Оглавление:
Большинство современных мобильных телефонов, смартфонов, планшетов и других носимых гаджетов, поддерживает зарядку через гнездо USB mini-USB или micro-USB. Правда до единого стандарта пока далеко и каждая фирма старается сделать распиновку по-своему. Наверное чтоб покупали зарядное именно у неё. Хорошо хоть сам ЮСБ штекер и гнездо сделали стандартным, а также напряжение питания 5 вольт. Так что имея любое зарядное-адаптер, можно теоретически зарядить любой смартфон. Как? Изучайте варианты распиновки USB и читайте далее.
Бренды Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC и многие другие телефоны распознают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены. Закоротить их можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель.
Если зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini-USB или micro-USB, то не нужно соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус — на 5-й (последний).
У Айфонов контакты Data+ (2) и Data- (3) должны соединяться с контактом GND (4) через резисторы 50 кОм, а с контактом +5V через резисторы 75 кОм.
Для заряда Самсунг Галакси в штекере USB micro-BM должен быть установлен резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами и перемычка между 2 и 3 контактами.
Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм.
Практически любому планшетному компьютеру для заряда требуется большой ток – раза в 2 больше чем смартфону, и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем. Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер. Поэтому ставится отдельное гнездо (часто круглого типа). Но и его можно адаптировать под мощный ЮСБ источник питания, если спаять вот такой переходник.
Для правильного заряда планшета Samsung Galaxy Tab рекомендуют другую схему: два резистора: 33 кОм между +5 и перемычкой D-D+; 10 кОм между GND и перемычкой D-D+.
Вот несколько схем напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих эти напряжения получить. Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать это значение.
Теперь у вас есть схема распиновки всех популярных смартфонов и планшетов, так что если имеете навык работы с паяльником – не будет никаких проблем с переделкой любого стандартного USB-разъема на нужный вашему девайсу тип. Любая стандартная зарядка, которая основывается на использовании USB, предусматривает использование всего лишь двух проводов – это +5В и общий (минусовой) контакт.
Просто берёте любую зарядку-адаптер 220В/5В, от неё отрезаете ЮСБ коннектор. Отрезанный конец полностью освобождается от экрана, в то время как остальные четыре провода зачищаются и залуживаются.
Теперь берем кабель с разъемом USB нужного типа, после чего также отрезаем от него лишнее и проводим ту же самую процедуру. Теперь остается просто спаять между собой провода согласно схемы, после чего соединение изолировать каждое отдельно. Полученное в итоге дело сверху заматывается изолентой или скотчем. Можно залить термоклеем – тоже нормальный вариант.Бонус: все остальные разъёмы (гнёзда) для мобильных телефонов и их распиновка доступны в единой большой таблице – смотреть.
Разъем USB в ходу еще с 1997 года. Тогда его устанавливали в компьютерные материнки. Теперь же он получил повсеместную реализацию: его используют в смартфонах и плеерах, принтерах и куче других устройств. Выходят все новые и более совершенные версии USB. Статья расскажет, чем они отличаются друг от друга, а также об особенностях их распиновки.
Прежде, чем перейти к рассказу о распиновке USB по цветам, сначала следует разобраться с видами такого интерфейса. Во-первых, они отличаются размерами. Сейчас в ходу стандартный, например, для компьютера, и микро — стоит в мобильниках и периферийных устройствах. Мини тоже встречается, однако такой вид разъема уже устаревает.
Также USB делят на 2 типа:
А теперь давайте поговорим о видах и их отличиях.
1. v1 — модифицированный вариант версии 1.0, использование которой решили прекратить из-за многочисленных ошибок в протоколе передачи данных. У него был низкий показатель пропускной способности в сравнении с современными представителями.
Основные параметры:
2. USB 2.0, как у ADATA UV250 32GB — стандарт, который превосходит предыдущую версию по быстроте, обеспечивая максимальный показатель в 480 Мб/с.
