PD等多协议快充诱骗触发器SINK（“Power Z 弟弟 Power Low”）DIY

提到快充协议都会想到USB PD快充，实际市面上还有很多主流的快充协议，比如华为的FCP、SCP，三星的AFC，OPPO的VOOC，高通的QC，VIVO的Flash Charge等……,如此之多的快充协议该如何来辨别？相信很多电粉和相关的开发人员应该都知道PowerZ这款性能强悍的诱骗产品，支持QC2.0、QC3.0、VOOC、SCP、SSCP、PD等协议的触发。本期将使用CH543制作一个简易版的诱骗器Power Low。

以上是利用CH543设计的简易版电路原理图，可通过DM、DP、CC来实现主要的诱骗功能，通过DM、DP来触发QC、AFC、FCP等协议，通过CC触发PD协议。屏幕显示采用SPI驱动的TFT：ST7735S（占用片外和片内资源，后续将更换成I2C驱动的屏）。设计中还使用了Power Z一样的三档拨轮开关，用来选择档位和功能操作等。整体电路设计下来参考价格在15元左右，主要是TFT比较贵，不然可以将成本压缩在10元以内。
因为某些快充协议属于私有协议，处于未公开状态，第三方需要取得授权才可以使用，所以本次将围绕USB PD快充的诱骗触发来讲解。首先诱骗器的定位是Sink受电端，所以CC引脚上必须要有5.1K的下拉电阻，才能让Source供电端进行识别送电。系统默认请求5V电压，可通过三挡拨轮开关进行选择Fixed或者PPS，同时可以调节选择请求不同的电压。具体的实物效果如下：

很Power Low Low Low Low Low ……

以下为PD通讯协商过程，利用PD中断来解析Source发送的协议包，收到SourceCap包时会将具体内容进行缓存在PDO_BUF中：

/*******************************************************************************
* Function Name  : PD_PHY_ISR(void)
* Description    : PD中断处理函数
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
void PD_PHY_ISR(void) interrupt INT_NO_USBPD using 1
{
/*接收到复位信息中断*/if ( PIF_RX_RST ) {PD_PHY_HRST_ISR();      //收到HRSTPD_PHY_RX_INIT();}
/*数据包接受完成中断*/if ( PIF_RX_ACT ){PIF_RX_ACT = 0;if ( (UPD_INT_FG & MASK_PD_STAT) == PD_RX_SOP0 ) {         //收到HRST或SOP数据Union_Header = (_Union_Header *)PD_RX_BUF;          //强制转化           if ( PD_PHY_STAT.WaitingGoodCRC ) {                   //是否在等待GoodCRCif(Union_Header->HeaderStruct.MsgType == GoodCRC){  //判断收到的消息是否为GOODCRCPD_PHY_STAT.WaitingGoodCRC = 0;         PD_PHY_Clear_Flag();                              //清除标志函数PD_PROT_ISR();                       }}else {        switch(Union_Header->HeaderStruct.MsgType){                       case SourceCap:    memcpy(PDO_BUF,PD_RX_BUF,sizeof(PD_RX_BUF)); Versions = Union_Header->HeaderStruct.SpecRev;SourceCapNDO = Union_Header->HeaderStruct.NDO;RecvPDOFlag = 1;              //修改RecvPDOFlag = 1 开启解析PDO，为0则关闭，若开启后本次回复GOODCRC时间会适当延长，此处默认开启PD_PHY_STAT.SendingRequest = 1;break;case Accept:                break;case Reject:break;case PS_RDY:RecvPS_RDYFlag = 1;break;    case GetSinkCap:MsgID++;PD_PHY_STAT.SendingSinkCap = 1;   break;         case SourceCap_VDM: MsgID++;PD_PHY_STAT.SendingNotSup = 1;break;    default :break; }mDelayuS(10);PD_PHY_STAT.SendingGoodCRC = 1;  //置发送GoodCRC标志位PD_PHY_TX_GoodCRC();                 //回复GoodCRC }   }else PD_PHY_RX_INIT();
}
/*数据包发送完成中断 */if ( PIF_TX_END ) {       PIF_TX_END = 0;if(CCSel == 1){  //发送完成关闭低压CC1_CTRL &= ~bCC_LVO; }else if(CCSel == 2){CC2_CTRL &= ~bCC_LVO;   }if ( PD_PHY_STAT.SendingGoodCRC ==1 ) {                       PD_PHY_STAT.SendingGoodCRC = 0;PD_PROT_ISR(); //GoodCRC发送完成，向Prot转交数据}else {           /*开始接收GoodCRC*/PD_PHY_STAT.WaitingGoodCRC = 1; Timer_Counter = Save_Counter;PD_PHY_RX_INIT(); }}
}

本段用来解析Source支持PD协议的具体档位，发生在一次PD协商结束时，此时RecvPS_RDYFlag = 1，解析上述缓存在PDO_BUF中的SourceCap包，并显示在屏幕（后续会精简优化代码）：


