Какие типы USB-разъемов существуют. Как выглядит распиновка micro-USB и mini-USB. Для чего нужны различные контакты в USB-кабелях. Как правильно подключать USB-устройства.
Типы USB-разъемов и их основные характеристики
USB (Universal Serial Bus) — универсальный последовательный интерфейс, широко используемый для подключения различных устройств к компьютеру и другой электронике. Существует несколько типов USB-разъемов, отличающихся размерами и функциональностью:
- USB Type-A — стандартный плоский разъем, используемый в большинстве компьютеров и зарядных устройств
- USB Type-B — квадратный разъем, часто применяемый в принтерах и других периферийных устройствах
- Mini-USB — компактный разъем, ранее популярный в мобильных устройствах
- Micro-USB — еще более миниатюрный разъем, пришедший на смену Mini-USB в смартфонах и планшетах
- USB Type-C — современный универсальный разъем, постепенно вытесняющий другие типы
Какие основные отличия между этими типами разъемов? Размер, форма и количество контактов. Type-A и Type-B имеют 4 контакта, Mini и Micro — 5 контактов, а Type-C — целых 24 контакта для расширенной функциональности.
Распиновка USB-разъемов: назначение контактов
Распиновка USB-разъема определяет назначение каждого контакта. Для стандартного USB 2.0 используется 4 провода:
- VCC (красный) — питание +5В
- D- (белый) — передача данных
- D+ (зеленый) — передача данных
- GND (черный) — земля
В разъемах Mini-USB и Micro-USB добавляется пятый контакт ID для определения типа подключенного устройства. Как выглядит распиновка Micro-USB разъема?
- VCC — питание
- D- — данные
- D+ — данные
- ID — идентификация
- GND — земля
Правильное подключение проводов к контактам критически важно для работоспособности USB-устройств.
Особенности Micro-USB разъема
Micro-USB получил широкое распространение в мобильных устройствах благодаря своим компактным размерам. Какие преимущества дает использование Micro-USB?- Миниатюрность — разъем занимает минимум места в корпусе устройства
- Прочность — выдерживает до 10000 циклов подключения
- Универсальность — поддерживает USB OTG для подключения периферии
- Обратная совместимость с Mini-USB через переходники
При этом Micro-USB имеет и некоторые недостатки, в частности, асимметричную конструкцию, требующую правильной ориентации при подключении. Этот недостаток устранен в новом стандарте USB Type-C.
Распиновка Mini-USB: в чем отличия от Micro-USB?
Mini-USB предшествовал Micro-USB и имеет схожую 5-контактную конструкцию. Распиновка Mini-USB практически идентична Micro-USB:
- VCC (красный) — питание +5В
- D- (белый) — данные
- D+ (зеленый) — данные
- ID — идентификация типа устройства
- GND (черный) — земля
Основное отличие заключается в физических размерах и форме разъема. Mini-USB крупнее и менее прочный, чем Micro-USB. Именно поэтому производители мобильных устройств перешли на более компактный и надежный Micro-USB стандарт.
Схема подключения Micro-USB к микроконтроллеру
При разработке устройств на базе микроконтроллеров часто требуется обеспечить подключение по USB. Как правильно подключить Micro-USB разъем к микроконтроллеру?
- VCC и GND подключаются к цепям питания микроконтроллера
- D+ и D- подключаются к специальным выводам USB микроконтроллера или через USB-UART мост
- ID обычно не используется и может быть оставлен неподключенным
- Рекомендуется использовать подтягивающие резисторы на линиях данных
- Необходимо предусмотреть защиту от статического электричества
Правильное подключение Micro-USB обеспечит надежную работу интерфейса и защиту микроконтроллера от повреждений.
Применение USB-разъемов в современной электронике
USB-интерфейс стал де-факто стандартом для подключения периферийных устройств и зарядки мобильной электроники. Где сегодня наиболее часто применяются различные типы USB-разъемов?
