自从在杂志上看到西门子手机通讯软件《手机工作室》的介绍以后,我对其丰富的功能和对西门子系列手机的支持赞叹不已。于是我迫切地想拥有一根数据线,把我的3118和电脑连接起来,于是我就可以用五笔字型输入短信、用Excel编辑通讯录、更新铃声与图片......
我住的地方虽然距离上海仅有120公里,但毕竟是一县城,问遍全县所有手机店,都没有数据线卖。如今网上商店多如牛毛,何不上网找找?
汇完款后,在坐卧不安中等待了一个星期,终于盼来了我的挂号邮件。迫不及待地打开了信封,取出数据线,一端接在电脑COM1口上,另一端接在我的3118上,打开手机工作室,按照软件说明,首先点“自动检测”搜索手机,按下鼠标键后,我几乎屏住了呼吸,眼睛直盯着屏幕。手机工作室从115200kps开始,自动以不同的传输率搜索串口,但眼看着对COM1的检测已降到19200kps,仍然没有找到我的手机。这时COM1的检测已经完成,开始对COM2进行检测了。我心中感到有些不妙。我将数据线从COM1口换到COM2口,又重复了一次自动检测,还是找不到我的手机,在检测期间我无意看了一眼手机屏幕,惊奇地发现手机在不停地搜索网络,可信号明明很好呀!把数据线从手机上拨了下来,手机恢复正常。
我一连几天不停地给上海的卖家发邮件,可是没有任何回音。我明白,遇到JS了!我不敢再把这根数据线连到我的手机上做任何测试,不能让这根35的东西报销了我的千余元的3118。
怀着愤怒的心情,我决定将这条数据线解剖,看看它漂亮的外表下究竟装着什么货色!
我首先用美工刀撬开了串口插头,看到了一块电路板,如图一所示:
除了几个简单的电阻、电容、二极管外,看来起主要作用的是这块印着74HC04D的飞利浦集成电路。有三根线通到手机。于是我又小心地拆开了数据线另一头的手机插头,如图二所示:
数据线使用了手机插口的第1,5,6端子。根据网上公布的资料,端子1为地,5为数据输出,6为数据输入。
根据我搜集到的有关手机数据线的资料,串口与手机的通讯其实主要就是将串口的数据输入(第2针脚)与数据输出(第3针脚)与手机的数据输出与数据输入端子通过电平转换电路连接起来实现电脑与手机的通讯的。之所以要用到电平转换电路,是因为串口是标准的RS232通讯口,其信号电平为正负电压,逻辑“1”用-3~-15V电压表示,逻辑“0”用+3~+15V电压表示,而手机数据接口使用的是TTL电平,低电平为0V,高电平为+3V。另外还需要一些元件来给电路供电和滤波。
串口的针脚定义如图三所示,图中所示是面对插头针孔时的引脚位置。
市场上能买到的电平转换集成电路不止一种,比较常用的是MAXIM公司出品的MAX232双路RS232<---->TTL电平转换集成块。正好我从网上找到了一张使用该集成块的西门子手机数据线电路图,如图四所示:
另外还有一张MAXIM公司产品说明书中MAX232的应用接线图,如图五所示:
经过对比图四与图五,可以确定图四的接线正确的。由图四可以看出,串口的数据接收与发送端子(第2,3针脚)分别通过MAX232的转换通道与手机的数据输出和输入端子(第5,6端子)相连。集成块的供电由一个三端稳压集成块从串口自身的引脚取电稳压到5V供给。剩下就是一些滤波电容。仅此而已!
而下图是笔者根据自已的数据线电路板绘制的接线图(图六):
虽然我并不知道这块74HC04D集成块的引脚定义,但可以肯定的是这是一块电平转换电路,而且第14脚(即上排左起第一个引脚)肯定是电源输入脚。经过与图三的对比,发现明显的缺少稳压电源电路,那个正端接地的二极管应该是一个稳压管,但外观看起来与整流管并无太大区别,如果是这样的话,串口第4脚或第7脚的电压通过整流二极管将直接加在集成块上,而这个电压可是12V左右啊!会不会造成输出的TTL电平太高导致手机不能正确接收甚至干扰手机正常工作呢?
我在用手机工作室检测COM1期间用万用表测量了COM1第7针和第4针的对地电压,果然有10V以上!在COM1上插上数据线(不接手机),在检测COM1期间测量手机插头第6端子对第1端子的电压,也有9V以上!看来供电回路的确是有问题。
要解决集成块供电问题,一个办法是在整流二极管后与集成块第14引脚之间加一个三端稳压集成块,但笔者手头并没有这个集成块,并且电路板上也不好安置。到哪里去找一个5V电源呢?这时我想起我的移动硬盘配了一根从PS2口取电的转接线,正好是5V电压,如图七所示:
何不将该线的输出端引到数据线电路板的集成块第14脚?
抱着死马当活马医的心理,我用美工刀小心地切断了数据线电路板上与串口插头第7针和第4针的连接,并将切断的铜箔挑出。注意要将电路板吹干净,不要造成短路。
然后用一根细导线将PS2取电线输出端的中心孔和数据线集成块的第14脚连起来,如图八所示(笔者是接在整流二极管前:
依次将数据线串口插头、PS2取电线插头插入电脑相应插座(键盘或鼠标插在PS2取电线的转接插座上),用万用表确认数据线集成块第14脚的电压为4.5V。
将数据线的手机插头插入手机,运行手机工作室,点“自动检测”,软件提示找到手机,然后根据检测结果在手机工作室中设置好串口和传输率后,点手机信息,软件窗口中显示出我的3118的基本信息,如图九所示:
我用手机工作室的短信功能给我自己发送了一条短信,软件提示发送成功,过了一会儿,手机发出短信提示音,收到了!
这条数据线救活了,究其根本原因,是制造者不负责任的设计和未经检测就投入市场造成的,轻则不能正常使用,重则可能损坏你的手机!笔者撰写本文的目的不是教读者如何通过改造劣质数据线来节约钱,而是通过剖析数据线的原理和应用实践来让大家掌握一定的知识,在购买和使用中做到心中有数。当然,有电子基础知识和操作技能的朋友还可以自制数据线的,成本在20元以内,的确可以节约一大笔钱哦!
在使用中发现,手机与电脑连接时仍然偶尔会出现“搜索网络”的情况,究其原因是5V的供电电压仍然偏高。最好是在3~4V左右。但即使按图四增加78L05三端稳压电路,其输出仍然是5V。如何取得3~4V的电压呢?笔者经过试验,在这里介绍两种方法:
(1)使用外接电池
试验证明,两节干电池(3V)供电可以使数据线可靠工作。因集成块的功耗极小,即使是7号电池也能使用很长时间。电池可以用胶带固定在串口插头上,再增加一个开关,除了体积较大和使用略有不便外,倒没有其他什么问题。
(2)按图四所示增加78L05三端稳压电路(用7805也可以,只是体积较大,但也能装进串口插头中,78L05只有三极管大小),但在输出端要增加降压电路,如下图所示:
电路1为电阻分压电路,电路2利用了二极管的正向压降(0.7V左右)。笔者推荐电路1,元件较少。
最后需要提醒读者的是,在网上还能找到另外一种版本的西门子数据线的接线图,也是使用MAX232集成块的,但接线与本文图三稍有不同,且手机插头第5,6端子的定义正好与本文图三相反,希望准备自制数据线的朋友谨慎!