HOW-TO：總線Pirate V1，改進的通用串行接口

我們使用總線海盜接口新芯片而無需編寫代碼或創建PCB。根據您的反饋，我們使用原始總線海盜的經驗展示各種部分，我們使用新功能和更實惠的組件更新了設計。

Bus Pirate硬件版本也有一個固件更新，帶有錯誤修復和鍵盤解碼器的PC。查看新的Hack A Day Bus Pirate頁面，並在我們的Google Code SVN存儲庫中瀏覽總線海盜源代碼。

我們介紹了下面的設計更新和接口數字到模擬轉換器。

概念概述

總線海盜作為一系列代碼片段的集合，我們用於測試新芯片而無限制編譯程序運行開發週期。我們在如何釋放它，用它釋放它來展示我們的零件帖子中的一堆串行接口IC。這篇文章介紹了一個更新的設計，具有新功能和一堆改進。

表面貼裝設計

具有外部電壓源的所有總線上的上拉電阻

軟件可複位3.3伏和5件電源

所有電源的電壓監控

外部電壓測量探頭

更便宜的部分

硬件

單擊全尺寸原理圖（PNG）。電路和PCB使用Cadsoft Eagle的免費軟件版本創建。此項目的所有文件都包含在文章末尾鏈接的項目歸檔中。

微控制器

我們在該項目中使用了Microchip PIC24FJ64GA002 28Pin Soic MicroController（IC1）。電源引腳具有0.1UF旁路電容到地（C1,2）。 2.5Volt內穩壓器需要10UF鉭電容器（C20）。芯片通過五個引腳標頭（ICSP）編程。在PIN 1上的MCLR功能需要2K上拉電阻（R1）。在PIC24F介紹中讀取了更多關於此芯片的更多信息。

RS-232收發器

經濟型MAX3232CSE RS232收發器（IC2）將照片界面到PC串口。該芯片替換了先前版本的總線海盜中使用的昂貴的通孔MAX3223EEPP +。串行接口將使用USB->串行適配器。

巴士上拉電阻

原始總線海盜在2個引腳上有3.3個上拉電阻，但我們的大量測試需要額外的外部電阻。更新的設計在三個主總線信號（數據中，數據輸出，時鐘）和芯片選擇（CS）引腳上具有上拉電阻（R20-23）。

一排跳線（SV5）將每個電阻連接到通過Vext終端（X4）提供的外部電壓。通孔電阻器用作跳線電線，使PCB在家中更容易蝕刻。

我們找不到一種複雜的方法來控制3.3伏微控制器的任意電壓上拉電阻器。如果您有任何想法，請在評論中分享。

電源

VR1是微控制器和RS232收發器的3.3伏電源。 VR2是5閥電源。兩者都需要兩個0.1uf旁路電容（C3-C6）。 J1是一個用於共同的2.1mm DC桶塞的電源插孔。 7-10Volts DC可能是最佳電源範圍。

原始總線海盜有雙電源，3.3 volts和5volts，因此在沒有額外電源的情況下可以接地很多IC。主要滋擾是缺乏連接芯片的電源重置。如果需要循環的錯誤配置IC，我們必須斷開電線。我們在這個例程中獲得瞭如此磨損，我們將軟件控制重置添加到更新的設計中。

VR3（3.3Volts）和VR4（5Volts）是Ti TPS796xx電壓穩壓器，具有啟用開關。銷釘1上的高電平使穩壓器能夠。下拉電阻（R13，R12）確保當照片不主動驅動線路時，穩壓器熄滅，例如在加電初始化期間。數據表指定輸入（C23，C21）和輸出（C24，C22）引腳上的大電容，我們使用了我們在任何地方使用的相同的10UF鉭。另外的可選0.1UF電容（C12，C11）可以改善調節。

可切換穩壓器由VR2，5閥電源供電。我們這樣做是因為VR3和VR4的最大輸入是6Volt，使設備具有窄5.2-6伏電源範圍。 VR2將高於10 volts，為其他調節器提供適當的電源。

VR3（3.3Volts）有充足的餘量，可以從5伏電源運行。 VR4（5Volts）將丟失約0.2 volt，但4.8Volts仍然在可接受的範圍內，為大量的5件5個碎片。在實踐中，在輕度載荷下，我們看到從VR4掉落的小於0.1Volts。

