Схема usb: Распиновка USB портов, распайка микро юсб, мини разъема для зарядки

Содержание

IDM140-300S USB Kit | Решения для идентификации

IDM140-300S USB Kit | Решения для идентификации | SICK

Тип:IDM140-300S USB Kit

Артикул: 6054539

Примечание: Дополнительные технические данные прилагаются к сканеру и другим компонентам комплекта.

Пожалуйста, учитывайте: Изделие снято с производства и доступно для заказа только до 16.09.2022.

Технический паспорт изделия Русский Cesky Dansk Deutsch English Español Suomi Français Italiano 日本語 – Японский 한국어 – Корейский Nederlands Polski Portugues Svenska Türkçe Traditional Chinese Китайский

Copy shortlink
  • Технические характеристики

  • Загрузки

  • Принадлежности

  • Видео

  • Комплект поставки

  • Обслуживание и поддержка

  • Таможенные данные

    • Интерфейсы

      USB
      ФункцияПодключение клавиатуры, эмуляция COM-порта
      Оптическая индикация2 LEDs (Рабочее состояние, Подтверждение считывания)
      Акустическая индикацияБипер, отключаемый
      ВибрацияНет
      Конфигурационное ПОIDM Setup Tool

    Технические чертежи

    Схема соединений PROFINET IO/RT

    Схема соединений PROFIBUS DP

    Схема соединений Ethernet TCP/IP

    Схема соединений EtherCAT®

    Схема соединений DeviceNet™

    Схема соединений Подключение AUX

Пожалуйста, подождите. ..

Ваш запрос обрабатывается, это может занять несколько секунд.

USB-C

Что такое USB-C?

Хотя может казаться, что технология USB (универсальная последовательная шина) существовала всегда, на самом деле она была разработана только в середине 1990-х гг. С тех пор формат USB стал самым распространенным в электронной промышленности. Мы пользуемся USB разъемами каждый день, когда подключаем клавиатуры к компьютерам, смартфоны к зарядным устройствам, а USB флешки — к ноутбукам.

Мы уже привыкли к обычным прямоугольным разъемам наших ноутбуков и небольшим разъемам наших смартфонов, но новый тип USB-C выглядит немного иначе и призван сделать жизнь всех пользователей чуточку проще:

• Двухсторонний разъем — Разъем USB-C является симметричным, его можно подключать к порту любой стороной. Теперь не нужно разбираться, где у него верх, а где низ, и думать, какой стороной его вставлять.

• Универсальность — USB Type-C может служить для подключения совершенно разных устройств, будь то мониторы, планшеты, смартфоны, цифровые камеры или ноутбуки.

• Высокая скорость передачи данных — Скорость передачи данных через USB-C до 20 раз выше по сравнению со стандартом USB 2.0 и составляет до 10 Гб/с.

• Передача энергии — Возможна поддержка спецификации USB PD с передачей энергии мощностью до 100 Вт. Этого хватит не только для питания и зарядки мобильных устройств, но и для беспроблемной работы других девайсов.

Блок-схема USB-C

Ваш рабочий стол опутан кабелями? Хотя некоторые и могут быть заменены беспроводными решениями, мы все еще полагаемся на кабель для подачи питания и передачи видео высокого разрешения.

В августе 2014 появились две новые спецификации, которые в корне изменили то, как мы подключаем наши девайсы.

• USB-C — двусторонний разъем 24 pin, в стандартном исполнении поддерживающий до 15 Вт (5 В, 3 A) и USB 3.1 с максимальной скоростью передачи данных до 10 Гб/с.

• USB Power Delivery Protocol (USB PD) – сертификация USB PD обеспечивает передачу до 100 Вт (20 В, 5 A). Это новый стандарт, который поддерживает конфигурацию для других интерфейсов таких, как Thunderbolt™, и в будущем может заменить привычные нам розетки.

В то время как одночиповые компоненты для управления USB-C и USB PD быстро становятся доступными, существуют три основные функции, которые они выполняют. Конечно, доступны интегральные схемы для каждого из блоков, однако не все конфигурации USB-C могут быть интегрированы с USB PD.

• USB-C контроллеры — обнаруживают, взаимодействуют и управляют конфигурацией Type-C.

• USB переключатели питания — контролируют настройки и управляют стандартом USB PD 2.0 (не требуются для USB PD).

• USB коммутаторы — передают поток данных напрямую к микроконтроллеру в зависимости от выбранного режима.

Разъемы и кабель USB-C

Использование нового стандарта USB Type-C обеспечит вам большую производительность благодаря значительной пропускной способности и до 100 Вт передаваемой мощности с помощью одного кабеля и двустороннего штекера.

В ассортименте RS представлены USB-C разъемы, адаптеры и кабель.

Спаять usb разъем. Распиновка usb портов и распайка micro USB: схема, цвета проводов

Разъём USB является универсальной последовательной шиной. Сегодня этот разъём в различных форм-фактора присутствует практически на любом электронном гаджете или устройстве. Однако в виду длительной эксплуатации может возникнуть негативная ситуация – разъём либо отламывается, либо отпаивается (при учёте присутствия высоких температур).

Подробнее о том, как осуществить замену разъёма читайте в нижеприведённой статье. Следует помнить, что вся приводимая методика если будет применяться Вами, то только на свой страх и риск! Как правило, когда непрофессионал старается самостоятельно починить сложную электронику, всё заканчивается крайне плачевно.

Многие профессионалы в случае возникновения вышеописанной ситуации советуют приобрести новый разъём. По цене он стоит сущие копейки. Продаётся в любом компьютерном салоне.

Чтобы не перепутать разъём ни с чем, лучше отправиться за покупкой со старым разъёмом (который отвалился). Приобрести нужно точно такой же. Далее представлен комплект инструментов, который обязательно потребуется для выполнения замены разъема:

  • флюс для пайки;
  • паяльник с тонким жалом;
  • канифоль;
  • припой.

У стандартно UBS-разъёма имеется несколько выводов. Крайне важно, чтобы эти выводы попали в переходные отверстия, которые предназначены именно для них. Но перед тем, как помещать разъём на плату, рекомендуется зачистить контакты.

Выполняется это при помощи обыкновенного резинового ластика, который используется для удаления простого карандаша с бумаги. Это исключит возможность плохого контакта после пайки.

Следует сразу отметить, что запаивать выводы рекомендуется таким образом, чтобы не торчало лишнего припоя. Ведь он проводит электричество, а значит, может замкнуть на массу в случае некорректной установки платы в ноутбук (или любое другое устройство).

Чтобы непрофессионалу выполнить пайку корректным образом, рекомендуется использовать флюс или канифоль. Это даст возможность припою не прилипать к жалу паяльника.

В результате пайка будет выполнена аккуратной и прочной.

Крайне важно не перегревать саму плату во время пайки. Ведь в ней находятся дорожки. При перегреве они могут подняться, что нарушит всю работу устройства.

В видео будет продемонстрировано, как можно самостоятельно заменить разъём USB на ноутбуке:

Проблемы при зарядке различных устройств через USB часто возникают, когда используются нештатные зарядники. При этом зарядка происходит довольно медленно и не полностью либо вовсе отсутствует.

Следует сказать и о том, что зарядка через USB возможна не со всеми мобильными устройствами. Этот порт у них имеется только для передачи данных, а для зарядки применяется отдельный круглое гнездо.

Выходной ток в компьютерных USB составляет не больше пол-ампера для USB 2.0, а для USB 3.0 – 0,9 А. Ряду девайсов этого может быть недостаточно для нормального заряда.

Бывает, что в вашем распоряжении имеется зарядник, но он не заряжает ваш гаджет (об этом может сообщить надпись на дисплее или будет отсутствовать индикация заряда). Такое ЗУ не поддерживается вашим девайсом, и возможно это из-за того, что ряд гаджетов до начала процесса зарядки сканирует присутствие определенного напряжения на пинах 2 и 3. Для других девайсов может быть важным присутствие перемычки между этими пинами, а также их потенциал.

Таким образом, если устройство не поддерживает предлагаемый тип зарядника, то процесс зарядки не начнется никогда.

Чтобы девайс начал заряжаться от предоставленного ему зарядника, необходимо обеспечить на 2 и 3 пине USB, необходимые напряжения. Для разных устройств эти напряжения тоже могут отличаться.

Для многих устройств требуется, чтобы пины 2 и 3 имели перемычку или элемент сопротивления, номинал которого не больше 200 Ом. Такие изменения можно сделать в гнезде USB_AF, которое находится в вашем ЗУ. Тогда зарядку станет возможно производить стандартным Data-кабелем.

Гаджет Freelander Typhoon PD10 требует той же схемы подключения, но напряжение заряда должно быть на уровне 5,3 В.

В случае если у зарядника отсутствует гнездо USB_AF, а шнур выходит прямо из корпуса ЗУ, то можно припаять к кабелю штекеры mini-USB или micro-USB. Соединения необходимо произвести, как показано на следующей картинке:

Различная продукция фирмы Apple имеет такой вариант соединения:

При отсутствии элемента сопротивления номиналом 200 кОм на пинах 4 и 5 устройства фирмы Motorola не могут осуществить полный заряд.

Для зарядки Samsung Galaxy необходимо наличие перемычки на пинах 2 и 3, а также элемента сопротивления на 200 кОм на контактах 4 и 5.

Полный заряд Samsung Galaxy Tab в щадящем режиме рекомендуется производить при использовании двух резисторов номиналом 33 кОм и 10 кОм, как изображено на картинке ниже:

Такое устройство, как E-ten может заряжаться любым ЗУ, но лишь при условии, что пины 4 и 5 будут соединены перемычкой.

Такая схема реализована в кабеле USB-OTG. Но в этом случае необходимо использовать дополнительный переходник USB папа-папа.

Универсальное ЗУ Ginzzu GR-4415U и другие аналогичные устройства имеют гнезда с различным соединением резисторов для зарядки девайсов iPhone/Apple и Samsung/HTC. Распиновка этих портов выглядит так:

Чтобы зарядить навигатор Garmin, необходим тот же кабель с перемычкой на контактах 4 и 5. Но в этом случае устройство не может заряжаться во время работы. Для того чтобы навигатор мог подзаряжаться, необходимо заменить перемычку на резистор номиналом 18 кОм.

Для зарядки планшетов обычно необходимо 1-1,5 А, но как было упомянуто ранее, USB-порты не смогут нормально заряжать их, поскольку USB 3.0 выдаст максимум 900 мА.

В некоторых моделях планшетов для зарядки имеется круглое коаксиальное гнездо. Плюсовой пин гнезда mini-USB/micro-USB в таком случае не имеет соединения с контроллером заряда аккумулятора. По утверждениям некоторых пользователей таких планшетов, если соединить плюс от гнезда USB с плюсом коаксиального гнезда перемычкой, то зарядка может осуществляться через USB.

А можно и изготовить переходник для подключения в коаксиальное гнездо, как показано на рисунке ниже:

Вот схемы перемычек с указанием напряжения и номиналов резисторов:

В итоге, чтобы осуществлять зарядку различных гаджетов от неродных ЗУ необходимо убедиться в том, что зарядка выдает напряжение 5 В и ток не меньше 500 мА, и внести изменения в гнезде или штекере USB согласно требованиям вашего устройства.

Удобное хранение радиодеталей

Разъемы типа Micro USB встроены во множество современных устройств, однако встречаются и гнезда другого типа — Mini USB, которые требуют отдельного специального кабеля. У многих возникает логичный вопрос: почему бы не заменить гнездо Mini USB на Micro USB.
Легко ли перепаять USB гнездо самостоятельно без паяльной станции, и какие трудности могут возникнуть у человека без опыта ремонта электроники при замене USB разъема.
Рассмотрим процесс замены Mini USB коннектора на Micro USB детально!
Прежде всего стоит знать, что у этих разъемов чаще всего не совпадают ни контактные площадки для припаивания к плате, ни шаг между выводами контактов!
Если эти трудности вас не пугают, и вы все равно решили заменить Mini USB разъем на Micro USB, обязательно позаботьтесь об изоляции всех контактов разъема!