- Type-A — в компьютерах, ноутбуках, зарядных устройствах
- Type-B — в принтерах, сканерах, внешних накопителях
- Micro-USB — в смартфонах, планшетах, электронных книгах
- Mini-USB — в фотоаппаратах, видеокамерах, GPS-навигаторах
- Type-C — в современных смартфонах, ноутбуках, игровых консолях
Универсальность USB позволяет использовать его для передачи данных, зарядки аккумуляторов и даже подключения мониторов и других устройств отображения. Это делает USB незаменимым интерфейсом в современной потребительской электронике.
Перспективы развития USB-технологии
- Повышение скорости передачи данных (USB 4.0 до 40 Гбит/с)
- Увеличение мощности для зарядки устройств (до 100 Вт)
- Универсализация разъемов (переход на USB Type-C)
- Расширение функциональности (поддержка видео, аудио, сетевых подключений)
- Улучшение совместимости между устройствами разных производителей
Развитие USB-технологии направлено на создание единого универсального интерфейса, способного заменить большинство специализированных разъемов в электронных устройствах. Это упростит подключение и взаимодействие различной техники.
Распиновка usb-разъема телефона · Вечерний Мурманск
На сегодняшний день применение разных гаджетов, компьютерной и иной техники не обходится без применения таких зарядных и коммутационных устройств, как USB-разъемы. Они бывают разных видов и типов, поэтому с каждым из них стоит разобраться отдельно, чтобы понять и степень их совместимости между собой и оценить одновременно с тем и ряд других особенностей.
Принцип распиновки
Суть распиновки USB-разъема заключается в анализе расположения проводов внутри шины. При этом, в зависимости от виды разъема количество, расположение и назначения проводов может существенно отличаться.
Ориентировка в проводах необходима для того, чтобы осуществлять ремонтные работы или перегруппировку проводов при разборе компьютерной технике.
Используемая расцветка проводов
В стандартном типе распиновки используются следующие типы проводов, которые имеют соответствующую раскраску, а соответственно и назначение:
- Красный провод используется доля того, чтобы подать на него напряжение, величина которого составляет 5 V.
Обозначается соответственно +5V.
Обозначается соответственно +5V.- Белый проводник, которые обозначается символикой D-. Этот провод служит для того, чтобы осуществлять передачу информации.
- Следующим идет зеленый проводок, основное назначение которого – это также передача информации. Его символика – D+.
- И, наконец последним в этом списке проводов является черный, который фактически будет нулевым проводом, то есть выступает непосредственно в роли заземления. Его маркируют – GND.
Такая схема распиновки является стандартной для типа разъема, относящегося к виду 2.0. Если дже говорить о других вариациях, то здесь уже может быть применено большее количество проводков, число которых может доходить до 9 единиц.
Распиновки микро USB разъема с 10 выводами
В такой вариации шина может быть расписана следующим образом:
- Красный провод, с маркировкой в +5V фактически является питающей напряжением.
- Белый и зеленый провода применяются дл того, чтобы передать соответственно отрицательные и положительные типы данных.
- Безцветный провод является дополнительным.
- Черный GND фактически играет роль заземления и будет нулевым.
- Синий и желтый выполняют роль передачи в режиме +/- по типу USB3.
- Следующий бесцветный также является заземляющим.
- Фиолетовый и оранжевый соответственно осуществляют прием.
Особенности типа организации кабелей
Любой тип организации кабеля может относится к одной из 2 разновидностей:
- Экранированный.
- Неэкранированный.
Наличие экрана – это фактически присутствие специальной оплетки, которая обеспечивает большее сохранение сигнала и отсутствие помех, что неизменно сказывается на качестве и быстроте передачи сигнала.
Источник: https://kladochka.ru/
Реклама.
#Эксперт
Схема распиновки USB кабеля по цветам – Все просто!
Распиновка USB-кабеля означает описание внутреннего устройства универсальной последовательной шины. Это устройство применяется для передачи данных и зарядки аккумуляторов любых электронных приборов: мобильных телефонов, плееров, ноутбуков, планшетных компьютеров, магнитофонов и других гаджетов.