電壓監控

電壓監控是一個新功能，我們真的很欣喜若狂。由於偶然的短路，您的項目是否有理由停止響應？總線海盜的電源配備電壓監控，可以發現功率電平的變化。

每個受監控的信號通過電阻分壓器連接到模數轉換器（ADC）。兩個10K電阻（R10，R11上方）將輸入電壓分成兩半，使得可以使用3.3Volt照片微控制器測量高達6.6Volts。

總線海盜有四個電壓監視器。監控3.3Volt和5Volt電源，外部電壓送到上拉電阻的外部電壓也是如此。第四顯示器連接到輸出報頭的引腳9以進行電壓探頭。

PCB.

單擊全尺寸放置圖（PNG）。該板是一個據說單面設計，我們在單面光電PCB上蝕刻了我們的實驗室。在頂部，近C13，兩根跳線在一個通孔中相遇;我們在板後面焊接一個跳線。

零件清單

部分
價值

IC1.
pic24fj64ga002（SEIC）

IC2.
max3232cse（SOIC-N）

VR1.
LD1117S33 3.3Volt調節器（SOT223）

VR2.
LD1117S50 5Volt調節器（SOT223）

VR3.
TPS79633 3.3Volt調節器（SOT223-6）

VR4.
TPS79650 5Volt調節器（SOT223-6）

C1-13
0.1UF電容（0805）

C20-24
10UF鉭電容器（SMC A）

R1.
2000歐姆電阻（0805）

R2,3
390歐姆電阻（0805）

R4-13
10000歐姆電阻（0805）

R20-23
2.2K-10K歐姆電阻（通孔）

LED1,2
LED（0805）

J1.
2.1mm Power Exp.

x2，x4
螺釘夾（2端子）*未經測試

X3
DB9母串口連接器*未經測試

ICSP.
0.1“引腳標頭，直線

SV4.
0.1“銷釘或籠罩的頭部

SV5
0.1“引腳標頭，直線

固件

固件是使用照片C30編譯器的免費演示版本中的C.了解我們在我們的照片24F系列介紹中使用這張照片的所有內容。

最新的固件發佈在一天巴士海盜頁面上。當前源位於我們的Google代碼SVN存儲庫中。

使用它

上圖顯示了總線海盜引腳。

我們終結了一根鱷魚夾，並向每根電線添加標籤，以便每當我們接口新芯片時，我們不必在此表中引用此表。

如果您知道任何驚人的連接器或電纜，請在評論中鏈接到它們。

LTC2640 SPI Digital達模數電壓轉換器

線性技術LTC2640-LZ8是一種以SPI編程的8位數字轉換器（DAC）。 DAC基本上是可編程分壓器。它們有利於重新創建波形，例如音頻信號。 8位DAC在0和參考電壓之間具有255個間隔，我們使用的L部分具有內部2.5Volt參考。

LTC2640僅採用小型SOT223-8封裝，因此我們在DIP-8芯片的配置文件中製作了一個麵包板適配器。我們的LTC2640佔地面積包含在本文末尾的項目存檔中。

上面的示意圖顯示了我們的LTC2640的測試電路。它需要2.7-5伏電源，我們使用了總線海盜的3.3伏電源。 C1是電源引腳和地之間的旁路電容。引腳8是一個有效的低復位引腳，將其綁定為正常操作。引腳7是DAC輸出，在此連接總線海盜電壓測量探頭（ADC）。

公共汽車海盜
LTC2640（PIN＃）

莫斯利
SDI（3）

鐘
SCK（2）

CS
CS / LD（1）

ADC
VOUT（7）

+ 3.3Volts.
CLR（8）

+ 3.3Volts.
VDD（5）

GND.
GND（4）

我們將總線海盜連接到LTC2640，如表所示。 LTC2640沒有數據輸出引腳，該SPI連接保持未使用。

總線海盜的硬件SPI庫和軟件RAW3WIRE庫與LTC2640的SPI接口兼容。我們使用SPI庫;如果使用RAW3Wire庫，請務必選擇正常引腳輸出。

hiz> m <-select模式 1.艾特 2. 1線 3. UART. 4. I2C. 5. SPI. 6. JTAG. 7. Raw2wire. 8. Raw3wire. 9.鍵盤上的PC 模式> 5 <-SPI或RAW3WIRE 900模式集 設置速度： 1. 30khz. 2. 125khz. 3. 250khz. 4. 1MHz. 速度>低速下的1 < - 最低 ...... 102 spi準備 SPI>