3. ЮСБ 3.0, как в док-станции ThinkPad. Был разработан с целью решения проблем, связанных с медлительностью. Согласно спецификации, он способен обеспечить скорость в 5 Гб/с, номинальный ток увеличен до 0,9А. Штекеры и гнезда 3 версии маркированы синим, благодаря чему визуально отличить их от ранних модификаций довольно просто. Также выпускаются модели еще быстрее — 3.1.
Читайте также: Рейтинг мониторов для дизайнеров и фотографов — 10 моделей для работы с фото
Распиновка обозначается определенными цветами — это общепринятые стандарты, которые упрощают задачи, связанные с ремонтом. Да и в целом цветовая схема упрощает понимание того, какой кабель за что отвечает.
У первой и второй версии USB интерфейса обозначения и расположение идентичны. Поколение III имеет отличия, связанные с конструктивными и скоростными особенностями. Подробнее — в нижеследующих разделах.
Узнайте: Как открыть порты на роутере: инструкция и 3 способа решения возможных проблем
Нижеследующая таблица схематично поясняет, как выглядит цветовая распайка портов этого поколения.
Стоит отметить, что у типов А и В одинаковые схемы. Разница лишь в том, что в А расположение линейное, тогда как В отличается расположением сверху и снизу, как в таблице:
Интересно: Как подключить видеокарту к компьютеру: инструкция для чайников в 3 разделах
В 3й ветви (этот кабель AM/Type-C принадлежит к такому) коннекторов 9, иногда 10. Все зависит от наличия или отсутствия экранирующей оплетки. Естественно, увеличилось и число контактов, но размещены они в шахматном порядке. Это нужно для совместимости с более старыми версиями.
Смотрите также: 10 лучших облачных сервисов хранения информации
Уменьшенные порты — пятиконтактные. Микро — стандарт для большинства гаджетов. Они отличаются миниатюрными габаритами, мини — как уже говорилось выше, устаревает. Оба варианта имеют одинаковую распиновку, которая представлена в таблице ниже.
На заметку. Обозначение таких портов выглядит следующим образом: «мама» — micro-AF(BF), а «папа» — micro-АМ(ВМ).
Дополнительный коннектор для экранирования встречается не везде, и потому не имеет номера.
Примечание: контакт №4 в В типе не задействуют.
Полезно: Как можно соединить системный блок и телевизор — 6 вариантов подключения
Цветовая схема распайки позволяет решать задачи, которые связаны с ремонтом, быстрее, поскольку дает возможность быстро понять, какой провод за что отвечает. Она также позволяет на глаз определить, что перед пользователем: 2.0 или 3.0. Поскольку у более новых видов интерфейса растет и пропускная способность, стоит отдавать предпочтение именно им: стоят такие кабели не намного дороже, чем те, где разъем принадлежит к старшему поколению. К тому же, конфликта между поколениями нет: более скоростные модели работают с более медленными. Но стоит учитывать, что при подключении смартфона на 3.0 к компьютеру, в котором стоит 2.0, инфо будет передаваться с быстротой, присущей старой версии.
USB — это последовательная шина. Он использует 4 экранированных провода: два для питания (+5 В и GND) и два для дифференциальных сигналов данных (обозначены как D+ и D- в распиновке).
В кабеле USB для передачи данных сигналы Data+ и Data- передаются по витой паре без необходимости согласования. Полудуплексная дифференциальная передача сигналов используется для уменьшения воздействия электромагнитных помех на более длинные линии. D+ и D- работают вместе; они не являются отдельными симплексными соединениями.
USB поддерживает четыре скорости передачи данных:
USB-устройство должно указать свою скорость, подняв линию D+ или D- до 3,3 вольта. Эти подтягивающие резисторы на стороне устройства также будут использоваться хостом или концентратором для обнаружения наличия устройства, подключенного к его порту. Без подтягивающего резистора USB предполагает, что к шине ничего не подключено.
Распиновка различных разъемов показана ниже
Пин | Имя | Цвет кабеля | Описание |
---|---|---|---|
1 | ВКК | Красный | +5 В постоянного тока |
2 | Д- | Белый | Данные — |
3 | Д+ | Зеленый | Данные + |
4 | Земля | Черный | Земля |
Разъем USB Micro-B
Разъем Micro-B становится все более популярным на небольших устройствах.