Проведение качественной распиновки требует знаний и умения читать схемы, ориентирования в типах и видах соединений, нужно знать классификацию проводов, их цвета и назначение. Длительная и бесперебойная работа кабеля обеспечивается правильным соединением проводами 2 коннекторов USB и mini-USB.
Содержание
- 1 Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности
- 2 Классификация и распиновка
- 3 Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B
- 4 Распиновка USB 3.0 типы A и B
- 5 Распиновка Micro-USB-разъема
- 6 Распиновка Mini-USB
Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности
Универсальная последовательная шина представлена 3 версиями — USB 1.
1, USB 2.0 и USB 3.0. Первые две спецификации полностью совмещаются между собой, шина 3.0 имеет частичное совмещение.
USB 1.1 — это первая версия устройства, используемая для передачи данных. Спецификацию применяют только для совместимости, так как 2 рабочих режима по передаче данных (Low-speed и Full-speed) обладают низкой скоростью обмена информацией. Режим Low-speed со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Full-speed задействован в аудио- и видеоустройствах.
В USB 2.0 добавлен третий режим работы — High-speed для подключения устройств по хранению информации и видеоустройств более высокой организации. Разъем помечается надписью HI-SPEED на логотипе. Скорость обмена информацией в этом режиме — 480 Мбит/с, которая равняется скорости копирования в 48 Мбайт/с.
На практике, из-за особенностей конструкции и реализации протокола, пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 Мбайт/с.
Кабеля и коннекторы спецификаций универсальной шины 1.1 и второго поколения имеют идентичную конфигурацию.
Универсальная шина третьего поколения поддерживает скорость 5 Гбит/с, равняющуюся скорости копирования 500 Мбайт/с. Она выпускается в синем цвете, что облегчает определение принадлежности штекеров и гнезд к усовершенствованной модели. Сила тока в шине 3.0 увеличилась с 500 мА до 900 мА. Эта особенность позволяет не использовать отдельные блоки питания для периферийных устройств, а задействовать шину 3.0 для их питания.
Читайте также: Делаем открытую ретро-проводку своими руками
Совместимость спецификаций 2.0 и 3.0 выполняется частично.
Классификация и распиновка
При описаниях и обозначениях в таблицах разъемов ЮСБ принято по умолчанию, что вид показан с внешней, рабочей стороны. Если подается вид с монтажной стороны, то это оговаривается в описании. В схеме светло-серым цветом отмечаются изолирующие элементы разъема, темно-серым цветом — металлические детали, полости обозначаются белым цветом.
Несмотря на то что последовательная шина называется универсальной, она представлена 2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами, обладающими улучшенными характеристиками.
К типу A относятся активные, питающие устройства (компьютер, хост), к типу B — пассивное, подключаемое оборудование (принтер, сканер). Все гнезда и штекеры шин второго поколения и версии 3.0 типа A рассчитаны на совместную работу. Разъем гнезда шины третьего поколения типа B больше, чем нужен для штекера версии 2.0 типа B, поэтому устройство с разъемом универсальной шины 2.0 тип B подключается с использованием только кабеля USB 2.0. Подключение внешнего оборудования с разъемами модификации 3,0 тип B выполняется кабелями обоих типов.
Разъемы классического типа B не подходят для подключения малогабаритного электронного оборудования. Подключение планшетов, цифровой техники, мобильных телефонов выполняется с использованием миниатюрных разъемов Mini-USB и их улучшенной модификации Micro-USB.
У этих разъемов уменьшенные размеры штекера и гнезда.
Последняя модификация разъемов ЮСБ — тип C. Эта конструкция имеет на обоих концах кабеля одинаковые коннекторы, отличается более скоростной передачей данных и большей мощностью.
Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B
Классические разъемы содержат 4 вида контактов, в мини- и микроформатах — 5 контактов. Цвета проводов в USB-кабеле 2.0:
- +5V (красный VBUS), напряжение 5 В, максимальная сила тока 0,5 А, предназначен для питания;
- D- (белый) Data-;
- D+ (зеленый) Data+;
- GND (черный), напряжение 0 В, используется для заземления.