Что касается инструментов, то для самостоятельной замены USB разъема понадобится:
1. Качественный легкоплавкий припой и бескислотный флюс.
2. Оловоотсос хотя бы простейший не обязателен, но желателен! Выпаивать детали с его помощью получится гораздо быстрее!
3. Оплетка для снятия припоя.
4. Средство для промывки плат или обычный спирт. Даже, если вы используете профессиональный безотмывочный флюс, протереть плату после пайки не помешает!
5. Термостойкий каптоновый скотч.
6. Держатель печатных плат хотя бы простейшего типа иметь очень желательно!
7. Паяльная станция или паяльник с термо-стабилизацией! Без них велика вероятность:
— перегрева детали! Перегретые дорожки печатной платы обычно просто отслаиваются!
— её недогрева! Если припой недостаточно пластичен и быстро твердеет, вы рискуете оторвать деталь вместе с контактными площадками печатной платы! Это особенно актуально при замене Micro USB, Mini USB и других аналогичных разъемов!

Процесс замены USB разъема состоит из нескольких этапов:
1. Прежде всего устройство полностью обесточивают, отключив от сети и автономного питания (аккумуляторы обязательно отсоединяют)!
2. Все легкоплавкие детали вблизи разъема обычно защищают от оплавления, заклеивая каптоновым скотчем.
3. На место демонтажа USB разъема наносится бескислотный флюс.
4. Тугоплавкий припой удаляют и наносят легкоплавкий.

Чем больше припоя удастся нанести, тем легче будет выпаять USB разъем паяльником.

5. Равномерно перемещая паяльник, стараются одновременно прогреть все контактные площадки разъема и его выводы.
6. Аккуратно снимают разъем с платы, предварительно убедившись, что припой достаточно нагрет. Лучше снимать разъем керамическим пинцетом, а не обычным металлическим!

7. Все контактные площадки очищают от припоя настолько, чтобы их поверхность стала ровной!
8. Если производится замена разъема Mini USB на Micro USB, и контактные площадки не совпадают, на плату наклеивается каптоновый скотч. Он нужен для предотвращения замыкания!

9. Очень важно точно выставить Micro USB гнездо на плате! Учитывайте, что выступающая металлическая часть Micro USB штекеров бывает разной длины!

Слишком «глубоко» размещенное в корпусе Micro USB гнездо не обеспечит надежного контакта с контактами штекера из-за того, что его пластик просто упрется в корпус! И наоборот слишком близко припаянный разъем может легко сломаться от бокового перекоса при вытаскивании кабеля!

Все выводы разъема нужно обязательно тщательно залудить и убедиться, что припой действительно проник в металл! Если этого не сделать, разъем может просто отвалиться или сместиться при вставке/вытаскивании коннектора!

Точно отпозиционировав USB разъем, припаивают его крепежные выводы.
10. Затем припаивают выводы питания и (если нужно) сигнальные выводы.
Если шаг между ними не совпадает, для соединения обычно используют проводки («волоски» из тонкого провода). Однако следует учесть, что проводники питания («+» и «-«) должны иметь достаточное сечение!
11. Крепление Micro USB разъема к плате может быть усилено, припаиванием дополнительной скобы из залуженной проволоки (обязательно твердой).

Конечно припаивать её нужно аккуратно, чтобы не расплавить разъем и не залепить припоем его отверстия для фиксации Micro USB штекера!
12. После замены USB разъема тщательно промойте плату от флюса и убедитесь в отсутствии на ней «соплей» (частичек припоя), которые могут стать причиной короткого замыкания! Разумеется все паяные контакты перед сборкой устройства лучше «прозвонить» мультиметром!

Притащили китайский планшет со словами «не заряжается».

Воткнув зарядку в разъем, сразу понял, что разъем просто-напросто вырван от платы. Самая частая поломка. Ну что же, приступаем к препарированию нашего клиента. Для этого цепким взглядом всматриваемся по периметру планшета и ищем винты, которые его скрепляют. Долго не думая, эти винты вывинчиваем



Вуаля!


Разбирать где находится микросхема памяти, проц и другие различные микрухи не вижу смысла, так как в основном ремонт планшета подразумевает собой замену тачскрина, дисплея и разъемов.

А вот и разъем для зарядки micro-USB. Его то нам и надо заменить.


Теперь нам надо достать плату. Отвинчиваем все болты, которые ее держат. Также убираем все шлейфы, которые идут на плату. Для этого поднимаем застежку пальчиком вверх


Если мешают провода, их тоже отпаиваем. Я отпаял только батарею. Так как у нас разъем вырван с мясом и раздолбан, его сразу выкидываем. Начинаем чистить посадочное место под новый разъем. Чтобы убрать припой в сквозных отверстиях, нам понадобится легкоплавкий сплав Вуда или Розе. Для начала обильно лудим этим сплавом отверстия, не забываем также мазать гелевым флюсом . Нагреваем сквозное отверстие вместе со сплавом с помощью паяльника и потом резко с помощью оловоотсоса вытягиваем весь припой из отверстия


Резиновый кончик на оловоотсос я взял со старой CD-шной автомагнитолы. Не знаю, что они там делают, но их там даже две штуки.

Теперь убираем весь лишний припой с контактных площадок (пятачков) с помощью медной оплетки и разогретого паяльника


После этой процедуры на сигнальных контактах с помощью паяльника, припоя и гелевого флюса нам надо оставить бугорки припоя на каждой контактной площадке. Хотя эта фота с другого ремонта, но на примере должно получиться как-то так:


Теперь берем новый разъем и мажем его контакты с помощью флюса ЛТИ-120




Немного о разъемах… Этих микро USB разъемов туева куча! Почти каждый производитель планшетов, телефонов и другой фигни использует свои микро USB разъемы. Но я все таки нашел выход;-). Зашел на Алиэкспресс и прикупил себе сразу целый набор. Вот ссылка . Зато теперь у меня есть любые виды разъемов на китайские телефоны и планшеты;-)

Как только помазали разъем, лудим его контакты припоем. Тут главное не переборщить, иначе разъем не залезет в сквозные отверстия на плате.

Далее все просто. Вставляем разъем, запаиваем сквозные контакты с другой стороны,а потом уже обильно смазываем гелевым флюсом сигнальные контакты разъема и кончиком жала придавливаем каждый контакт. (Извините, фото делать неудобно, так как у меня только две руки, а рядом никого не было)


и потом зачищаем разъем от какашек и нагара


Делаем все как было и проверяем планшет:


Зарядка идет. На этом ремонт планшета окончен.

Во многих наших мобильных устройствах для зарядки и синхронизации используется разъём mini-USB. Закреплён он внутри крепко, но при неаккуратном использовании, то есть при дёрганьях за шнур, когда устройство заряжается, при падении устройства и повисании на USB-проводе данный разъём может отвалиться. Как раз такое устройство автор данных строк и взял на ремонт. Это был Shturmann Link 500.

Поставим на место mini-USB разъём

Первым делом нужно добраться до платы, где разъём был припаян, так чтобы возможно было подлезть туда паяльником. В моём случае (GPS-навигатор) пришлось его разобрать и вытащить материнскую плату.


Когда отвалившийся разъём и место пайки стали нам доступны можно приступать. Смотрим как держался разъём: он держался на пайке корпуса в четырёх местах, на пайке самих контактов и на клею с двух сторон с боков корпуса. Сначала залужаем места пайки разъёма, если необходимо, сглаживаем паяльником места на плате, только аккуратно, 5 контактов находятся совсем близко друг к другу. Перед посадкой разъёма на своё место было бы неплохо его приклеить, например на плавящийся клей термоклеевого пистолета, но лучше на какой-нибудь эпоксидный клей или что-нибудь ещё попрочнее, но не рекомендую на суперклей сажать, ибо он схватывается быстро и оторвать разъём в случае неудачной пайки будет сложно. Итак, мы сажаем разъём на своё место на клей, теперь нам надо припаять 5 контактов к своим местам, умудрившись не перемкнуть ни одну пару из них. Если нету паяльника с очень тонким жалом, то это будет непросто, пришлось несколько раз перепаивать до достижения желаемого результата. Когда все 5 контактов аккуратно припаяны остаётся припаять корпус разъёма в четырёх местах, как он и был припаян ранее, после чего можно с боков дополнительно залить клеем.



Разъём с боковых сторон может плохо припаиваться. В этом случае его припаиваемые поверхности нужно зачистить и залудить.

Теперь подключаем устройство к компьютеру и проверяем всё ли работает как надо. Если всё хорошо, то собираем устройство и продолжаем им пользоваться.

USB аудио адаптер

   Иногда в планшете или ноутбуке сгорает аудиокарта, либо гнездо 3,5″ полностью выходит из строя и делается неремонтно. Компьютер продолжает работать, но уже без звуков. В этом случае будем брать сигнал для наушников либо усилителя через юсб гнездо. Если необходимо снять стандартный стереосигнал аудио через гнездо USB, придётся спаять небольшой адаптер. был собран простенький вариант по рекомендуемой производителем схеме с небольшими изменениями в питании. Получилась маленькая звуковая карта с питанием от того-же USB.

Параметры микросхемы РСМ2902

  • Разрядность 16 бит;
  • Частота дискретизации 32 кГц, 44,1 кГц и 48 кГц;
  • Динамический диапазон 100 дБ;
  • Отношение сигнал/шум 105 дБ;
  • Уровень нелинейных искажений 0,002%;
  • Интерфейс USB1.1;
  • Цифровой фильтр с 8-ми кратной передискретизацией;
  • Работает со стандартным драйвером USB.

Принципиальная схема адаптера usb аудио

   Схема включает в себя ЦАП и АЦП, SPDIF вход/выход и 3 кнопки MUTE, VOL+ и VOL-. В конструкции использована только DAC часть. Другие части не используются. Для высококачественного воспроизведения требуется использование внешнего low-drop стабилизатора напряжения для ЦАП части. Например LP2951CM, что был в местном магазине. Выходное напряжение устанавливается около 3,7 вольта с двух резисторов. Платы имеют разделение аналоговых и цифровых масс. Эти земли соединены в одну точку в USB-разъеме.

   Схема должна работать сразу после первого подключения к системе, как стандартный USB soundcard. Для нормальных систем не нужны специальные драйверы.

Печатная плата

   Плата предназначена для одностороннего монтажа, но аудиогнездо и USB разъем находятся с нижней стороны.

   Эта схема в дальнейшем будет использоваться в качестве USB-SPDIF конвертера и будет подключена к внешним высококачественный ЦАП.


Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

Как подключить USB-розетку к 220В: схема с инструкцией

Все большую популярность набирают электрические розетки, в которых предусмотрены USB-разъемы для зарядки гаджетов. Такие устройства устанавливаются в гостиничных номерах, офисах и конечно же в быту. В пределах данной статьи мы расскажем, как установить и подключить USB розетку к 220 В своими руками. Для начала рассмотрим, как она устроена.

 

Устройство

Внутри USB-розетка имеет модуль преобразователя напряжения 220 В на 5 В постоянного тока и плату с ЮСБ-портом. Модуль может иметь два выхода на разные токи заряда. Однако, некоторые производители выходы для заряда девайсов объединяют.

В результате время заряда при одновременном подключении двух устройств увеличивается. Это относится к приборам с USB–зарядкой китайского производства. Часто на рынке можно встретить подделку европейских производителей Legrand, например, популярной серии Valena или продукции «Шнайдер электрик». Приобретая USB-розетку, следует обращать внимание на качество товара. В продаже можно найти совмещенные блоки розеток с разъемами USB.

Что удобно в эксплуатации. Можно подключить телевизор, и одновременно заряжать часы или смартфон в одном месте.

Сейчас устройствами для зарядки носимых девайсов стали комплектовать электротранспорт. Например, новые поезда метрополитена имеют юсб разъемы на стене вагона, в некоторых городах их монтируют на остановках общественного транспорта. Как показано на рисунке снизу.