Пин | Имя | Цвет кабеля | Описание |
---|---|---|---|
1 | ВКК | Красный | +5 В постоянного тока |
2 | Д- | Белый | Данные — |
3 | Д+ | Зеленый | Данные + |
4 | ID | н/д | USB OTG ID |
5 | Земля | Черный | Земля |
USB (универсальная последовательная шина), предназначенная для подключения к ПК периферийных устройств, таких как мыши, клавиатуры, сканеры, цифровые камеры, принтеры, жесткие диски и сетевые компоненты. Он стал стандартным методом подключения для самых разных устройств.
Универсальная последовательная шина (USB) — это интерфейс для установления связи между устройствами и хост-контроллером (обычно персональным компьютером). В настоящее время USB заменил множество более ранних интерфейсов ПК (таких как последовательный порт RS-232, параллельный порт и даже FireWire). Благодаря возможности подачи питания на первичные устройства USB часто используется в качестве зарядного устройства для портативных устройств.
Архитектура системы USB состоит из хост-контроллера, портов USB и нескольких подключенных устройств. Могут быть включены дополнительные USB-концентраторы, позволяющие разветвляться на древовидную структуру с пятью уровнями уровней. USB может подключать периферийные устройства компьютера, такие как мыши, клавиатуры, цифровые камеры, КПК, мобильные телефоны, принтеры, персональные медиаплееры, устройства протокола передачи мультимедиа (MTP), флэш-накопители, GPS, сетевые адаптеры и внешние жесткие диски. Для многих из этих устройств USB стал стандартным способом подключения.
Интерфейс USB предназначен для устранения необходимости добавления карт расширения в шину PCI или PCI-Express компьютера и улучшения возможностей plug-and-play, позволяя заменять устройства в горячем режиме или добавлять их в систему без перезагрузки компьютера.
Штифт | Имя | Цвет кабеля | Описание |
---|---|---|---|
1 | ВКЦ | Красный | +5 В постоянного тока |
2 | Д- | Белый | Данные — |
3 | Д+ | Зеленый | Данные + |
4 | ЗЕМЛЯ | Черный | Земля |
Существует несколько типов разъемов USB. Разъем, установленный на хосте или устройстве, называется розеткой, а разъем, подключенный к кабелю, называется вилкой. В исходной спецификации USB подробно описаны вилки и розетки Standard-A и Standard-B. На сегодняшний день известно 7 разъемов USB: Standard-A, Standard-B, Mini-A, Mini-B, Micro-A, Micro-AB, Micro-B, Type-C. Распиновка Mini-USB и Micro-USB немного отличается: стандартный USB использует 4 контакта, а Mini-USB и Micro-USB используют 5 контактов в разъеме. Дополнительный контакт используется как индикатор наличия подключенного устройства.
USB — это последовательная шина. Он использует 4 экранированных провода: два для питания (+5 В и GND) и два для дифференциальных сигналов данных (обозначены как D+ и D- в распиновке). Схема кодирования NRZI (Non Return to Zero Invert), используемая для отправки данных с полем синхронизации для синхронизации часов хоста и приемника. В дата-кабеле USB Data+ и Data- сигналы передаются по витой паре. Прекращение не требуется. Полудуплексная дифференциальная передача сигналов помогает бороться с влиянием электромагнитных помех на более длинных линиях. Вопреки распространенному мнению, D+ и D- работают вместе; они не являются отдельными симплексными соединениями. USB 2.0 обеспечивает максимальную длину кабеля 5 метров для устройств, работающих на высокой скорости.
Универсальная последовательная шина поддерживает режимы передачи Control, Interrupt, Bulk и Isochronous.
На сегодняшний день известно несколько основных версий USB:
Разъемы USB 1.0 и USB 2.0 имеют одинаковую распиновку разъема, распиновку USB 3.0, а USB Type C имеет новые разъемы с собственными распиновками.
USB-устройство должно указать свою скорость, подав на линию D+ или D- высокий уровень до 3,3 В. Эти подтягивающие резисторы на стороне устройства также будут использоваться хостом или концентратором для обнаружения наличия устройства, подключенного к его порту. Без подтягивающего резистора USB предполагает, что к шине ничего не подключено.