Читайте также: Зачем нужна гофра для электропроводки, как её подобрать и выполнить прокладку кабеля в гофре
Для формата мини: mini-USB и micro-USB:
- Красный VBUS (+), напряжение 5 В, сила тока 0,5 А.
- Белый (-), D-.
- Зеленый (+), D+.
- ID — для типа А замыкают на GND, для поддержания функции OTG, а для типа B не задействуют.
- Черный GND, напряжение 0 В, используется для заземления.
В большинстве кабелей имеется провод Shield, он не имеет изоляции, используется в роли экрана. Он не маркируется, и ему не присваивается номер. Универсальная шина имеет 2 вида соединителя. Они имеют обозначение M (male) и F (female). Коннектор М (папа) называют штекером, его вставляют, разъем F (мама) называется гнездо, в него вставляют.
Watch this video on YouTube
Распиновка USB 3.0 типы A и B
Шина версии 3.0 имеет подключение по 10 или 9 проводам. 9 контактов используется, если отсутствует провод Shield. Расположение контактов выполняется таким образом, чтобы можно было подключать устройства ранних модификаций.
Распайка USB 3.0:
- A — штекер;
- B — гнездо;
- 1, 2, 3, 4 — контакты, совпадающие с распиновкой контактов в спецификации 2.0, имеют ту же цветовую гамму;
- 5, 6 контакты для передачи данных по протоколу SUPER_SPEED, имеют обозначение SS_TX- и SS_TX+ соответственно;
- 7 — заземление GND;
- 8, 9 — контактные площадки проводов для приема данных по протоколу SUPER_SPEED, обозначение контактов: SS_RX- и SS_RX+.
Распиновка Micro-USB-разъема
Кабель Micro-USB имеет соединители с 5 контактными площадками. К ним подводится отдельный монтажный провод в изоляции нужного цвета. Чтобы штекер точно и плотно садился в гнездо, верхняя экранирующая часть имеет специальную фаску. Контакты микро-USB пронумерованы цифрами от 1 до 5 и читаются справа налево.
Распиновки коннекторов микро- и мини-USB идентичны, представлены в таблице:
| Номер провода | Назначение | Цвет |
| 1 | VCC питание 5V | красный |
| 2 | данные | белый |
| 3 | данные | зеленый |
| 4 | функция ID, для типа A замыкается на заземление | |
| 5 | заземление | черный |
Читайте также: Определение площади сечения проводника по его диаметру
Экранирующий провод не припаивается ни к одному контакту.
Распиновка Mini-USB
Разъемы Mini-A и Mini-B появились на рынке в 2000 году, использовали стандарт USB 2.0. К сегодняшнему дню мало используются из-за появления более совершенных модификаций. Им на смену пришли микросоединители и модели ЮСБ типа C. В разъемах мини используется 4 экранированных провода и ID-функция. 2 провода используют для питания: питающий +5 В и заземление GND. 2 провода для приема и отправки дифференциальных сигналов данных, обозначаются D+ и D-pin. Data+ и Data- сигналы передаются по витой паре. D+ и D-работают всегда вместе, они не являются отдельными симплексными соединениями.
В USB-разъемах используется 2 вида кабелей:
- экранированный, 28 AWG витая, мощность 28 AWG или 20 AWG без скрутки;
- неэкранированный, 28 AWG без скрутки, мощность 28 AWG или 20 AWG без скрутки.
Длина кабеля зависит от мощности:
- 28 — 0,81 м;
- 26 — 1,31 м;
- 24 — 2,08 м;
- 22 — 3,33 м;
- 20 — 5 м.
Многие производители цифровой техники разрабатывают и комплектуют свою продукцию разъемами другой конфигурации. Это может вызвать сложности с зарядкой мобильного телефона или других аппаратов.