А в гостиницах или организациях это становится нормой. Что очень удобно, не надо с собой носить зарядное устройство и беспокоиться, что смартфон разрядится в неподходящее время. Достаточно с собой иметь USB-провод.

Правила подключения

Подключение розетки с USB портом не отличается сложностью. Однако, если нет достаточного опыта лучше пригласить специалиста. Для монтажа потребуется отвертка, индикатор фазы и нож.

Рассмотрим пошаговый алгоритм подключения в квартире:

  1. Если место подготовлено, и не надо демонтировать существующую розетку, индикатором определяют фазный провод.
  2. В щитке обесточивают питающую линию.
  3. Снимают изоляцию с проводников.
  4. Далее нужно вставить провода в зажимы модуля преобразования напряжения, и закрутить винты. Проверить надежность подключения к 220 В.
  5. Поместить розетку в технологическое место на стене.
  6. Если имеются усики крепления, попеременно подтягивая их, добиться размещения розетки строго посередине. Если розетка крепится саморезами, выставить ее посередине и прикрутить.
  7. Установить декоративную накладку.
  8. Подать напряжение и проверить работоспособность зарядного устройства.

Подключение USB-розетки в частном доме ничем не отличается от монтажа в квартире. Однако, следует помнить, что работать с электричеством без соответствующих навыков опасно. Поэтому приступать к работе следует с соблюдением условий техники безопасности. Предлагаем Вам посмотреть видеоинструкцию по монтажу USB-розетки из серии Unica New от компании Schneider electric:

Также возможно вам пригодится схема подключения USB-розетки:

Достоинства

Как и все приборы, USB–розетка имеет свои достоинства, и к ним можно отнести:

  • Современный дизайн и многообразие вариантов исполнения.
  • Простота подключения розетки и эксплуатации.
  • Безопасность. Если рядом отсутствует розетка на 220 В, то таким прибором может пользоваться даже человек с ограниченными возможностями или ребенок.
  • Возможность заряжать несколько устройств одновременно.
  • Не надо постоянно искать зарядное устройство. Оно всегда под рукой и готово к работе;
  • Скорость зарядки.

На рисунке внизу показан еще один из вариантов исполнения USB-розетки из линейки Celiane от Legrand:

Основным препятствием к массовому внедрению является высокая стоимость продукции. Однако, очевидные удобства компенсируют этот недостаток.

При выборе следует обращать внимание не только на цену, но и на производителя. Основными брендами на нашем рынке являются такие компании как Легранд, Livolo, Эра, Шнайдер. Отличие заключается в использованных материалах и конструктивных особенностях. При этом эти марки чаще всего подделывают недобросовестные производители. Поэтому обращайте на качество самого изделия. Оно не должно иметь перекосов, при изготовлении используется качественный пластик с равномерной окраской.

Теперь вы знаете, как подключить USB розетку к 220 В. Если остались вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Материалы по теме:

Интерфейс USB. Часть 5. Программная реализация LS устройства USB. Схема — radiohlam.ru

Ну что ж, теории мы уже написали достаточно много, пора приступать к самому интересному, — к экспериментам. В этой и нескольких последующих частях я планирую показать практический пример реализации интерфейса USB на микроконтроллере. При этом в качестве подопытного будет использоваться микроконтроллер ATtiny2313, у которого нет встроенного аппаратного USB, но ресурсы которого вполне позволяют реализовать низкоскоростную версию этого интерфейса программно.

Начнём со схемы. Схема у нас будет простенькая, — три светодиода и USB (этими диодами мы по USB и будем управлять), однако даже в такой простой конструкции придётся учесть некоторые нюансы. Давайте сперва эти нюансы изложим и обдумаем, а потом уже нарисуем разные варианты схем.

Итак, что нам понадобится и что нужно учесть?

Во-первых, понадобятся два пина микроконтроллера для подключения информационных линий интерфейса USB (D+/D-) и ещё три пина для светодиодов.

Во-вторых, на линиях D+/D- используются уровни 0/3,3 В, соответственно, если питание микроконтроллера отличается от напряжения 3,3 В, то нужно будет как-то согласовывать уровни на этих линиях с уровнями на ногах контроллера. Мы будем питать контроллер прямо от разъёма USB (Vcc=+5В), так что для нас вопрос согласования уровней будет актуальным. Здесь нужно учесть, что по даташиту, при питании +5В, минимальное напряжение, воспринимаемое контроллером как сигнал высокого уровня, равно 0.6*VCC, то есть +3В, что позволяет не делать двунаправленный преобразователь уровней.

В-третьих, как вы, наверное, помните, хаб определяет тип подключенного USB устройства (Low Speed или Full/High Speed) по наличию подтягивающего резистора 1,5 кОм на одной из информационных линий. В нашем случае нужно будет подтянуть к питанию линию D-.

В четвёртых, нужно определиться с кварцем. Кварц нам подойдёт не любой, а такой, чтобы длительность одного бита USB-передачи была кратна длительности одного такта микроконтроллера (и желательно, чтобы тактов в этот бит влезало побольше, иначе мы не будем успевать обрабатывать принимаемые биты).

Скорость передачи на Low Speed равна 1,5 Мбит/с, причём мегабиты и килобиты здесь не настоящие (по 1024 килобайта и 1024 бита), а десятичные (по 1000 килобит и 1000 бит). Так что нам понадобится кварц, частота которого без остатка делится на 1,5. Например, если взять кварцы на 12 МГц (12/1,5=8) или на 18 МГц (18/1,5=12), то передача одного бита данных у нас будет занимать, соответственно, 8 или 12 тактов контроллера. Мы для экспериментов возьмём кварц на 12 МГц.

Теперь давайте подумаем вот о чём. Ресурсы у нас ограничены, поэтому желательно уметь максимально быстро определять начало активности на шине. Тут нам придётся вспомнить, какие у шины бывают состояния и как определяется активность (об этом мы говорили в предыдущих частях этой статьи).

Состояние покоя для LS устройств соответствует длительному состоянию J, которое для LS устройств соответствует сигналу Diff0 (на D- высокий уровень сигнала, на D+ — низкий). Значит начало активности можно определить либо по переходу линии D- к низкому уровню (задний фронт на D-), либо по переходу линии D+ к высокому уровню (передний фронт на D+). Однако, если учесть, что задний фронт на D- может говорить также и о переходе шины в состояние SE0 (для LS-устройств пребывание шины в этом состоянии в течении 2 битовых интервалов обозначает конец пакета, а длительное — disconnect), то наиболее предпочтительным оказывается вариант определения начала активности по переднему фронту на D+. А определить эту активность максимально быстро нам поможет внешнее прерывание INT0. Оно также, как и прерывание Pin Change происходит при изменении уровня на одном из пинов, однако, во-первых, INT0 привязано только к одному, строго определённому пину контроллера (и нам не нужно тратить время, выясняя, по какому именно пину оно сгенерилось), а, во-вторых, мы можем выбрать, по какому фронту (переднему или заднему это преывание генерить). То есть, для максимально быстрой реакции на начало активности, — нужно завести линию D+ на ногу INT0.

Ну вот, теперь, с учётом описанных выше «техусловий», можно ваять схему. Более того, давайте наваяем сразу парочку различных вариантов схем.

Вариант 1 (самый правильный).

Вариант 2 (рискованный, но возможный).

Как видите, во втором варианте мы просто понизили напряжение питания всего нашего устройства, вместо того чтобы заниматься уровнями напряжения на отдельных линиях. Сделать это можно как при помощи интегрального стабилизатора, типа LM1117-3.3, так и просто впаяв в цепь питания последовательно пару-тройку обычных диодов (не Шоттки), поскольку ток в этой схеме совсем небольшой.

Почему второй вариант подписан как «рискованный»? Тут всё просто, — дело в том, что по даташиту, для некоторых модификаций ATtiny2313, частота 12 MHz превышает максимально допустимую при питании 3,3В частоту. При этом эксперименты показывают, что контроллеру на это пофиг, он всё равно нормально работает, но тем не менее факт нарушения заявленных характеристик в этом случае имеет место быть.

Со схемой на этом всё, а в следующей части начнём писать саму программу для контроллера.

  1. Часть 1. Основы.
  2. Часть 2. Как происходит передача данных по шине.
  3. Часть 3. Что должно уметь любое USB-устройство.
  4. Часть 4. Дескрипторы и классы.
  5. Часть 5. Программная реализация low speed устройства USB. Схема.
  6. Часть 6. Программная реализация LS устройства USB. Физика и приём пакетов.
  7. Часть 7. Программная реализация LS устройства USB. Разбираем пакеты по типам.
  8. Часть 8. Программная реализация LS устройства USB. Передача по USB произвольного буфера и пакетов подтверждения.
  9. Часть 9. Программная реализация LS устройства USB. Продолжаем разбираться с принятыми пакетами.

Схема usb разветвителя

Включение ATX одной кнопкой. Переходник своими руками схема, устройство и. Схема самой простой. И так вот схема адаптера. И в других устройствах, часто размещают хаб, просто как буферный элемент схемы для снижения нагрузки на компьютер. Улучшаем USBхаб своими руками.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схема usb разветвителя

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: USB HUB за 1$

Самодельный USB HUB


Полный размер. Полный размер Было. Для установки надо еще приобрести новый корпус разъема 8L около руб , 20 сантиметров автомобильного провода сечением 0,35 и один пин к ремонтному проводу E N 01 был в запасах, цена копейки по сравнению с готовым проводом , один черный пластиковый хомутик и изолента, хомутик нужен для фиксации проводов на корпусе разъема. N Полный размер 8L Полный размер Без упаковки.

Схема Tiguana с хабом и одиночным USB. Полный размер Рамка cнята. Полный размер Климат снят. Полный размер Зеленый USB. Полный размер AUX. Полный размер USB. Полный размер В процессе. Полный размер Так. Полный размер Работает блин. Полный размер Получаем такую красоту неописуемую. Обратился к опыту тех кто ставил сей девайс раньше. Взял ноут и Васю и в адаптациях 5F включил работу 2 порта с медиа.

Для OBDEleven канал тот-же по номеру. У неё детский репертуар. У меня такой вопрос если подключить на зад 2 USB порта 5Q0 или 5U0 выдержит нагрузку заряда 2 телефонов хаб? Просто у меня сзади вообще usb нет никакого. Хотя комплектация HL. Вот и задаюсь вопросом вернуть его на место, а найти информацию не получается толком. Единственное, к чему я сейчас склоняюсь, это в прикуриватель зарядник воткнуть плоский с 2 usb.

У нас сзади тоже только зарядка? Флешки и телефон по carplay не подключить? А какую версию ELSA вы использовали? Я пытался инфу по этому хабу найти в онлайн ETKA — там вообще черт ногу сломает. Я на али нашел хаб для задних пассажиров: ru. Вот еще такой же, но без провода. Тут даже парт-намбер видно ru. Такой не поставишь, во-первых он только как зарядка работает, во вторых он для Allspace и там задняя крышка тоннеля другая, в нашей нет креплений и прорези для этой фигни.

Эту схему смотрел в ELSA у дилеров на компе для перепроверки, дома стоит 6. Реально самый простой и быстрый способ перепиновать все и дотянуть провод питания до блока предохранителей или до климата, а если есть QI зарядка то и питание тянуть не надо. А там случайно нет парт-номера целого провода, который в aux идет?

Чтобы можно было его целиком поменять без перепиновки. Купить машину на Дроме. Зарегистрироваться или войти:. Тогда думаю, обойдусь просто хабом спереди. Kanaduchi Тогда думаю, обойдусь просто хабом спереди. Отличная работа! Если не секрет, схемы на последних картинках откуда взяты? Из ELSA. Жгут то в природе есть, но чтобы его целиком поменять нужно будет полмашины разобрать.

