I (don’t) take a fake again…
Da qualche tempo su ebay e’ possibile acquistare un analizzatore di spettro dotato di un generatore secondario di segnale. Si tratta di uno scatolotto di dimensioni paragonabili ad un pacchetto di sigarette disponibile in due versioni, da 35 MHz a 4,4 GHz e da 138 MHz a 4,4 GHz.
Fig 1 analizzatore di spettro cinese
Lo scatolotto fa uso di un generatore di segnale costituito da un AD4350 nella versione con frequenza di lavoro minima di 138 MHz o da un AD4351 nella versione che parte da 35 MHz. Il mixer e’ costituito da un IAM 81008 (marcato sulla scheda come M810) ed il rivelatore e’ un chip logaritmico AD8307.
Il tutto e’ governato da un microcontrollore ATmega che colloquia con il mondo esterno mediante un FT232RL.
Il prezzo, comprese le spese di spedizione, si aggirano sui 60 euro per la versione che parte da 138 MHz e sui 90 euro per la versione che parte da 35 MHz.
Incuriosito dalle prestazioni dichiarate in relazione al basso costo di acquisto, ho comprato la versione da 138 MHz, la piu’ economica, insieme ad un generatore di rumore offerto a poco piu’ di 20 euro.
Il pacchetto, fornito di codice di tracciamento internazionale, e’ stato spedito gratuitamente e mi e’ arrivato, senza spese doganali, in circa 40 giorni ( ci ha messo 10 giorni solo per lasciare Hong Kong verso le poste cinesi…).
Nella confezione, molto accurata, ho trovato lo scatolotto, il noise sourge con relativo alimentatore, un cavetto USB del tipo stampante, due cavetti da circa 20 cm l’uno intestati con connettori SMA e un dischetto con i driver ed il software di gestione.
Appena aperto il pacchetto ho subito collegato lo scatolotto al PC di casa, su cui gira win7, dopo aver in precedenza installato i driver ed il software di gestione (WinNWT4).
Tutto e’ andato liscio, i driver sono stati riconosciuti ed il software di gestione , dopo una breve fase di configurazione, mi ha permesso di pilotare la scansione in ingresso e di utilizzare il sintetizzatore di frequenza in uscita.
Bello! La cosa sembrava promettente, ma per mancanza di tempo scollego il tutto e rimando al giorno successivo ulteriori verifiche.
L’indomani provo ad installare il dispositivo su un notebook, ma nonostante tutti i tentativi ed il reperimento dei driver aggiornati, ottengo sempre l’avviso che il sistema non e’ riuscito a trovare i driver adatti.
Al momento del collegamento del dispositivo alla porta USB viene riconosciuto come FT232 USB to UART ma i driver non vengono trovati.
I misteri dell’informatica sono tanti e quindi, pensando ad un problema relativo al notebook provo l’installazione su altri due PC portatili e su uno fisso ottenendo sempre gli stessi risultati. Provo allora su un PC dotato di winxp ed i risultai non cambiano…..
Infine collego lo scatolotto sull’unica macchina sulla quale aveva funzionato al primo colpo e….. niente, anche qui i driver si sono persi.
Passo una giornata a provare driver alternativi, stravecchi, vecchi e nuovi. Niente da fare.
Comincio a documentarmi su internet.
Fake o non fake?
Il fenomeno dei componenti elettronici fasulli “Made in China”, e’ una vecchia storia. Mi ricordo una scheda madre di tanto tempo fa con i chip di memoria cache saldati sopra costituiti da pezzi di plastica con piedini metallici ( il firmware abilmente contraffatto faceva credere al sistema che il materiale amorfo fosse puro silicio dotato di memoria…). Noti e reperibili in rete sono documentati casi di condensatori elettrolitici ad alta tensione di lavoro costituiti da un cilindro di alluminio con relativo tappo ed un piccolo condensatore all’interno.
