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最近公司有要求进行温度的记录，经过研究入手“UT325数字测温仪”，这是是优利德（UNI-T） 生产的双路测温仪。 但是对于需要用上位机采集数据的用户来说，它只是单路的。它可以通过USB口上报 T1 温度，T2温度或者 T1-T2温度，但是没有办法同时报告 T1 和 T2温度，并且只能通过正面按键才能切换报告的通道，因此，对于我们来说，这只是单通道的测温仪。 官方没有提供支持，为了获得通讯协议，需要使用 USBlyzer 抓取数据逐步分析。第一步就是抓取 Descriptor。 USB Input Device | Connection Status | Device connected | | Current Configuration | 1 | | Speed | Full (12 Mbit/s) | | Device Address | 8 | | Number Of Open Pipes | 2 |
Device Descriptor USBto Serial | Offset | Field | Size | Value | Description | | 0 | bLength | 1 | 12h | | | 1 | bDescriptorType | 1 | 01h | Device | | 2 | bcdUSB | 2 | 0100h | USB Spec 1.0 | | 4 | bDeviceClass | 1 | 00h | Class info in Ifc Descriptors | | 5 | bDeviceSubClass | 1 | 00h | | | 6 | bDeviceProtocol | 1 | 00h | | | 7 | bMaxPacketSize0 | 1 | 08h | 8 bytes | | 8 | idVendor | 2 | 1A86h | | | 10 | idProduct | 2 | E008h | | | 12 | bcdDevice | 2 | 1400h | 14.00 | | 14 | iManufacturer | 1 | 01h | "WCH.CN ." | | 15 | iProduct | 1 | 02h | "USB to Serial" | | 16 | iSerialNumber | 1 | 00h | | | 17 | bNumConfigurations | 1 | 01h | |
Configuration Descriptor1 Bus Powered, 100 mA | Offset | Field | Size | Value | Description | | 0 | bLength | 1 | 09h | | | 1 | bDescriptorType | 1 | 02h | Configuration | | 2 | wTotalLength | 2 | 0029h | | | 4 | bNumInterfaces | 1 | 01h | | | 5 | bConfigurationValue | 1 | 01h | | | 6 | iConfiguration | 1 | 04h | | | 7 | bmAttributes | 1 | 80h | Bus Powered | | 4..0: Reserved | | ...00000 | | | 5: Remote Wakeup | | ..0..... | No | | 6: Self Powered | | .0...... | No, Bus Powered | | 7: Reserved (set to one)
(bus-powered for 1.0) | | 1....... | | | 8 | bMaxPower | 1 | 32h | 100 mA |
Interface Descriptor 0/0 HID,2 Endpoints | Offset | Field | Size | Value | Description | | 0 | bLength | 1 | 09h | | | 1 | bDescriptorType | 1 | 04h | Interface | | 2 | bInterfaceNumber | 1 | 00h | | | 3 | bAlternateSetting | 1 | 00h | | | 4 | bNumEndpoints | 1 | 02h | | | 5 | bInterfaceClass | 1 | 03h | HID | | 6 | bInterfaceSubClass | 1 | 00h | | | 7 | bInterfaceProtocol | 1 | 00h | | | 8 | iInterface | 1 | 00h | |
HID Descriptor | Offset | Field | Size | Value | Description | | 0 | bLength | 1 | 09h | | | 1 | bDescriptorType | 1 | 21h | HID | | 2 | bcdHID | 2 | 0100h | 1.00 | | 4 | bCountryCode | 1 | 00h | | | 5 | bNumDescriptors | 1 | 01h | | | 6 | bDescriptorType | 1 | 22h | Report | | 7 | wDescriptorLength | 2 | 0025h | 37 bytes |