Не совсем, этот тоже на 3 порта. Это более новый вариант и еще плюс цена в два раза дешевле. Не знаю, но по сути это тот-же хаб с портами в другом корпусе. Купи у vagoholic, я брал у ОД за


NLS-485-USB-6I

Регистрация Выслать повторно письмо для активации Что даёт регистрация на форуме? Не забывайте указывать полное наименование, модель,марку, изготовителя и краткие характеристики оборудования. Аргументируйте свое мнение — приводите развернутое высказывание или источник информации. Запрещается обсуждать, размещать запросы и ссылки на схемы и оборудование конфликтующие с законом или несущие явную потенциальную угрозу применения. Не разрешается давать советы из разряда «Выкинь это старьё» и подобные. Наглая реклама и самопиарщиана подлежит отстрелу сопровождаемому соответстующим наказанием 6. Запрещается создавать темы с просьбой выполнить какую-то работу за автора темы.

USB разветвитель — устройство, помогающее расширить возможности компьютера или ноутбука. Часто нам не хватает USB разветвители. У нас вы можете выбрать и купить USB разветвитель под свои нужды. PLL схема .

Концентратор не помеха?

USB: технический экскурс. Проведение измерений. Анализ результатов. Выводы и рекомендации. Если для подключения всех необходимых периферийных устройств у ПК или ноутбука не хватает свободных портов USB, приходится использовать USB-концентраторы. Но не приносится ли при этом в жертву скорость передачи данных? Чтобы ответить на этот вопрос, мы провели небольшой эксперимент.

tioudiconf

USB-хаб позволяет расширить возможности одновременного использования различных технологий при недостатке USB-портов. Появляется возможность подключения максимального числа необходимых устройств, таких как компьютерная мышь, сканер, клавиатура, модем, внешний ЖД, кулеры, лампы и т. USB-хаб может быть встроенный или внешний, что обуславливает характер использования концентратора. Внешний USB-хаб может быть непитаемым представляет собой обычный разветвитель и питаемым оснащен блоком питания от электросети, и способен выдерживать мощность тока до мА. Последний является более практичным, поскольку большинство устройств, подсоединяемых к USB-портам требуют электропитания, а питаемый хаб позволяет перераспределить напряжение, что улучшает работу компьютеров.

Логин или эл. Войти или Зарегистрироваться.

Как заряжать несколько устройств от одной зарядки?

В конце концов нужный мне девайс обнаружился в магазине Hema , четырёхпортовый USB-концентратор в корпусе из самого настоящего алюминия, выглядящем точь-в-точь как корпус iMac:. Питания, подводимого по тонкому проводку, оказалось недостаточно для стабильной работы устройств. Таким образом, хаб может работать как в пассивном, так и в powered-режиме. Вот принципиальная схема с необходимыми изменениями:. Внесённые изменения отмечены красным цветом.

4-port USB 2.0 Hub — сразу работает на 50%, еще 50% добавил за 1 час

Отличительные особенности: Универсальная последовательная шина USB совместимая с версией 1. Данное устройство реализовано как цифровой автомат, а не как микроконтроллер, поэтому выполнять программирование не требуется. Отходящие порты поддерживают низкоскоростные и высокоскоростные устройства, автоматически настраивая скорость связи в соответствии со скоростью подключенного к порту устройства. Выводы управления тремя светодиодными индикаторами также введены для визуализации состояния разветвителя и отходящих портов. Использование данных новых функций позволит конечному производителю оборудования уменьшить полную стоимость устройства при добавлении дополнительных функций изделия. TUSBА поддерживает два режима питания: локальный и шинный. Вход MODE управляет выбором источника синхронизации.

Схемы usb разветвителя. Self-power TUSB Типовая схема включения 3- x. Принципиальная схема USB-. Изолированный хаб. Схема.

Небольшой четырехпортовый USB 3.0 хаб от Ugreen

Схема usb разветвителя

Александр Кузнецов 20 Августа, — Способ первый. Обзавестись специальным зарядным устройством Экономичные китайцы давно придумали оснащать зарядные устройства несколькими USB-портами.

Наши схемы

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: USB OTG кабель с одновременной зарядкой

Поиск новых сообщений в разделах Все новые сообщения Компьютерный форум Электроника и самоделки Софт и программы Общетематический. Как сделать USB тройник? Это называется USB разветвители хабы , внутри стоит контроллер, который позволяет подключить одновременно несколько устройств. Просто спаять проводки на три разъёма, конечно, можете, но тогда к такому «тройнику» можно будет одновременно подключить только одно устройство, то есть, толку от такого «тройника» нет. Сообщение от СветLANa.

Благодаря лаконичному, но стильному дизайну, традиционному производству, высокому качеству и разнообразию материалов док-станции ALLDOCK прекрасно впишутся как в интерьер вашего дома, так и офиса. Интегральная схема внутри каждого USB-разветвителя защищает ваше электронное устройство от чрезмерного электрического тока, избыточного напряжения или короткого замыкания.

Решил поделиться этой информацией, так как такими хабами сейчас завален eBay и AliExpress. Наверняка такая же проблема может быть с хабами в другом корпусе. Первый экземпляр HUB был куплен на PandaWill вместе с Android mini PC, протестирован и отправлен на полку, так как зависал и отваливался каждые 30 секунд. Через 2 недели, к своему разочарованию, получил точно такое же устройство из дешёвой пластмассы без опознавательных знаков:. В этот раз хаб, по крайней мере, работал. После вскрытия обоих экземпляров обнаружились почти одинаковые платы с чёрной кляксой контроллера. Как я и предполагал, причиной зависания первого хаба было отсутствие керамического резонатора.

Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками. С ручкой!


Разработка схемы USB стала проще

Использование схемы USB является наиболее распространенным методом связи между устройствами и компьютерами.

Раньше люди обычно использовали параллельный порт или последовательный порт. Но эти порты становятся все более и более редкими. А на ноутбуках их почти нет.

Но все компьютеры имеют порты USB.

Да, и USB означает универсальную последовательную шину, если вы не знали 😉

Сложно ли разработать схему USB?

Если вы начнете читать о технологии USB, у вас может возникнуть ощущение, что сделать схему с USB очень сложно.

И это сложно, если вы хотите сделать это с нуля.

Так люди не делают схемы USB с нуля 😉

Но это не должно быть так сложно, если вы просто используете некоторые инструменты.

Как сделать USB-схему

Я собираюсь поделиться с вами компонентом, который сделает вашу жизнь в мире USB намного проще.

Это микроконтроллер ATmega32u4 от Atmel.

Он имеет USB-интерфейс, который упрощает программирование и превращает его в любое USB-устройство.Вот почему он используется во многих платах Arduino.

Объедините этот микроконтроллер с библиотекой LUFA, и вы получите мощную комбинацию!

Используя библиотеку LUFA, вы можете легко разработать любое USB-устройство, которое вам нравится.

Если вы только начинаете, вам могут показаться немного запутанными все эти дескрипторы и прочее. Отличная книга, чтобы узнать об этом, — USB Complete: The Developer’s Guide. Я действительно рекомендую это.

Недавно мне понадобилось изучить этот материал, чтобы разработать мультисенсорное USB-устройство для Manga Screen, которое мы разрабатываем в Intelligent Agent.

Потребовалось некоторое время, чтобы понять дескрипторы и то, как они работают. Но путем множества проб и ошибок и в то же время чтения книги мне удалось понять это и заставить работать мультитач-устройство.

Библиотека LUFA содержит множество примеров, которые можно просто скомпилировать и сразу использовать. Поиграйте с этим. Это лучший способ учиться.

Использование микросхемы USB

Существует два способа использования чипа. Ну на самом деле их много. Но есть два способа, которые я собираюсь упомянуть здесь.

  • Использование микросхемы ATmega32u4 в схеме
  • Использование коммутационной платы ATmega32u4

Использование ATmega32u4 в цепи

Чтобы использовать микросхему в цепи, необходимо всего несколько компонентов, чтобы она работала.

Ознакомьтесь с этой принципиальной схемой USB, разработанной Sparkfun, если вам нужен пример того, как ее использовать.

Использование коммутационной платы ATmega32u4

Самый простой способ — использовать разделительную доску.

Например, коммутационная доска от Sparkfun.

Здесь вы получаете чип со всеми необходимыми компонентами для его работы. Просто подключи и играй =)

Возврат из USB-схемы в Circuit Ideas

OSD335x Урок 2: Схема USB

Опубликовано: 20 апреля 2018 г. Автор: Eshtaartha Basu | Обновлено: Кэтлин Уикс, 31 июля 2018 г.

1      Схема USB

1.1     Введение

Универсальная последовательная шина (USB) — это отраслевой стандарт, введенный в 1996 году для стандартизации соединения между компьютерными периферийными устройствами.Интерфейсы USB используются для обмена данными и питанием между двумя или более устройствами. USB успешно заменил несколько старых и медленных интерфейсов, таких как последовательные и параллельные порты.

OSD335x имеет два независимых идентичных периферийных устройства USB 2.0 (USB0 и USB1). Каждое периферийное устройство поддерживает режимы USB Host, Peripheral (Client) и On-The-Go (OTG) со скоростью линии/шины до 480 Мбит/с.

В этой статье содержится необходимая информация о различных контактах USB, о том, как переводить периферийные USB-устройства OSD335x в различные режимы USB, схемах и методиках компоновки, а также о тестировании USB для OSD335x.

Предварительные требования

Эта статья является частью более широкой серии уроков 2 по эталонному проектированию OSD335x, состоящей из последовательности статей, предназначенных для того, чтобы помочь вам создать минимальный набор схем, необходимых для загрузки Linux на OSD335x. Мы рекомендуем прочитать статью OSD335x Урок 2: Введение в минимальную схему для загрузки Linux перед этой. Эта статья строится на фундаменте, изложенном в ней.

Все файлы дизайна для этого урока можно скачать здесь .

Содержание

1Схема USB
1.1Введение
1.2Выводы USB
1.3Режимы USB и их конфигурация в OSD335x
1.3.1Хост-режим USB
1.3.2.Периферийный режим USB (клиент) 1.0107 Режим USB TG 9.0.37 1.4 Схема USB
1.5 Схема USB
1.6 Тестирование USB

PDF-версию этого урока, а также полное руководство по проектированию OSD335x можно загрузить здесь.Octavo Systems не предоставляет никаких гарантий в отношении содержащейся информации.

1.2      Контакты USB

Разъемы USB 2.0 имеют 4 или 5 контактов в зависимости от форм-фактора/режима USB. Эти булавки:

0 1 4

0

0 7 6

VBU Power 5V Power Rail
Dm (или d-) I / O USB Data Diflial Pair
DP (или D +) I / O
ID I ID I Управляющий PIN-код USB
(не присутствует на 4-контактные разъемы)
GND Питание Заземление

 

A USB 2.0 Хост-разъем имеет 4 контакта (ID предполагается заземленным) и может обеспечить ток до 500 мА при 5 В. Периферийный (клиентский) порт USB 2.0 имеет 4 контакта (ID предполагается высоким) и может обеспечивать ток до 500 мА при напряжении 5 В. Для порта USB 2.0 OTG требуется 5 контактов. Это позволяет динамически настраивать порт как хост или периферийное устройство (клиент) путем установки уровня напряжения на контакте ID.

При настройке в качестве хост-порта USB-контроллер будет действовать как ведущий и отправлять данные и команды на подключенные ведомые устройства.При настройке в качестве периферийного (клиентского) порта USB-контроллер будет действовать как ведомый и реагировать на данные и команды, отправленные ему ведущим (хостом).

Периферийные USB-устройства OSD335x содержат схему физического интерфейса (PHY), позволяющую им взаимодействовать напрямую с другими USB-устройствами, и каждое из них можно настроить независимо как хост или клиент. Чтобы поддержать эту конфигуративность, каждый USB-периферийное устройство имеет семь пинов, которые перечислены в таблице 2

9

9

0

  • USBX_DP / DM: Это дифференциальные контакты ввода-вывода которые несут данные.
  • USBx_DRVBUS : Периферийные устройства USB сами по себе не могут обеспечивать ток, необходимый для поддержки режима хоста. Поэтому выходной контакт USBx_DRVVBUS был предоставлен для управления внешней логикой питания 5 В, используемой для подачи питания на хост-порт.
  • USBx_VBUS: Этот входной контакт используется для измерения напряжения на контакте VBUS. Чтобы периферийное устройство USB было включено, на этот контакт должно быть подано допустимое напряжение (>=4,4 В).
  • USB_ID: Режим периферийного устройства USB зависит от состояния этого вывода.
  • USB_CE: Каждый USB PHY содержит схему, которая может автоматически определять наличие зарядного устройства на USB-порту. Если зарядное устройство обнаружено, этот контакт становится высоким и остается высоким до тех пор, пока зарядное устройство не будет отключено с помощью программного обеспечения. Для получения дополнительной информации см. раздел USB Charger Detect документа AM335x TRM (раздел 9.2.4.4.2 SPRUH73P). В общем, этот пин не используется.