Чтобы помочь пользователю определить максимальную скорость устройства, USB-устройство часто указывает свою скорость на своей крышке с одним из специальных маркетинговых логотипов USB.
При первом подключении нового устройства хост перечисляет его и загружает драйвер устройства, необходимый для его запуска.
Загрузка соответствующего драйвера выполняется с использованием комбинации PID/VID (идентификатор продукта/идентификатор поставщика), предоставляемой подключенным оборудованием. Хост-контроллеры USB имеют свои собственные спецификации: UHCI (универсальный интерфейс хост-контроллера), OHCI (открытый интерфейс хост-контроллера) с USB 1.1, EHCI (расширенный интерфейс хост-контроллера) используется с USB 2.0.Разъем USB представляет собой один провод на 5 В, от которого могут питаться подключенные устройства USB. Определенный сегмент шины рассчитан на подачу до 500 мА. Часто этого достаточно для питания нескольких устройств, хотя этот бюджет должен быть разделен между всеми устройствами после концентратора без питания. Устройство с питанием от шины может использовать столько энергии, сколько позволяет порт, к которому оно подключено.
Концентраторы с питанием от шины могут продолжать распределять питание от шины на подключенные устройства, но спецификация USB допускает только один уровень устройств с питанием от шины от концентратора с питанием от шины. Это запрещает подключение концентратора с питанием от шины к другому концентратору с питанием от шины. Многие концентраторы включают в себя внешние источники питания, которые питают устройства, подключенные через них, не получая питание от шины. Устройства, которым требуется более 500 мА или более 5 вольт, должны обеспечивать собственное питание.
При первом подключении USB-устройств (включая концентраторы) они опрашиваются хост-контроллером, который запрашивает у каждого из них их максимальную потребляемую мощность. Однако похоже, что любая нагрузка, подключенная к порту USB, может рассматриваться операционной системой как устройство. Операционная система хоста обычно отслеживает требования к питанию сети USB и может предупреждать оператора компьютера, когда данный сегмент требует больше энергии, чем доступно, и может отключать устройства, чтобы поддерживать энергопотребление в пределах доступного ресурса.
Спецификация | Текущий | Напряжение | Мощность (макс. ) |
---|---|---|---|
Устройство малой мощности | 100 мА | 5 В | 0,50 Вт |
Маломощное устройство SuperSpeed (USB 3.0) | 150 мА | 5 В | 0,75 Вт |
Мощное устройство | 500 мА | 5 В | 2,5 Вт |
Мощное устройство SuperSpeed (USB 3.0) | 900 мА | 5 В | 4,5 Вт |
Зарядка аккумулятора (BC) 1.2 | 1,5 А | 5 В | 7,5 Вт |
Тип-C | 1,5 А | 5 В | 7,5 Вт |
3 А | 5 В | 15 Вт | |
Power Delivery 2.0 Micro-USB | 3 А | 20 В | 60 Вт |
Power Delivery 2.0 Type-A/B/C | 5 А | 20 В | 100 Вт |
Чтобы распознать зарядку батареи, специальный зарядный порт помещает сопротивление, не превышающее 200 Ом, на клеммы D+ и D−.
Режим специального зарядного устройства:
Простое зарядное устройство USB должно включать резистор 200 Ом между проводами D+ и D- (иногда достаточно замкнуть D+ и D- вместе). В этом случае устройство не будет пытаться передавать или получать данные, но может потреблять до 1,8 А, если источник питания может это обеспечить.
Напряжение, подаваемое портами хоста или концентратора с питанием, составляет от 4,75 В до 5,25 В. Максимальное падение напряжения для концентраторов с питанием от шины составляет 0,35 В от хоста или концентратора к выходному порту концентратора. Все концентраторы и функции должны иметь возможность отправлять данные конфигурации при напряжении 4,4 В, но при этом напряжении должны работать только маломощные функции. Нормальное рабочее напряжение для функций не менее 4,75 В.
Экран должен быть подключен только к земле на хосте. Ни одно устройство не должно соединять экран с землей.