Watch this video on YouTube
Женщина | Панельный монтаж | от А до В | — | 2,0 | Прямой | — | 1 | — | — | — | КП | — | — | |
Женщина | Панельный монтаж | Мини | — | — | Прямой | IP67 | — | 1,5 А | — | — | Герметичный GTC | Герметичный GTC | Медный сплав | |
Женщина | Панельный монтаж | Микро АБ | — | — | Прямой | IP67 | — | — | — | — | Герметичный GTC | Герметичный GTC | Медный сплав | |
Женщина | Панельный монтаж | Мини | — | — | Прямая | IP67 | — | 1,5 А | — | — | Герметичный GTC | Герметичный GTC | Медный сплав | |
Женщина | Панельный монтаж | А | Подключаемый модуль | 2,0 | Прямой | — | 2 | — | 5,0 В | — | КП | СР30 | — | |
Женщина | Панельный монтаж | В — А | — | 2,0 | Прямой | — | 1 | — | — | — | КП | — | — | |
Женщина | Панельный монтаж | от А до А | Подключаемый модуль | 3,0 | Прямой | — | 1 | — | — | — | футов | — | Металл | |
Женщина | Панельный монтаж | А | Припой | — | Прямой | — | 1 | 1,5 А | 500,0 В | — | Герметичный GTC | Герметичный GTC | Медный сплав | |
Самец | Панельный монтаж | Мини Б | — | — | Прямой | IP67 | — | — | — | — | Герметичный GTC | Герметичный GTC | Медный сплав | |
Женский к Женскому | Панельный монтаж | В — А | Подключаемый модуль | 2,0 | Прямой | — | 2 | — | — | — | футов | — | Металл | |
Женщина | Панельный монтаж | Мини | — | — | Прямой | IP67 | 1 | 1,5 А | — | — | Герметичный GTC | Герметичный GTC | Медный сплав | |
от женщины к женщине | Панельный монтаж | В — А | Подключаемый модуль | 2,0 | Прямой | — | 2 | — | — | — | футов | — | Металл | |
Женщина | Панельный монтаж | А | — | — | Прямой | IP67 | 1 | 1,5 А | — | — | Герметичный GTC | Герметичный GTC | Медный сплав | |
Женщина | Панельный монтаж | А до А | Подключаемый модуль | 2,0 | Прямой | — | 1 | — | — | — | футов | — | Металл | |
Женский к Женскому | Панельный монтаж | В — А | — | 2,0 | Прямой | — | 2 | — | — | — | КП | — | — | |
Женщина | Панельный монтаж | А до А | Плагин | 3,0 | Прямой | — | 1 | — | — | — | футов | — | Металл | |
Женщина | Панельный монтаж | от А до В | — | 2,0 | Прямой | — | 1 | — | — | — | КП | — | — | |
Женщина | Панельный монтаж | от А до В | Подключаемый модуль | 2,0 | Прямая | — | 1 | — | — | — | футов | — | — | |
Женский к Женскому | Монтаж на панель | В — А | Подключаемый модуль | 3,0 | Прямой | — | 2 | — | — | — | футов | — | Металл | |
Женщина | Панельный монтаж | А | Припой | — | Прямой | — | 1 | 1,5 А | 500,0 В | — | Герметичный GTC | Герметичный GTC | Медный сплав |
uart — подключение SMD Micro USB к микроконтроллеру ESP32
спросил
Изменено 1 год, 9 месяцев назад
Просмотрено 496 раз
\$\начало группы\$
Я пытаюсь подключить микро-USB SMD к моему чипу ESP с помощью моста USB-UART.
Схема, которой следуют, прилагается ниже. Но на диаграмме есть несколько моментов, которые меня сбивают с толку: микросхема моста показывает несколько подключенных входов/выходов, которые больше нигде на диаграмме не помечены. На втором прикрепленном изображении показаны соединения, в которых я не уверен. Кто-нибудь знает, чему могут соответствовать эти вводы-выводы?
В отличие от схемы, я использую CP2102N-A02-GQFN28R для моста USB-UART. Я считаю, что ввод-вывод идентичны. техническое описание моста
Наконец, я не уверен, что делается на третьем прикрепленном изображении. Я понимаю, как это подключить, но для чего?
- USB
- UART
- esp32
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Большинство этих устройств USB-UART могут работать с различными функциями для систем RS232.