1.3       Режимы USB и их конфигурация в OSD335x

В этом разделе описаны три различных режима USB, поддерживаемых периферийными USB-устройствами OSD335x.

1.3.1       Режим хоста USB

В режиме хоста USB-порт может подавать питание, управлять и обмениваться данными со всеми подключенными клиентскими устройствами. Например, порты USB на большинстве настольных компьютеров и ноутбуков работают в режиме хоста.

Периферийные USB-устройства OSD335x можно настроить в режиме хоста двумя способами:

Аппаратный метод : Заземлите контакт USBx_ID и используйте соответствующий разъем USB типа A на конце кабеля.
Программный метод : запрограммируйте прошивку, чтобы установить соответствующий бит IDDIG регистра USBxMODE в 0.

Как только USB-контроллер определит, что его роль является хостом, он установит высокий уровень на выводе USBx_DRVVBUS, чтобы включить внешнюю логику питания 5 В, и будет ждать, пока входной вывод USBx_VBUS станет высоким. Если USBx_VBUS не станет высоким (>=4,4 В) в течение следующих 100 мс, будет сгенерировано прерывание по ошибке VBUS, которое может быть обработано программным обеспечением. Однако, если на USBx_VBUS обнаружено допустимое напряжение, контроллер будет ожидать подключения клиентского устройства.

1.3.2 Периферийный режим USB (клиент)

В режиме клиента USB-устройство получает питание от хоста, и устройство может обмениваться данными только с хостом.Периферийные USB-устройства можно настроить в периферийном (клиентском) режиме двумя способами:

Аппаратный метод : оставьте контакт USBx_ID плавающим и используйте соответствующий разъем USB типа B на конце кабеля.
Программный метод : запрограммируйте прошивку, чтобы установить соответствующий бит IDDIG регистра USBxMODE в 1.

Контроллер USB начнет работать в периферийном (клиентском) режиме, только если обнаружит допустимое напряжение (>=4,4 В) на входе USBx_VBUS .

1.3.3   Режим USB OTG

Режим On-The-Go (OTG) позволяет порту USB динамически переключаться между режимами хоста и периферийных устройств (клиента) в зависимости от требований приложений с ограниченным пространством, таких как планшеты или смартфоны.

Периферийные устройства USB в режиме OTG берут на себя роль хоста или периферийного устройства (клиента) в зависимости от состояния идентификационного контакта, который напрямую контролируется кабелем USB.

Конфигурация периферийных устройств USB для разных режимов в обобщенной таблице 3.

Таблица 2 USBX Pins

0

0

USBX_DP I / O USBX Data Data Diflial Pair
USBX_DM I / O
O USBX Внешняя мощность Логический контроль
USBX_VBUS I USBX Внешняя мощность Смысл напряжения
USB_ID I I USBX Mode Control Pin
USB_CE O USBX зарядки Включить
Конфигурация 9002 или

0

6

9

6

4 Таблица 3 USBX Режим настройки

или через программное обеспечение *
USB-хост Market USBX_ID Набор usbx_id

2
Зарегистрироваться Зарегистрируйтесь на 1
USB OTG USBX_ID напрямую управляется с помощью USB-кабеля Установите бит IDDIG на 0 или 1 на основе требований к режиме

* Если режим USBX управляется исключительно с помощью программного обеспечения, вам, возможно, придется соответствующим образом управлять он также регистрируется вместе с выводом IDDIG.Для получения дополнительной информации см. раздел «Хост-контроллер USB и режимы периферии» документа AM335x TRM .

1.4 Схемы USB

В этом разделе мы создадим схемы для настройки периферийного устройства USB1 в режиме хоста и периферийного устройства USB0 в режиме OTG.

Начнем с USB1 в качестве хост-порта. Как описано в предыдущем разделе, хост-порт USB требуется для питания клиентов. Следовательно, нам понадобится внешний переключатель питания на 5 В для подачи соответствующего количества энергии.OSD335x будет использовать выход USB1_DRVVBUS для включения/выключения переключателя питания и будет использовать вход USB1_VBUS для определения наличия требуемого выходного напряжения. Учитывая, что с портом USB обычно много взаимодействий, важно добавить защиту от электростатического разряда (ЭСР) для сигналов, поступающих на процессор. Поэтому в схему также добавлен 4-канальный чип защиты от электростатических разрядов.

В этом уроке мы будем использовать внешний выключатель питания TPS2041, 4-канальное решение ESD TPD4S012 и гнездовой разъем AMP 787616-1 USB A.Вы можете использовать различные компоненты в своем дизайне в зависимости от ваших требований.

Для того, чтобы изолировать питание, подаваемое платой, от любых внешних помех на линии USB VBUS, между выходом выключателя питания и разъемом помещена ферритовая шайба. Точно так же, чтобы изолировать вход USB1_VBUS от любых помех источника питания на плате, между выходом переключателя питания и входом USB1_VBUS будет помещена ферритовая шайба.

Символы для TPS2041, TPD4S012, AMP 787616-1 и ферритовых бусин доступны в прилагаемой библиотеке.Схема USB-хоста может быть построена, как показано на рис. 1.

Рис. 1. Схема USB-хоста

Сигнальные соединения USB1 с OSD335x показаны на рис. 2 (сделанные изменения выделены пунктирными линиями).

Рис. 2. Сигнальные соединения USB1

Активный низкий выход перегрузки по току переключателя питания (контакт 5 TPS2501, подключенный к сигналу USB1_OCN на рис. 1) можно подключить к любому из GPIO OSD335x, как показано на рис. 3 (GPMC_A10). в этом случае выбран контакт) для обнаружения проблем с USB-клиентскими устройствами, пытающимися потреблять больше энергии, чем разрешено.

Рисунок 3 Соединение USB1_OCN

Теперь давайте настроим USB0 в качестве USB-клиента (технически мы настроим его как порт OTG, поскольку мы будем подключать контакт ID, но в основном этот порт будет использоваться в качестве клиента. Чтобы использовать его в качестве хоста порт, питание должно быть подано извне на контрольную точку USB5V.). USB-клиент может получать питание от своего хоста, используя линию VBUS разъема USB-клиента. OSD335x может получать питание от нескольких источников входного сигнала, включая 5 вольт от USB-разъема.Поэтому, чтобы обеспечить гибкость при питании этой платы, мы можем подключить линию VBUS клиентского разъема USB к контактам USB Power Input OSD335x, т. е. VIN_USB. Подобно соединениям USB Host, мы также должны подключить вход VBUS к входу датчика напряжения USB OSD335x, USB0_VBUS, и добавить микросхему защиты от электростатического разряда TPS2041.

В прилагаемой библиотеке имеется символ USB-клиентского коннектора (10118192-0001LF). Схема USB-клиента показана на рис. 4. Этот разъем USB-клиента — тот же разъем, который использовался в Уроке 1 для входного питания USB.Теперь нам нужно подключить сигналы USB и чип защиты от электростатического разряда.

Рис. 4 Клиентская схема USB0

Сигнальные соединения USB0 с OSD335x показаны на Рис. 5 (сделанные изменения выделены пунктирными линиями).

Рис. 5 Сигнальные соединения USB0

   

1.5 Схема USB

Линии USB работают на очень высоких скоростях (до 480 Мбит/с) и используют дифференциальную передачу сигналов. Поэтому нам необходимо следовать определенным рекомендациям, чтобы обеспечить хорошую компоновку и правильную работу.

  • Соответствие длины дифференциальной пары (D+ и D-) имеет решающее значение при проектировании схемы USB.Эмпирическое правило состоит в том, чтобы поддерживать разницу в длине < 1%.
  • Если длины трасс не совпадают, попытайтесь сопоставить их на несовпадающем конце, а не на совпадающем конце, используя змеевидные трассы. При использовании змеевидных дорожек обратите внимание на то, чтобы ширина между изгибами превышала ширину трассы более чем в 3 раза, а все углы составляли не менее 135 градусов. Пример этого показан на Рис. 6.
Рис. 6. Согласование длины USB (©Texas Instruments)
  • . Проложите дифференциальную пару симметрично и параллельно друг другу.
Рис. 7. Симметрия дифференциальной пары (©Texas Instruments)

 

  • Дифференциальную пару лучше всего прокладывать по сплошной плоскости заземления. Избегайте трассировки по разделенным плоскостям или пустым плоскостям.
  • При использовании сквозных USB-разъемов дифференциальную пару лучше прокладывать на нижнем уровне, а не на верхнем, чтобы контакты разъема были доступны непосредственно на нижнем уровне. Это предотвращает работу контактов разъема в качестве шлейфов.
  • Старайтесь не прокладывать дифференциальную пару вблизи тактовых сигналов или любых других сигналов, которые могут вызвать помехи.
  • Полное сопротивление D+ к D- должно быть 90 Ом, а полное сопротивление любой линии к земле должно быть 30 Ом. Это легко сделать на 4-слойной печатной плате. Однако вы можете проложить USB на двухслойной печатной плате. См. http://www.focusembedded.com/blog/high-speed-usb-in-a-two-layer-pcb/ для обсуждения дополнительных соображений для достижения этой цели.

Принимая во внимание приведенные выше рекомендации, схемы USB-хоста и клиента можно расположить так, как показано на рис. 8 и 9 соответственно.

Рис. 8 Схема хост-цепи USB

 

Рис. 9 Периферийная (клиентская) цепь USB

1.6 Тестирование USB

Проверка целостности сигнала USB очень важна, поскольку он работает на высокой скорости. Для этой цели обычно используется глазковая диаграмма. Тест глазковой диаграммы измеряет время нарастания, время спада, недорегулирование, перерегулирование и джиттер сигнала USB. Вы можете поставить официальный логотип соответствия USB на свое устройство только после того, как ваше устройство пройдет соответствующие тесты. Дополнительную информацию о тестах на соответствие USB и процедурах можно найти по телефону здесь .

*****

 

 

 

Изоляция питания и данных USB

Представленная в 1996 году универсальная последовательная шина (USB) стала ведущим методом подключения периферийных устройств к ПК. Поскольку за последние 24 года скорость передачи данных через USB увеличилась с 1,5 мегабит в секунду (Мбит/с) до более чем 20 гигабит в секунду (Гбит/с), производители контрольно-измерительных приборов обратили на это внимание и вышли на рынок с USB-устройствами. испытательное оборудование.Любители также воспользовались преимуществами повсеместного распространения USB и разработали множество собственных уникальных измерительных инструментов.

Однако существует потенциальная опасность при использовании или проектировании USB-оборудования, подключенного к USB-порту ПК. Хотя тестируемое устройство (DUT) может питаться от плавающего источника питания, после его подключения к заземленному ПК могут возникнуть контуры заземления. В результате могут возникать серьезные перепады потенциала земли, которые могут привести к повреждению цепи или, что еще хуже, к травме.

Чтобы исключить соединения контура заземления, пути питания и передачи данных должны быть гальванически изолированы от заземления USB ПК. Существует несколько вариантов изоляции передачи данных в зависимости от скорости передачи данных и протокола. Кроме того, можно использовать несколько стратегий изоляции, включая емкостную, оптическую и электромагнитную.

В этой статье дается определение гальванической развязки, а затем описываются различные технологии изоляции USB, плюсы и минусы каждой из них.Затем будут представлены реальные решения по изоляции от Texas Instruments, Würth Electronik, ON Semiconductor и Analog Devices, а также показано, как их эффективно применять.

Что такое гальваническая развязка?