Endpoint Descriptor 82 2In, Interrupt, 5 ms | Offset | Field | Size | Value | Description | | 0 | bLength | 1 | 07h | | | 1 | bDescriptorType | 1 | 05h | Endpoint | | 2 | bEndpointAddress | 1 | 82h | 2 In | | 3 | bmAttributes | 1 | 03h | Interrupt | | 1..0: Transfer Type | | ......11 | Interrupt | | 7..2: Reserved | | 000000.. | | | 4 | wMaxPacketSize | 2 | 0008h | 8 bytes | | 6 | bInterval | 1 | 05h | 5 ms |
Endpoint Descriptor 02 2Out, Interrupt, 5 ms | Offset | Field | Size | Value | Description | | 0 | bLength | 1 | 07h | | | 1 | bDescriptorType | 1 | 05h | Endpoint | | 2 | bEndpointAddress | 1 | 02h | 2 Out | | 3 | bmAttributes | 1 | 03h | Interrupt | | 1..0: Transfer Type | | ......11 | Interrupt | | 7..2: Reserved | | 000000.. | | | 4 | wMaxPacketSize | 2 | 0008h | 8 bytes | | 6 | bInterval | 1 | 05h | 5 ms |
Interface 0 HID ReportDescriptor Vendor-Defined 1 | Item Tag (Value) | Raw Data | | Usage Page (Vendor-Defined 161) | 06 A0 FF | | Usage (Vendor-Defined 1) | 09 01 | | Collection (Application) | A1 01 | | Usage (Vendor-Defined 1) | 09 01 | | Logical Minimum (0) | 15 00 | | Logical Maximum (255) | 26 FF 00 | | Report Size (8) | 75 08 | | Report Count (8) | 95 08 | | Input (Data,Var,Abs,NWrp,Lin,Pref,NNul,Bit) | 81 02 | | Usage (Vendor-Defined 2) | 09 02 | | Report Size (8) | 75 08 | | Report Count (8) | 95 08 | | Output (Data,Var,Abs,NWrp,Lin,Pref,NNul,NVol,Bit) | 91 02 | | Usage (Vendor-Defined 3) | 09 03 | | Report Size (8) | 75 08 | | Report Count (5) | 95 05 | | Feature (Data,Var,Abs,NWrp,Lin,Pref,NNul,NVol,Bit) | B1 02 | | End Collection | C0 |
从Descriptor上可以看到，它是通过 HID来进行通讯的（根据【参考1】，使用WCH CH9325 Uart转 HID 芯片），这种通讯的好处是无需使用驱动，缺点是速度不快，这里对于温度这种物理量来说已经足够使用。 第二步，分析具体通讯协议了，好在网上找到了一些资料【参考2】，虽然对不上（国产设备经常发生型号相同，但是细节完全不同的情况），但是根据提示重新捋一下还是能够得到大概的结果。 最终的结论是：每次读取HID数据中第二个字节是有意义的，我们需要的温度信息就在上面数值的第二个字节中。
编写一个 Application，输出读取到的数据，可以看到存在一个以 0x0D，0x0A作为结尾的“循环节”。下面的数据中，第一个是HID的Report ID, 所以会比前面USB Analyzer 抓到的多一个。 针对有意义的数值（就是前面红框中的第三个数值：00 00 00 00 00 00 32 3A…….0D 0A）进行分析。
| 偏移（Byte） | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 当前温度单位，摄氏度=1，华氏度=2，开尔文温度=3 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
接下来，发现遇到一个奇怪的问题：第一次插入之后运行数据什么数值都没有，就是说：设备上电之后不会主动发送数据出来，而我抓取的数据都是先运行 UT325D的软件查看设备能否正常工作之后才有的。 猜测是运行配套软件之后，上位机的软件发送了什么命令给设备，设备才会打开输出输出的功能。为此，用 USBlyzer录制启动软件后的通讯。 可以看到，按下上位机软件的 USB Connection 之后，有三条“可疑”的指令(确定肯定是上位机触发的，因此在 OUT 的通讯中查找即可)，一个是 Set Report 60 09 0000 03,另外两个是 HID 02 5A 00 00 00 00 00 00 和 01 01 00 00 00 00 0000 。 为了便于实验，使用SimpleHIDWrite3 这个软件，它是专门针对 HID设备的测试软件，能够在无需编程的情况下直接发送命令。 