始对主板动手术吧！呵呵~~有这么容易就好了，拆了才发现，我的主板根本就没这芯片，不过满怀经验的我去淘宝了逛了一下，一眼就看到了该芯片的封装，与我主板上的一个芯片空位差不多，我断定就是它了，如图3图3拿万用表一测，果然有两个引脚焊盘与usb的D+、D-是连通的。为什么有焊盘没芯片呢？原来，我这个平板是单win系统的，也就是说他的usb只有主机模式，没有从机模式，这个芯片是用在安卓+win双系统的平板上用作主/从模式选择用的。然后我一想，既然是这要，拿这两根D+、D-应该直接连到cpu了吧！，然后我拿来放大镜一看，这两个信号走线确实是从cpu出来的。可能有人会认为cpu靠ID信号来确认是使用了OTG，然后开启USB，这里要说明的是，usb属于处理器的一个外设，它采用的是usb中断来识别usb的，cpu不会傻到要靠运行一个判断ID信号来开启USB的程序的，所以不用担心这样接出来的usb因没有开启而不能使用的问题。这个ID信号在任何支持OTG的设备中，其用处有两个，一个是切换主从通路，在一个就是使能内部5V供电和关闭5V充电，为啥要关闭5V充电呢~~不让自己给自己充电呗！！好了，原理通了就可以开始改了，这里还有一个，就是要从主板得到5V供电。这里又要提到经验的问题了（虽然我也水），如何找5V供电呢？正常来说，供电的线路会比较宽，所以可以找一些特征明显的地方，配合电路图的元件封装（去淘宝查更容易）下手。我就测了一个点就找到5V供电的地方了，如图4图4还是这一句，好了~~开始动手吧！给外壳开口在这里再次找到D+、D-信号线，芯片那里太远，位置也太小，我只有一把20块的电烙铁，很为难我的~~焊盘上的0欧电阻已经去掉，焊盘太小，焊接导线时可以将左右两个焊盘焊在一起，上下两个要注意不要短路了，这个焊接技巧的问题，无法语言描述~~固定USB母口，usb口向外翻的边缘要剪掉，上下面的固定压片也要剪掉，不然装不下焊上导线就基本完成了看看效果吧（这个其实是gif）最后总结一下，这个改造下来，平板原有的microUSB功能没变，还可以OTG，也可以在使用标准usb是进行充电，电脑也可以识别充电，总之就是不影响原始功能。而其实我还有另外三个想法，第一个是想引出第二个USB，之前我提到过，没有在主板找到预留USB，但是电路图有啊~~,而且我靠这对D+、D-信号的对地电阻，似乎找到了另外一对D+、D-信号（其实没有标准电路图要找焊点是很难的，但是也可以通过一些常见规则来测试，D+、D-是一对信号嘛，找主板上特征明显的一对焊盘获知一对电阻/电容什么的）；第二个就是想让USB支持USB3.0大电流输出，因为我的这个USB无法带动移动硬盘。电源管理芯片AXP288是有这个功能的，原理还是靠前面说的ChargeDetection两个引脚DP、DM。电路如下图，D+、D-通过R122和R24连接到AXP288的DM、DP引脚，也可以识别USB3.0，从而可以提供900mA的电流。查看主板，我发现我都主板上没有焊接这两个电阻，但是留有焊盘，见下图那第三个想法就是，我发现了一个我主板上唯一预留的一个接口，标有DEBUG（调试）。我微微一笑，对我来说，这个DEBUG口其实就是调试用的串口，进入系统的设备管理查看，确实有一个COM口，而我就是学开发单片机和ARM的，这个接口相当有用啊！但是，但是，不想折腾了，这个平板14年的，能活到先在是个奇迹，说不定哪天他那个EMMC硬盘就挂了，况且，我可没想把这辣鸡平板变成笔记本这样大的功能~~总之，改这个USB纯属兴趣，通过这个，学到知识才是重要的！！