По своей сути гальваническая развязка предотвращает протекание тока или проводимость между двумя или более отдельными электрическими цепями, в то же время позволяя энергии и/или информации проходить между ними.

В целях упрощения в этой статье основное внимание будет уделено двум отдельным цепям, которые называются первичной и вторичной стороной.Первичный канал питается от USB и разделяет двунаправленный поток данных с хост-компьютером. Область, разделяющая цепи, называется изолирующим барьером и выбирается таким образом, чтобы выдерживать напряжения пробоя от сотен до тысяч вольт. Обычно две цепи разделяют воздух, диоксид кремния (SiO 2 ), полиимид или другой непроводящий материал (рис. 1).

Рис. 1: Показан пример гальванической развязки между входом USB на первичной и вторичной сторонах цепи.Изолирующий барьер должен выдерживать напряжения от сотен до тысяч вольт. (Источник изображения: Digi-Key Electronics)

Изолированная передача данных

Как определено выше, гальваническая развязка позволяет передавать данные или информацию между отдельными электрическими цепями. Но как этого добиться без какого-либо проводящего материала между цепями? Существует несколько практических решений этой проблемы, включая оптические, емкостные и электромагнитные технологии.У каждого из этих подходов есть свои преимущества и недостатки, как описано ниже. Для проектировщика при принятии решения о том, какую стратегию использовать, важны скорость передачи данных, электростатический разряд (ЭСР), помехи и требования к питанию.

Оптический: Одним из наиболее известных способов изоляции является оптический изолятор или оптоизолятор (или оптопара). Изоляция достигается за счет использования светоизлучающего диода (СИД) на первичной стороне изолирующего барьера и фоточувствительного транзистора на вторичной стороне.ON Semiconductor FOD817 — хороший пример оптоизолятора (рис. 2). Данные передаются с помощью световых импульсов через изолирующий барьер от светодиода, который принимается фототранзистором в конфигурации с открытым коллектором. Когда светодиод горит, фотодиод генерирует ток во вторичной цепи.

Учитывая, что для передачи данных используется свет, оптоизолятор не чувствителен к электромагнитным помехам (ЭМП). С другой стороны, скорость передачи данных может быть низкой, поскольку скорость передачи данных зависит от скорости переключения светодиода.Кроме того, оптоизоляторы, как правило, имеют более короткий срок службы по сравнению с другими технологиями из-за износа светодиодов с течением времени.

Рис. 2: Оптоизолятор — светодиод излучает световые импульсы через изолирующий барьер, которые принимаются фотодиодом и генерируют ток во вторичной цепи. (Источник изображения: ON Semiconductor)

FOD817 — это одноканальное устройство, рассчитанное на среднеквадратичное значение переменного тока до 5 киловольт (кВ) в течение одной минуты. Он включает в себя инфракрасный (ИК) светодиод на основе арсенида галлия (GaAs), управляющий кремниевым фототранзистором.Приложения могут включать регуляторы мощности и цифровые логические входы.

Электромагнитная изоляция: Возможно, это самый старый технологический подход к изоляции цепей. Основы электромагнитной индукции используются для передачи данных (и мощности, как будет показано ниже) между двумя катушками. Этот подход со временем был значительно улучшен такими компаниями, как Analog Devices, с их технологией iCoupler. В технологии iCoupler катушки трансформатора встроены в интегральную схему, а в качестве изолирующего барьера используется полиимидная подложка.

Электромагнитные подходы к изоляции более чувствительны к помехам магнитного поля, чем оптоизоляторы, и они генерируют свои собственные потенциальные электромагнитные помехи, которые, возможно, необходимо учитывать на этапе проектирования продукта. Однако преимуществами являются более высокие скорости передачи данных 100 Мбит/с и более и низкое энергопотребление.

ADuM1250 от Analog Devices представляет собой пример технологии такого типа (рис. 3). Предназначенное для двунаправленных приложений с изоляцией данных I 2 C, таких как приложения с горячей заменой, устройство обеспечивает скорость передачи данных до 1 Мбит/с и рассчитано на среднеквадратичное значение 2500 В в течение одной минуты в соответствии с UL 1577.Он потребляет 2,8 миллиампер (мА) входного тока (IDD1) на первичной стороне и 2,7 мА тока на вторичной стороне (IDD2) при напряжении питания 5 В (VDD1 и VDD2). Обратите внимание, что каждый канал I 2 C (тактовые сигналы и линии данных) в ADuM1250 требует двух встроенных трансформаторов для обеспечения двунаправленности.

Обычно данные передаются между катушками трансформатора с использованием схемы перехода фронта. Короткие импульсы длительностью в одну наносекунду используются для идентификации переднего и заднего фронтов сигнала данных.Аппаратное обеспечение для кодирования и декодирования также встроено в устройство.

Рис. 3. В двойном изоляторе ADuM1250 I 2 C для каждой линии I 2 C требуется два отдельных трансформатора для обеспечения двунаправленной передачи данных и тактовой частоты. (Источник изображения: Analog Devices, Inc.)

Емкостная развязка: Емкостная развязка достигается, как следует из названия, за счет использования конденсаторов (рис. 4). Благодаря характеристикам емкостной технологии постоянное напряжение блокируется конденсатором, в то время как переменное напряжение может свободно течь.

Рис. 4. Емкостная изоляция использует емкостную характеристику блокировки сигналов постоянного тока и позволяет сигналам переменного тока проходить через изолирующий барьер. (Источник изображения: Texas Instruments)

При использовании высокочастотной несущей (AC) для передачи данных через конденсатор информация может передаваться с использованием схемы модуляции, такой как двухпозиционная манипуляция (OOK). Наличие высокочастотной несущей может означать нулевой цифровой выход (НИЗКИЙ), а отсутствие несущей будет означать единицу (ВЫСОКИЙ) (рис. 5).

Рис. 5. Схема двухпозиционной манипуляции (OOK) использует наличие или отсутствие высокочастотного несущего (AC) сигнала, проходящего через изолирующий барьер, для передачи сигнала логического уровня HIGH или LOW. (Источник изображения: Texas Instruments)

Как и магнитная изоляция, преимущества емкостной изоляции заключаются в высокой скорости передачи данных (100 Мбит/с и выше) и низком энергопотреблении. Недостатки включают большую восприимчивость к помехам электрического поля.

Отличным примером технологии емкостной развязки является четырехканальный цифровой изолятор Texas Instruments ISO7742 с изоляцией до 5000 вольт (среднеквадратичное значение).Устройство поставляется в нескольких конфигурациях в зависимости от требуемого направления потока данных. Он имеет скорость передачи данных 100 Мбит/с и потребляет 1,5 мА на канал. Приложения для ISO7742 включают медицинское оборудование, источники питания и промышленную автоматизацию.

Изоляция питания USB

Уделяя пристальное внимание описаниям компонентов изоляции, разработчики быстро поймут, что для каждой стороны компонента изоляции требуются отдельные источники питания: один для первичной стороны и один для вторичной стороны (VCC1 и VCC2), каждый со своим соответствующим заземлением. для поддержания изоляционного барьера.

Если рассматриваемая конструкция имеет отдельные источники питания, USB 5 вольт на первичной стороне и отдельную батарею плюс заземление для питания вторичной, то все устраивает. Однако, если продукт предназначен для одного источника, скажем, только для входа USB 5 вольт, то как обеспечивается подача напряжения вторичной изоляции? Преобразователь постоянного тока (или драйвер трансформатора) и разделительный трансформатор обеспечивают решение. Преобразователь постоянного тока может использоваться для повышения или понижения напряжения, а трансформатор обеспечивает гальваническую развязку.

Пример такого изолированного источника питания показан на рис. 6 с использованием драйвера Texas Instruments SN6505 в сочетании с изолирующим трансформатором Würth Elektronik 750315371 (развязка 2500 В, среднеквадратичное значение). Использование стандарта USB 5 В и 500 мА на входе для SN6505 обычно обеспечивает более чем достаточную мощность для управления цепями изоляции вторичной стороны для передачи данных, а также, возможно, для других схем, таких как датчики. Два диода на стороне вторичной цепи обеспечивают выпрямление на выходе.Многие конструкции добавляют регулятор напряжения с малым падением напряжения (LDO) на вторичной обмотке для более чистой регулировки напряжения.

Рис. 6. Драйвер трансформатора Texas Instruments SN6505 в сочетании с развязывающим трансформатором Würth Elektronik 750315371 обеспечивает изолированный путь питания для управления вторичной цепью. (Источник изображения: Texas Instruments)

Дополнительный критерий, который может стать важным для проектировщика: свободное место на печатной плате (PCB). Использование отдельных компонентов для изоляции питания и данных может занимать ценное пространство на плате.Хорошая новость заключается в том, что существуют устройства, которые сочетают в себе изоляцию питания и передачи данных в одном корпусе. Примером такой топологии является двухканальный цифровой изолятор ADuM5240 компании Analog Devices (рис. 7).

Рис. 7. Двухканальный цифровой изолятор ADuM5240 от Analog Devices сочетает изоляцию питания и данных в одном устройстве для экономии места. (Источник изображения: Analog Devices)

ADuM5240 использует магнитную изоляцию на основе трансформатора для питания и передачи данных в одном корпусе, чтобы уменьшить общие требования к площади печатной платы.ADuM5240 обеспечивает изоляцию 2500 В среднеквадратичного значения в течение 1 минуты в соответствии с UL 1577 и скорость передачи данных до 1 Мбит/с.

Изоляция данных восходящего порта USB

Во всех приведенных выше примерах предполагается изоляция между первичной и вторичной цепями. В тех случаях, когда уже существует периферийное устройство, разработанное без оборудования для изоляции данных, разработчики могут выполнить изоляцию на интерфейсе USB (то есть на кабеле). Это эффективно продвигает изоляцию данных вверх по течению между хостом USB и периферийным устройством USB (рис. 8).

Рис. 8. Если уже существует периферийное устройство, разработанное без аппаратного обеспечения изоляции данных, разработчики все равно могут обеспечить защиту, перемещая изоляцию данных USB вверх по течению, между хостом USB и периферийным устройством USB. (Источник изображения: Digi-Key Electronics)

Для реализации этого подхода разработчики могут использовать ADuM4160 компании Analog Device с изоляцией, рассчитанной на среднеквадратичное значение 5000 В в течение 1 минуты. В этом решении используется та же технология iCoupler, что обсуждалась выше, но изоляция нацелена на интерфейс передачи данных USB (D+ и D-) (рис. 9).Дополнительные приложения для ADum4160 включают изолированные концентраторы USB и медицинские устройства.

Рис. 9. Analog Devices ADuM4160 предлагает решение для изоляции линии передачи данных USB (D+, D-), которое может быть полезно, когда необходимо обеспечить изоляцию на кабеле USB-хост-периферия. (Источник изображения: Analog Devices)

Конструктивные особенности изоляции

Как разработчик выбирает лучшую технологию изоляции? Как упоминалось выше, на выбор правильной технологии для конкретной работы влияет множество факторов.В таблице 1 показаны некоторые из этих критериев проектирования для различных типов технологий изоляции. Как и в случае любого другого проекта, необходимо внимательно изучить все используемые компоненты. Ничто не заменит тщательного изучения спецификаций и создания прототипов с выбранными компонентами.

Таблица 1. Существует несколько ключевых факторов, которые необходимо учитывать при выборе подхода к изоляции, но очень важно, чтобы разработчики внимательно изучили техническое описание и прототип с выбранными компонентами.(Источник данных: Digi-Key Electronics)

В дополнение к тем, которые указаны в таблице 1, при разработке изолированных периферийных устройств на основе USB необходимо учитывать и другие факторы. Например, необходимо рассчитать общий бюджет мощности, необходимый для вторичной цепи. Достаточная мощность должна передаваться с первичной стороны на изолированную вторичную цепь, чтобы обеспечить всю необходимую мощность не только для компонентов изоляции, но и для любых других устройств, таких как датчики, светодиоды и логические компоненты.