La diffusione di componenti elettronici fasulli, perloppiu’ cinesi, non e’ limitata purtroppo ai prodotti cinesi in quanto detti componenti raggiungono i mercati internazionali e vengono impiegati anche in apparechiature militari ed industriali. Un esempio: http://www.bbc.com/news/world-us-canada-18155293
Corre voce che i meccanici di una nota casa di motori marini fuoribordo, la cui elettronica di controllo e fatta in Cina, non riescano a stabilire la comunicazione tra il programma di diagnostica ed il motore stesso….
Problemi di comunicazione con il PC sono stati riscontrati anche su alcuni esemplari di Arduino 2009 che montavano chip FT232, come si puo’ evincere dal seguente post: http://hackaday.com/2014/02/19/ft232rl-real-or-fake/#comment-1947068
Che e’ successo al mio analizzatore?
In pratica, il chip FT232RL che ha il compito di adattare i segnali della porta USB al livello TTL dell’ATmega semplicemente non e’ un FT232RL…. ma un microntrollore opportunamente programmato e mascherato (e ritargato FT232RL) in modo da far credere al computer che si tratti di un chip genuino.
La cosa ha funzionato per un po’ di tempo, finche’ il il produttore del chip originale non ha scoperto la frode ed ha messo in giro driver aggiornati che si rifiutano di riconoscere come originali i chip cinesi contraffatti.
Ed e’ cosi’ che da un giorno all’altro aggeggi funzionanti (quasi) perfettamente sono stati messi fuori uso.
Cosa fare?
La soluzione che subito viene in mente e’ quella di sostituire il finto FT con uno genuino.. Facile a dirsi.
Intanto bisognerebbe accertarsi che il chip in sostituzione sia genuino, e comunque dissaldare e risaldare un chip a montaggio superficiale dotato di 28 microscopici piedini non e’ impresa da tutti. E comunque non e’ impresa economica.
Riportiamo in vita il cadavere.
Cosa fare quindi? Aperto lo scatolotto ci si rende conto che dei 28 piedini dell’FT232 ne vendono impiegati solamente 4: 2 per interfacciarsi alla porta USB e due (TX ed RX) per colloquiare con il processore. La linea in trasmissione e quella in ricezione non sono direttamente collegati all’ATmega ma mediante resistenze da 1000 ohm a montaggio superficiale, una per linea.
L’idea e’ quindi quella di isolare l’FT232 dall’ATmega dissaldando e togliendo le due resistenze e portare fuori, mediante due nuove resistenze, le linee RX e TX del processore che erano originariamente pilotate dal piedino 1 TXD e dal piedino 5 RXD del FT232.
Contemporaneamente deve essere resa accessibile dall’esterno l’alimentazione a 5 V della scheda, saldando due conduttori sulle piazzole dello stampato dove e’ collegato il connettore originale USB.
Le fotografie qui sotto illustrano in maniera semplice il concetto:
Fig2: resistenze R55 e R56 da togliere
Fig. 3 Piazzole dove collegare i fili di alimentazione
Fig 4 Vista di insieme dove intervenire
Fig 5 Collegamento fili alimentazione rosso=positivo marrone= negativo
Fig 6 TXD mediante resistenza da 470 ohm
Fig 7 RXD mediante resistenza da 470 ohm
Fig 8 Vista d’insieme dei 4 fili da portare fuori. Il filo arancione non e’ collegato
Bene, adesso che abbiamo saldato le nostre due resistenze ed i nostri 4 fili provvediamo a fissarli ed isolarli con poche gocce di colla a caldo. Attenzione a non esagerare se no la scheda non entra piu’ nel suo contenitore.
Ricordiamoci di controllare con il tester, prima di incollare, che non vi siano cortocircuiti.
Fig 9 Fissaggio ed isolamento saldature con colla a caldo
E Adesso?