按M用於總線海盜模式菜單，為SPI模式選擇5。 SPI模塊有一系列配置選項，請使用所有的默認選項。 SPI模式已準備就緒後，我們需要配置電源。

SPI> P <-Power供應設置 w / w切換3.3 volt電源？ 否 2.是的 模式> 2 <-ES 3.3燈電源 w / w切換5 volt電源？ 否 2.是的 模式> 1 < - 不要使用5VOLT電源 9xx供電配置，使用w / w切換 9xx電壓監控：5V：0.0 | 3.3V：0.0 | vpullup：0.0 | SPI>

P打印出總線海盜電源菜單。我們使用3.3閥電源但不是5伏電源。電壓監視器驗證電源已關閉。

SPI> W <-Capital W（Silly CSS）啟用電源 9xx 3.3燈電源 SPI> V <-VOLTAGE監視器 9xx電壓監控：5V：0.0 | 3.3V：3.3 | vpullup：0.0 | SPI>

首都’W’允許在上一個菜單中選擇的任何電源，小小的“w”禁用它們。 v顯示電源電壓監視器，現在顯示3.3伏電源輸出的3.3Volt。

現在，配置完成，我們可以通過SPI總線向LTC2640發送命令。 LTC2640具有24位（3字節）接口協議。第一個字節是一個命令，後跟兩個數據字節。 LTC2640有8,10和12位版本提供; 8bit版本使用第一個字節來設置DAC值e，並忽略第二個字節。

spi> [0b00110000 255 0] < - 設置dac full 啟用了110個SPI CS 120 SPI寫入：0x30 <-Write DAC命​​令 120 SPI寫入：0xFF <-DAC值 120 SPI寫：0x00 < - 不在乎 140 CS禁用 SPI>

每個SPI命令都開始啟用芯片選擇引腳（[）。第一個字節是更新DAC（0B00110000）的命令，然後是輸出（255）的值，以及忽略的第三個字節（0）。該命令通過禁用芯片選擇（]）結束。

我們使用了8位DAC，帶有255個偶數電壓步驟，輸出設置為255為100％。我們可以使用總線海盜電壓探頭來測量輸出。

SPI> D <-MEASURE電壓 9xx電壓探頭：2.5Volts <-DAC輸出 SPI>

D觸發電壓測量。 DAC輸出電壓為100％（255/255）的內部參考，2.5Volts。

spi> [0b00110000 0 0] d
啟用了110個SPI CS
120 SPI寫入：0x30 <-Write DAC命​​令 120 SPI寫入：0x00 <-DAC值 120 SPI寫：0x00 < - 不在乎 140 CS禁用 9xx電壓探頭：0.0VOLTS <-DAC輸出 SPI>

具有0％（0/255）的DAC值為2.5Volt的相同命令; 0volts。

spi> [0b00110000 128 0] d
啟用了110個SPI CS
120 SPI寫入：0x30 <-Write DAC命​​令 120 SPI寫入：0x80 <-DAC值 120 SPI寫：0x00 < - 不在乎 140 CS禁用 9xx電壓探頭：1.2VOLT <-DAC輸出 SPI>

DAC值128的參考電壓為1.2Volts約50％（128/255）。

SPI> [0b01000000 0 0] d
啟用了110個SPI CS
120 SPI寫入：0x40 <-power下降命令 120 SPI寫：0x00 < - 不在乎 120 SPI寫：0x00 < - 不在乎 140 CS禁用 9xx電壓探頭：0.0volts <-dac關閉 SPI>

LTC2640具有低功耗模式，由命令0B01000000和忽略的兩個字節觸發。掉電命令後，我們可以驗證來自DAC的輸出。寫下任何DAC值以退出低功耗模式。

進一步選擇

公共汽車海盜的下一步是什麼？我們最終將最終更新到設計，其中包括專業製作的雙面PCB上的USB。電源指示燈LED為此版本的亮起，但未被包括在內。在沒有PC的情況下，在沒有PC的鍵盤連接器中將有助於調試。查看攻擊日巴士海盜頁面上的路線圖和願望清單。

下載：buspirate.v1a.zip.