Кроме того, как упоминалось выше, при использовании решения по электромагнитной изоляции потенциальные электромагнитные помехи, генерируемые трансформатором(ами), должны учитываться при тестировании излучения и/или влияния электромагнитных помех на другие схемы.

Заключение

USB продолжает расти в скорости передачи данных и возможностях источника питания. Тем не менее, при разработке продуктов с USB-питанием и/или интерфейсом передачи данных целесообразно всегда помнить о гальванической развязке цепей данных и питания.

Для достижения гальванической развязки разработчики могут выбирать между оптическим, емкостным и электромагнитным подходами после учета множества критериев, включая скорость передачи данных и электромагнитные помехи, а также требования к питанию и месту на плате.Независимо от того, что выбрано, существует множество решений, которые помогут разработчикам обеспечить как целостность схемы, так и безопасность разработчика и конечного пользователя.

Отказ от ответственности: мнения, убеждения и точки зрения, выраженные различными авторами и/или участниками форума на этом веб-сайте, не обязательно отражают мнения, убеждения и точки зрения Digi-Key Electronics или официальную политику Digi-Key Electronics.

Tom’s Circuits — схема печатной платы для разъемов USB-C

USB-C: кабели, разъемы и печатные платы

Подача питания через USB-C сосуществует с цифровыми данными SuperSpeed.Чтобы раскрыть потенциал этого интерфейса, сначала поймите, как кабели и разъемы влияют на требования к компоновке печатной платы.

Кабели USB-C — Вы еще не запутались?

Не существует ни одного стандартного кабеля USB-C. Каждый кабель адаптирован для своего применения и имеет электронную идентификацию. Для сильноточных приложений требуется более толстая медь. Длина кабеля также ограничена приложением из-за потери мощности и затухания сигнала при высоких скоростях передачи данных.

Кабель USB-C имеет 8 коаксиальных или 4 твинаксиальных высокоскоростных соединения для передачи данных.Линии дифференциальные, обеспечивающие 4 полосы цифровых сигналов, по 2 в каждом направлении. Каждая полоса может передавать данные со скоростью 5 Гбит/с или более. Эти высокие скорости передачи данных требуют согласования длины и контроля импеданса. Также включен устаревший интерфейс USB 2.0. Также есть два провода для боковой полосы, которая может быть другим типом связи. Например, возможно подключение аналоговых наушников. Силовой провод Vbus может передавать до 3 ампер тока и 20 вольт. Конфигурация происходит на канале конфигурации. В более ранних версиях спецификации было два провода конфигурации.Новые версии удаляют один из них и вместо этого предоставляют Vconn, который может обеспечить большую мощность. Есть два выделенных провода заземления, и ток заземления также протекает в коаксиальных экранах.

Спецификация USB находится в свободном доступе на сайте usb.org. В нем описывается множество возможных кабелей, в том числе специализированные кабели для USB 2.0, HDMI, высокоскоростных данных и кабелей только для питания.

Сечение микрокоаксиального кабеля

 

Микрокоаксиальные кабели можно легко спутать с обычными проводами.У них есть изолирующая оболочка, а внутри находится плетеный экран, скрывающий еще один изолированный провод. Этот внутренний провод несет данные. Два согласованных микрокоаксиальных кабеля создают единую высокоскоростную дифференциальную линию передачи данных. Один коаксиальный кабель несет сигнал, а другой несет отрицательную копию того же сигнала.

 

Поперечный разрез Twinax

 

Другая реализация пары линий данных — твинаксиальная (твинаксиальная), когда и положительная, и отрицательная копии сигнала совместно используют один и тот же экран.В этом типе провода легче подобрать длину, и, вероятно, он будет более популярным из двух вариантов.

Кабели также включают заземляющие соединения, скрытые компоненты, такие как обходные конденсаторы, и цепи идентификации кабеля. Это помогает избежать повреждения устройства и снижает электромагнитные помехи.

Разъемы USB-C

Конструкция разъема учитывает требования по электромагнитным помехам для мощных и высокоскоростных конструкций. Имеет заземленную оболочку. Выступы корпуса припаяны к плате и требуют прорезей.Эти слоты усложняют изготовление печатных плат.

Типы разъемов

включают поверхностный монтаж, смешанный поверхностный монтаж и сквозное отверстие, сквозное отверстие, прочный и средний монтаж.

Средний разъем USB-C

Средний соединитель экономит высоту, так как находится внутри выреза в плате. Прежде чем использовать этот тип разъема, обязательно учитывайте возможность панелирования платы.

Штыри разъема проходят внутри канавок на пластине из пластика. Штыри имеют разную длину, поэтому питание может подаваться до подключения сигналов.

Контакты разъема

Корпуса разъемов

доступны в усиленном исполнении. Комбинированный разъем для сквозного и поверхностного монтажа обеспечивает дополнительную прочность, а также улучшает компоновку двухслойных конструкций. Еще более прочные разъемы отлиты из алюминия и могут быть водонепроницаемыми.

Прочность троса ограничена. Цель состоит в том, чтобы кабель порвался до разъема. Нагрузка на кабельное соединение обычно возникает из-за изгиба. При небольшом изгибе кабель не повреждается.

Трагедия оборванного кабеля за 30 долларов

При крутящем моменте до 0,75 ньютон-метра (Н-м) кабель сгибается без повреждения кабеля или разъема. При некотором крутящем моменте между 0,75 Нм и 2 Нм USB-штекер сломается. Точка разрыва определяется как точка, в которой трос ослабевает. Кривая на графике показывает трагедию с оборванным 30-долларовым кабелем. Это происходит до того, как разъем в устройстве сломается, а хрупкость кабеля должна уберечь от поломки более дорогое устройство.Чтобы убедиться в этом, можно смоделировать механическую прочность платы с помощью анализа методом конечных элементов.

DFM для высокоскоростных цифровых печатных плат

Загрузить сейчас

Схема печатной платы USB-C

Весло

The Paddle — макетная плата и эталонный дизайн. Он выводит линии передачи данных SuperSpeed, интерфейс USB 2.0 и обеспечивает подачу питания.

Симметрия верхней и нижней сторон не случайна.USB Type-C — это реверсивная вилка без предпочтительного низа или верха. Питание, заземление и сигналы появляются с обеих сторон, так что перепутывание разъема может быть размотано схемой на плате.

В последней спецификации USB-C Vconn выполняет множество других функций

Большинство контактов дублируются, поэтому разъем работает в обоих направлениях. Для цифровых соединений SuperSpeed ​​сигнальные полосы меняются местами. Для приложений, где программное обеспечение не может распутать биты, схемы переключения ИС могут снова поменять местами сигналы.

В более старой версии спецификации было два контакта конфигурации, Config1 и Config2. В последней спецификации USB-C есть один контакт конфигурации, а Vconn выполняет множество других функций, включая обеспечение большей мощности.

Питание USB-C

Процесс согласования подачи энергии

При первом включении устройства на него подается питание 5 В с током 500 мА. Это увеличение мощности по умолчанию по сравнению с предыдущими поколениями USB. Для устройств, которым требуется больший ток или напряжение, комбинация оборудования Power Delivery и программного процесса согласования убеждает хост-систему увеличить напряжение и ток.Доступная мощность предоставляется как приращение тока при фиксированном напряжении. Когда ток достигает предела в 3 ампера, активируется более высокое напряжение, а максимальный ток уменьшается, чтобы обеспечить такое же количество энергии.

Питание USB-C

Маршрутизация SuperSpeed ​​+ Трассировки

Пары дифференциальных сигналов SuperSpeed ​​5 ГГц требуют маршрутизации согласованной длины и контроля импеданса. Максимальный перекос между положительным и отрицательным сигналами в кабеле составляет 100 пс, и печатная плата не должна сильно к этому прибавлять.FUSB340 — это коммутатор SuperSpeed ​​10 Гбит/с с типичным перекосом 6 пс. Сохранение перекоса трассировки примерно до 6 пс требует, чтобы длина соответствовала примерно 1 мм.

Дифференциальное сопротивление должно поддерживаться в пределах от 75 Ом до 105 Ом. Следы должны быть как можно короче, потому что недорогие материалы для печатных плат дают потери на высоких частотах.

Лучше всего размещать дорожки на одном слое. Если используется несколько слоев, длина каждого слоя должна быть согласована.Это объясняет различия в скорости распространения сигнала между слоями. Переходные отверстия, проложенные к внутренним слоям, особенно на толстых платах, создают шлейфы линий передачи, которые нарушают целостность сигнала. Переходные отверстия можно просверлить, чтобы удалить заглушку.

Штырьки сквозного разъема не должны торчать в нижней части платы, так как это также создает шлейф линии передачи. Штыри разъема должны быть примерно такой же длины, как и толщина платы. Если провода слишком длинные, они потребуют ручной обрезки, а это производственный кошмар.Выводы, длина которых недостаточна для достижения нижней стороны печатной платы, будут иметь проблемы с пайкой.

Расчет ширины и расстояния между дорожками, необходимых для высокоскоростных дифференциальных линий, выходит за рамки простых эмпирических правил или расчетных кривых. Инструменты анализа целостности сигнала включают решатель 2D-поля, который может помочь в проектировании трасс и пространств. Анализ ограничен реальностью изготовления платы, которая не всегда соответствует идеальной геометрии и диэлектрикам. Рекомендуется работать с вашим поставщиком печатных плат, чтобы найти стек, отвечающий вашим потребностям.Дифференциальные испытательные купоны, добавленные к панелям печатных плат, позволяют производителю плат проверить, соответствуют ли платы требованиям.

В Tempo Automation процесс заказа оптимизирован с учетом требований к высокоскоростным платам. Для получения подробной информации посетите страницу Возможности или загрузите стек Tempo CAD и файлы DRC.

 

Схема для USB игрового контроллера с 12 входами (8 кнопок + 4 направления)


Схема для игрового контроллера USB с 12 входами (8 кнопок + 4 направления)

Содержимое

Обзор проекта

Для некоторых проектов предусмотрена схема, позволяющая подключить 12 кнопок (в том числе 4 кнопки направлений) к ПК с USB-портом очень полезен.Вот несколько примеров:
  • Самодельный аркадный контроллер и небольшие игровые автоматы
  • Простой контроллер (1 провод на кнопку) к USB. Например: Нео-Гео, Атари…
  • С помощью соответствующего программного обеспечения на стороне ПК можно использовать входы для других целей. Например: переключатели, концевые выключатели, сигнализация… Чистое решение чем модификация существующего игрового контроллера

На этой странице вы узнаете, как собрать такую ​​схему с помощью микроконтроллера.Прошивка реализует стандартный USB-джойстик с 4 кнопками направления и 8 кнопками общего назначения.

В зависимости от ваших навыков, вы можете построить схему на макетной плате, используя сквозные компоненты или соберите версию для поверхностного монтажа, используя мою маленькую многоцелевую плату PCB2 печатная плата. Я также продаю готовые схемы и предварительно запрограммированные микросхемы Atmega8 (только в DIP-корпусе). Визит мой интернет-магазин для более подробной информации.

Драйверы не требуются!
Правильно, так как стандарт USB определяет классы устройств.я использую устройство человеческого ввода (HID), которое позволяет мне сообщить компьютеру, что Подключаемое USB-устройство представляет собой джойстик и имеет 2 оси и 4 или 8 кнопок. Другой хорошо, что адаптер должен работать со всеми операционными системами поддержка HID-устройств. (проверил, работает как минимум на Win98, Win2K, WinXP и Linux)

В этом проекте используется микроконтроллер ATmega8 от Atmel. Этот микроконтроллер аппаратно не поддерживает USB, поэтому я использовал только программный драйвер USB из объективного развития.Этот Драйвер позволяет микроконтроллеру AVR, такому как ATmega8, общаться через USB с минимальным количеством внешних компонентов. В результате интерфейс можно построить дешево и легко


Схема

Вот основная схема:
А вот пример проводки:

Кроме того, ниже на этой странице показана таблица подключения контроллеров NeoGeo.
Список компонентов:
Артикул Описание
U2 Микроконтроллер Atmega8.ATMEGA8-16PC, ATMEGA8-16PI, ATMEGA8-16PJ или ATMEGA8-16PU. Не используйте ATMEGA8L-*, часы 12 МГц были бы слишком высокими.
R1 Резистор 1,5 кОм. Подойдут обычные карбоновые пленочные резисторы на 1/4 ватта.
R2, R3 Резисторы 68 Ом. Подойдут обычные карбоновые пленочные резисторы на 1/4 ватта.
D2, D3 Стабилитроны 3,6 В.
R4 Не устанавливать, больше не используется.
D1 Не устанавливать, больше не используется.
Y1 Кристалл 12 МГц.
C2, C3 Конденсаторы 27 пф. Если в описании кристалла рекомендовано другое значение, используйте его.
C1 Конденсатор 10 мкФ. Установите его рядом с ATmega8.
JP1, JP2 Перемычки. Вы также можете использовать DIP-переключатели, обычные переключатели или перемычки для пайки.
J2 6-контактный разъем, расстояние 2,54 мм. Нужен для программирования ATmega8.