Terminata l’operazione abbiamo 4 fili riportati al di fuori dello stampato. Di questi, 2 sono necessari per l’alimentazione a 5 V originariamente fornita dalla porta USB e gli altri 2 trasportano i segnali utili per il colloquio tra la scheda ed il PC.
A questo punto abbiamo varie posiibilita’ di interfacciamento:
- Possiamo usare una scheda esterna FT232RL
- Possiamo usare un’interfaccia seriale mediante un chip MAX 232
- Possiamo usare qualsiasi altra schedina di interfaccia che converta i segnali da USB a TTL
Avendo a disposizione alcune economicissime schedine USB - TTL basate sul chip CP2102 della Silicon Labs ho optato per l’utilizzo di una di queste.
Queste piccolissime schede sono reperibili in varie versioni , alcune che rendono accessibili solo le line TX ed RX ed altre che rendono accessibili tutti i segnali di una porta seriale.
Per il nostro scopo e’ sufficiente una delle prime schede:
Fig 10 interfaccia CP2102 avanti
Fig 11 interfaccia CP2102 retro
Fig 12 Altra schedina CD2102 utilizzabile
Come si vede dalle immagini, dal pettine dell’interfaccia sono direttamente accessibili l’alimentazione a 5 V ed i segnali TXD e RXD (la D sta per direct).
Se per prelevare i segnali e l’alimentazione dal nostro dispositivo abbiamo utilizzato il cavetto in dotazione alla scheda CD2102 abbiamo gia’ dall’altro lato i connettori necessari al collegamento:
Fig 13 fili collegati all’interfaccia
Attenzione: abbiate cura di collegare adeguatamente i fili di alimentazione, il filo di massa al GND ed il positivo al +5V dell’interfaccia. Questi fili non vanno in alcun modo invertiti, pena distruzione del nostro dispositivo. Per quanto riguarda i segnali TX e RX alcune schede riportano TXD e RXD altre TXC e RXC. In quest’ultimo caso la C sta per “crossed” ed i fili, solo questi, vanno invertiti. Comunque se invertite l’RX con il TX non succede nulla, dovrete solo ricollegarli correttamente nel caso il programma sul PC non riesca a dialogare con la scheda. In ogni modo io personalmente non mi assumo nessuna responsabilita’ di quello che fate.
Conclusioni
Collegare la spina USB dell’interfaccia CP2102 al PC ed installate i driver scaricati da Silicon Labs. A questo punto prendete nota, dal pannello di controllo, del numero di COM assegnato dal PC alla vostra interfaccia per poterlo inserire nella configurazione del programma di gestione dell’analizzatore di spettro. Se avete fatto le cose come si deve il vostro scatolotto tornera’ magicamente a funzionare.
Il funzionamento e l’utilizzo dell’analizzatore di spettro cinese verra’ illustrato in un prossimo articolo.
L’interfaccia proposta costa pochi euro ( 2 – 3 euro) ed e’ utilissima per resuscitare cadaveri elettronici deceduti a causa di chip FT232 fasulli. Si tratta solo di individuare i collegamenti che vanno dal piedino 1 e dal piedino 5 dell’FT, isolarli e riportare i segnali all’esterno mediante una resistenza da 470 – 1000 ohm.
NOTA: le modifiche proposte, benche’ semplici, devono essere effettuate da persone con un minimo di esperienza in montaggi elettronici. Se non vi sentite in grado di fare queste modifiche, o non siete adeguatamente attrezzati, fatele fare ad un amico esperto oppure ad un tecnico qualificato. Il sottoscritto ha redatto il presente articolo a solo scopo divulgativo e non puo’ essere ritenuto responsabile di eventuali danni arrecati agli apparati oggetto di modifica. Chi effettua queste modifiche lo fa a proprio rischio e si assume la piena responsabilita’ dei danni eventualmente arrecati.
Detto questo, vi do i miei migliori
73 de iw0dvv Mariano