/*******************************************************************************
* Function Name  : Analysis_PDO(void)
* Description    : 解析PDO、PPS函数
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
void Analysis_PDO(void)
{UINT8 Temp;UINT16 PDO_Value = 0;if(RecvPDOFlag == 1){LCD_Fill(0,0,159,12,CYAN);LCD_DrawLine(0,0,159,0,CYAN);LCD_DrawLine(0,0,0,127,CYAN);LCD_DrawLine(159,0,159,127,CYAN);LCD_DrawLine(0,127,159,127,CYAN);if(Versions == 2) //判断PD版本{LCD_ShowString(3,0,"Power Delivery 3.0",BLACK,CYAN,12,0);}else{LCD_ShowString(3,0,"Power Delivery 2.0",BLACK,CYAN,12,0);}Union_Header = (_Union_Header *)PDO_BUF;  //解析SourceCapfor(Temp=0;Temp<SourceCapNDO;Temp++)//pdo的档位{Union_SrcCap = (_Union_SrcCap*)(&PDO_BUF[2+(Temp*4)]);if((Union_SrcCap->SrcCapStruct.DataH8>>6)== 0x00)  //表示固定档{PDO_Value =((((Union_SrcCap->SrcCapStruct.VoltH4<<6)+( Union_SrcCap->SrcCapStruct.VoltL6))*50)/100);if( PDO_Value/10 >= 10) //电压{LCD_ShowFloatNum1(108-7*6,(Temp+1)*12,(float)PDO_Value/10,4,CYAN,BLACK,12);}else{LCD_ShowFloatNum1(108-6*6,(Temp+1)*12,(float)PDO_Value/10,3,CYAN,BLACK,12);}PDO_Value=((((Union_SrcCap->SrcCapStruct.CurrentH2<<8)+( Union_SrcCap->SrcCapStruct.CurrentL8))*10)/10); //电流LCD_ShowFloatNum1(120,(Temp+1)*12,(float)PDO_Value/100,3,CYAN,BLACK,12);LCD_ShowString(108,(Temp+1)*12,"@",CYAN,BLACK,12,0);LCD_ShowString(3,(Temp+1)*12,"< > Fix",CYAN,BLACK,12,0);LCD_ShowIntNum(10,(Temp+1)*12,Temp+1,1,CYAN,BLACK,12);LCD_ShowString(108-2*6,(Temp+1)*12,"V",CYAN,BLACK,12,0);LCD_ShowString(145,(Temp+1)*12,"A",CYAN,BLACK,12,0);}else if((Union_SrcCap->SrcCapStruct.DataH8>>6)== 0x03){//表示PPSUnion_PPS_SrcCap = (_Union_PPS_SrcCap*)(&PDO_BUF[2+(Temp*4)]);  //转换为PPS                         PDO_Value = (Union_PPS_SrcCap->SRC_Cap_PPS_Struct.VoltMin);  if(PDO_Value/10 >= 10){LCD_ShowFloatNum1(111-10*6,(Temp+1)*12,(float)PDO_Value/10,4,CYAN,BLACK,12);}else{LCD_ShowFloatNum1(111-9*6,(Temp+1)*12,(float)PDO_Value/10,3,CYAN,BLACK,12);}PDO_Value = ((Union_PPS_SrcCap->SRC_Cap_PPS_Struct.VoltMaxH1<<7) + (Union_PPS_SrcCap->SRC_Cap_PPS_Struct.VoltMaxL7));LCD_ShowString(75,(Temp+1)*12,"-",CYAN,BLACK,12,0);if(PDO_Value/10 >= 10){LCD_ShowFloatNum1(108-4*6,(Temp+1)*12,(float)PDO_Value/10,4,CYAN,BLACK,12);}else{LCD_ShowFloatNum1(108-3*6,(Temp+1)*12,(float)PDO_Value/10,3,CYAN,BLACK,12);}PDO_Value = ((Union_PPS_SrcCap->SRC_Cap_PPS_Struct.Current)*50)/10;LCD_ShowFloatNum1(120,(Temp+1)*12,(float)PDO_Value/100,3,CYAN,BLACK,12);LCD_ShowString(3,(Temp+1)*12,"< > PPS",CYAN,BLACK,12,0);LCD_ShowIntNum(10,(Temp+1)*12,Temp+1,1,CYAN,BLACK,12);LCD_ShowString(108,(Temp+1)*12,"V",CYAN,BLACK,12,0);LCD_ShowString(145,(Temp+1)*12,"A",CYAN,BLACK,12,0); }}LCD_ShowString(44,(Temp+2)*12-6,"Fixed",BLACK,CYAN,12,0);LCD_ShowString(92,(Temp+2)*12-6,"PPS",CYAN,BLACK,12,0);RecvPDOFlag = 0;}
}

因A口协议属于未公开状态，本次将不进行讲解。有兴趣的小伙伴可以多了解一下，附送一张QC2.0的协议规范。

后续会上传附件，在此处公开资料代码和PCB等，开源。多协议电源诱骗触发器Power Low（可多快充协议PD、QC等） - 电源论坛_电源技术论坛 - 21ic电子技术开发论坛https://bbs.21ic.com/icview-3232588-1-1.html

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