Для USB-подключения просто зачистите USB-кабель и припаяйте провода напрямую. к доске. USB использует стандартные цвета проводов:
Цвет Описание
RED +5 Вольт +50136 Ground Green D + D +
Белый D-


Программирование

Микроконтроллер — это компонент, который необходимо запрограммировать, чтобы что-то полезное.Итак, вот шестнадцатеричный файл, который необходимо прошить в микроконтроллер:
usb_game12-1.0.hex

Многие микроконтроллеры имеют то, что называется «Fuse bytes». В случае с ATmega8a два байта: старший байт и младший байт. Эти байты используются для настройки некоторых аспектов микроконтроллера. Какой тип часов использовать? Кристалл? Резонатор? Внутренние часы RC? Позволять программирование через провайдера? Очень важно установить предохранители на правильные значения. Использование неправильного значения могут сделать ваш MCU непригодным для использования.

Вот соответствующие значения предохранителей для этого проекта:
старший байт = 0xc9 , младший байт = 0x9f

Подробнее о программировании AVR см. посетите мою страницу программирования AVR.


Исходный код

Исходный код выпущен под лицензией GPL и компилируется с помощью avr-gcc. Чтобы предотвратить конфликты, пожалуйста, не распространяйте модифицированную версию, в которой дескриптор отчета USB имеет значение . был изменен без замены идентификатора поставщика USB и идентификатора продукта вашими.

usb_game12-1.0.tar.gz


Печатная плата для поверхностного монтажа

Версия для поверхностного монтажа использует мою схему Multiuse PCB2. Вот как это выглядит:
Многофункциональная печатная плата2:
Схема подключения для этого проекта на «Multiuse PCB2»:


Проводка адаптера NeoGeo

Контроллеры Neo Geo используют стандартные разъемы DB15. Этот разъем также используется старым ПК Джойстики но это несовместимо.Вот таблица, описывающая, как подключить Neo Geo. Контроллер разъем к этой цепи:
Common
DB15 PIN Neo Geo Name1240 USB Game12 Имя Комментарии
1 Common
3 Выбор
4 D Кнопка 9 9 B Кнопка 9 9 6
7 Down
8 + 5V + 5V + 5V Только для некоторых контроллеров
9 D Кнопка 9 Дублирует PIN 4 9 9
11 Начало 4
12 Кнопка C Кнопка 2
13 Кнопка
14 левый левый
15 UP UP
(контакты 2 и 10 DB15 не подключены)

Отказ от ответственности

Я не могу нести ответственность за любые убытки, которые могут возникнуть у вас или ваше оборудование, следуя процедурам, представленным на этой странице.Также, Я НЕ ДАЮ АБСОЛЮТНО НИКАКИХ ГАРАНТИЙ на правильность и удобство использования информации на этой странице. Обратите внимание, однако, что процедуры выше сработали в моем случае без каких-либо повреждений или проблем.

Теперь вы не можете сказать, что я вас не предупреждал 🙂

Схема USB-изолятора и работа

Следующие обсуждения были отправлены мне по электронной почте г-ном Джоном Швецией, который является одним из заядлых читателей этого блога, здесь он объясняет об устройстве USB-изолятора и о том, как его можно включить при использовании осциллографа. с ПК, чтобы защитить осциллограф и тестовую схему от случайного высокого напряжения.Давайте узнаем больше.

Circuit Concept#1

Некоторое время назад я купил двухканальный USB-осциллограф Digitech 40 МГц, который теперь хочу научиться использовать с ПК через USB.

Я слышал, что нужно соблюдать крайнюю осторожность при размещении заземления щупа осциллографа этого (и любого) осциллографа на тестовой схеме, если эта тестовая схема также подключена к потенциалу заземления сети, подключив ее к порту USB для включите его.

Неправильное движение может вывести из строя тестовую схему и, возможно, осциллограф 🙁 Видео Дейва из блога EEV объясняет опасности более четко, чем я могу.

Одним из решений этой проблемы может быть размещение USB-изолятора между USB-входом тестовой схемы и ПК. Пример такого изолятора показан здесь:

Менее дорогая альтернатива многим другим невероятно дорогим изоляторам, также показанным на EBay, может быть действительно полезной. Может ли это быть полезным DIY-проектом для страниц Homemade Circuit Projects?

Спасибо, Джон Уотерман

Анализ идеи схемы

Спасибо, Джон,

Да, это определенно интересная концепция для исследования.

Тем не менее, это сложная схема, и я не думаю, что смогу разработать ее. Позвольте мне попробовать, я дам вам знать, если мне случится взломать его.

С уважением.

Схема #2

Привет, Swagatam,

Наконец-то я нашел схему изолятора. К сожалению, тот, что мне дали, был маленьким и нечетким. Пробовал повышать резкость в фотошопе, но все равно плохо. Это даст вам идею.

Детали:

Модуль цифрового изолятора USB с низким уровнем шума

Описание Этот модуль разработан на базе ADUM4160, высокоскоростного и низкоскоростного USB-изолятора 5 кВ.

Это хороший выбор для приложений, которым необходима изоляция между ПК и периферийным устройством. Этот модуль отличается низким уровнем шума, что очень подходит для устройств Hi-Fi.

Кроме того, имеется схема защиты от перегрузки по току. Когда в вашем устройстве произойдет короткое замыкание, источник питания будет отключен, чтобы защитить как ваше устройство, так и этот модуль.

При возникновении перегрузки по току загорается красный светодиод.

Особенности:

USB 2.0 совместимый

Низкая и полная скорость передачи данных: 1,5 Мбит/с и 12 Мбит/с, выбирается с помощью перемычки Двунаправленная связь Встроенный LDO-стабилизатор для приложений с низким уровнем шума Широкий диапазон потребляемой мощности: от +6 В до +24 В Защита от перегрузки по току нисходящего порта (Эта функция очень полезно для защиты вашего устройства от повреждения в случае короткого замыкания)

Circuit Concept#3

Еще раз приветствую Swagatam,

Полезный парень из Китая предоставил эту схему в формате PDF (прилагается).Теперь вы можете обойти его и исследовать 🙂

John

USB LED Lamp Circuit | USB-светильник 5 В для ноутбука

В этом проекте я покажу вам, как сделать простую схему светодиодной лампы USB. Это простая в реализации схема, которую можно использовать для дополнительного освещения вашего ноутбука или планшета.

Введение 

USB — это аббревиатура от Universal Serial Bus. Стандарт USB был разработан для упрощения соединений между компьютером и его периферийными устройствами.Фактически, почти все внешние устройства, такие как клавиатура, мышь, принтер, записывающее устройство DVD, жесткий диск и т. д., подключаются через порт USB.

ПРИМЕЧАНИЕ: Поскольку этот проект основан на USB-порте, мы имеем в виду только универсальный USB-порт.

Теперь, переходя к проекту, в условиях плохой освещенности или отключения электроэнергии вы можете не видеть клавиши на клавиатуре должным образом (не проблема, если у вас клавиатура с подсветкой). Что, если вы можете сделать небольшую лампу, которая питается от USB и может решить эту проблему.USB LED Lamp Circuit — простое решение этой проблемы.

Поскольку порт USB обеспечивает выходное напряжение 5 В, его можно использовать для освещения простой цепи светодиодной лампы. Еще одним преимуществом этой лампы является то, что вы не будете мешать другим большими лампами, так как все, что вам нужно, это маленькая светодиодная лампа с питанием от USB.

Схема светодиодной USB-лампы

Компоненты схемы

  • USB-штекер
  • Светодиоды – 5 белых светодиодов размером 5 мм
  • Резисторы – 100 Ом X 5
  • Перфорированная доска

Схема схемы светодиодной USB-лампы

Цепь в основном состоит из штыревого разъема USB.USB в основном можно разделить на два стандартных типа — USB типа «A» и USB типа «B». Эти разные типы USB-разъемов различаются по форме. USB типа «A» можно использовать с вышестоящими устройствами, такими как USB-концентратор или хост. USB типа «B» можно использовать с последующими устройствами, такими как принтеры.

Кабели будут иметь одинаковое количество контактов, но они будут отличаться механически. Было выпущено много версий на USB. Первая версия USB 1.0 и 1.1 имела скорость передачи данных 12 Мбит/с. USB 2.0 имеет скорость передачи данных 480 Мбит/с.Ожидается, что USB 3.0 будет иметь скорость передачи данных 4,8 Гбит/с.

Есть ли у вас какие-либо идеи о схеме — 3X3X3 LED Cube Circuit

Используемый здесь USB

относится к типу «A». Он имеет 4 контакта. Это контакты VCC, GND, D+, D-. Контакты D+ и D- являются контактами данных. Контакт VCC выводит напряжение 5В. Светодиодную USB-лампу с USB-разъемом типа «A» можно просто подключить к USB-порту компьютера.

Светодиод

представляет собой полупроводниковый прибор с двумя выводами. Обычно светодиоды использовались для индикации, но в наши дни светодиоды становятся основными источниками освещения в домах, офисах, улицах, автомобилях и т. д.Светодиод похож на обычный диод с P-N переходом. Энергия, излучаемая в виде света при подаче требуемого напряжения, в то время как обычный диод с PN-переходом излучает энергию в виде тепла.

Цвет излучаемого света зависит от ширины запрещенной зоны полупроводника. Используемые здесь светодиоды являются обычными белыми светодиодами. У них падение напряжения 3,6В. Ток, необходимый для светодиодов, составляет 40 мА. Первоначально эти светодиоды ограничены красным цветом, позже светодиоды высокой мощности и другие цветные светодиоды, такие как синие светодиоды, белые светодиоды и т. д.были разработаны.

ПРИМЕЧАНИЕ: Значения прямого напряжения и тока см. в техпаспорте светодиода.

Резистор 100 Ом подключен между светодиодом и USB. Он действует как токоограничивающий резистор. Поскольку светодиодам требуется максимальный ток 40 мА, чтобы светиться с полной яркостью, они должны защищать от тока, превышающего этот.

Таким образом, по этой причине между светодиодом и источником питания должен быть помещен резистор, чтобы ограничить величину тока, протекающего через светодиод.Напряжение питания, поступающее от USB, составляет 5 В, а падение тока на светодиоде составляет 40 миллиампер. Для расчета номинала резистора можно использовать следующую формулу.

Р=В/И

, где значение V равно 5 вольт, а значение I равно 40 мА.

Итак, R= 5 В/0,04 А = 125 Ом

Но обычно резистора 125 Ом в реальном времени не существует. Поэтому вместо 125 Ом используется резистор 100 Ом. Хотя он дает выходной ток 50 мА, это допустимо для светодиода.

Видеомоделирование цепи светодиодной лампы USB

Как спроектировать схему светодиодной лампы USB?

Возьмите небольшой кусок перфорированной платы и припаяйте штекер USB-разъема. Затем приступайте к пайке светодиодов и резисторов 100 Ом. Соскоблите края, чтобы сгладить перфорированную доску.

Как управлять схемой светодиодной лампы USB?
  • Сначала подключите цепь, как показано на принципиальной схеме.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.