打开工具后选择 UT325D 这个 USB 设备，在 SimpleHIDWrite3 这个软件中，该设备名称是 USB to Serial （这个软件使用 Device Descriptor 中的iProduct字符串作为设备名） 再进一步，我们使用 Info 按钮查看设备信息，可以看到如下内容： 特别注意的是，对于这个设备 HID Report的Size 是9字节（1个 Report ID + 8 个自定义内容），Feature Report 的字节是6个。 经过测试，首先使用这个工具SetFeature 6009 00 00 03给设备数据即可开始发送全0的数据，然后需要再使用工具发送 HID 01 01 00 00 00 0000 00，这个设备即可像自带工具一样发送正常数据了。 整个代码是基于我们之前编写的 HIDSend，不同点在于我们引入了HidD_SetFeature API 针对设备发送 SetFeature命令 //发送报告的缓冲区，1字节报告ID+8字节报告数据。 UCHAR WriteReportBuffer[6]; WriteReportBuffer[0]= 0x00; WriteReportBuffer[1] = 0x60; WriteReportBuffer[2]= 0x09; WriteReportBuffer[3]= 0x00; WriteReportBuffer[4]= 0x00; WriteReportBuffer[5]= 0x03; //调用HidD_SetFeature函数发送数据 Result= HidD_SetFeature( hUsb, WriteReportBuffer, 6); 这步完成之后，再使用WriteFile发送我们的 HID 数据： WriteReportBuffer[0]= 0x00; WriteReportBuffer[1]= 0x01; WriteReportBuffer[2]= 0x01; WriteReportBuffer[3]= 0x00; WriteReportBuffer[4]= 0x00; WriteReportBuffer[5]= 0x00; WriteReportBuffer[6]= 0x00; WriteReportBuffer[7]= 0x00; DWORD lpNumberOfBytesWritten; //调用WriteFile函数发送数据 Result= WriteFile(hUsb, WriteReportBuffer, 9, &lpNumberOfBytesWritten, NULL); 上述完成之后就可以正常接收数据了，使用ReadFile反复读取 //调用ReadFile 接收数据 Result= ReadFile( hUsb, ReadReportBuffer, 9, &lpNumberOfBytesRead, NULL); 之后再对收到的数据进行解析,需要注意的是，每次收到的 HID报文中，只有第三个数值是有效的，因此我还引入counter变量进行解析。也正是因为这样解析的缘故，所以输出的时间格式是：SS“ MM’ //if (counter == 6) { printf("%c", ReadReportBuffer[2]);} if (counter == 7) { printf("%c", ReadReportBuffer[2]); } if (counter == 8) { printf("%c", ReadReportBuffer[2]); } if (counter == 9) { printf("%c", ReadReportBuffer[2]); } if (counter == 10) { printf("%c", ReadReportBuffer[2]); } if ((counter ==11)&&(ReadReportBuffer[2]==0x31)) { printf("C"); } if ((counter == 11) &&(ReadReportBuffer[2] == 0x32)) { printf("F"); } if ((counter == 11) &&(ReadReportBuffer[2] == 0x33)) { printf("K"); } if (counter == 15) { printf(" %c", ReadReportBuffer[2]); } if (counter == 16) { printf("%c\"",ReadReportBuffer[2]); } if (counter == 17) { printf("%c", ReadReportBuffer[2]); } if (counter == 18) { printf("%c'", ReadReportBuffer[2]); } if ((counter == 19) &&(ReadReportBuffer[2] == 0x30)) { printf("T1"); } if ((counter == 19) &&(ReadReportBuffer[2] == 0x31)) { printf("T2"); } if ((counter == 19) &&(ReadReportBuffer[2] == 0x32)) { printf("T1-T2"); } if (ReadReportBuffer[2] == 0xA) { printf("\n"); counter = 0; } 运行结果如下： 参考： 1. https://sigrok.org/wiki/WCH_CH9325 3. http://www.uni-trend.com.cn/productsdetail_1302_460_460.html
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发表于 2018-7-12 12:51
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