Распиновка usb

Особенности распайки кабеля на контактах разъемов

Какими-то особыми технологическими нюансами пайка проводников кабеля на контактных площадках соединителей не отмечается. Главное в таком процессе – обеспечение соответствия цвета предварительно защищенных от изоляции проводников кабеля конкретному контакту (пину).

Также, если осуществляется распайка модификаций устаревших версий, следует учитывать конфигурацию соединителей, так называемых – «папа» и «мама».

Проводник, запаянный на контакте «папы» должен соответствовать пайке на контакте «мамы». Взять, к примеру, вариант распайки кабеля по контактам USB 2.0.

Используемые в этом варианте четыре рабочих проводника, как правило, обозначены четырьмя разными цветами:

Соответственно, каждый проводник подпаивается на контактную площадку, отмеченную спецификацией разъема аналогичной расцветки. Такой подход существенно облегчает работу электронщика, исключает возможные ошибки в процессе распайки.

Аналогичная технология пайки применяется и к разъемам других серий. Единственное отличие в таких случаях – большее число проводников, которые приходится паять. Чтобы упростить себе работу, удобно использовать специнструмент – надежный паяльник для пайки проводов в домашних условиях и стриппер для снятия изоляции с концов жил.

Независимо от конфигурации соединителей, всегда используется пайка проводника экрана. Этот проводник запаивается к соответствующему контакту на разъеме, Shield – защитный экран.

Нередки случаи игнорирования защитного экрана, когда «специалисты» не видят смысла в этом проводнике. Однако отсутствие экрана резко снижает характеристики кабеля USB.

Поэтому неудивительно, когда при значительной длине кабеля без экрана пользователь получает проблемы в виде помех.

Распаивать кабель USB допускается разными вариантами, в зависимости от конфигурации линий порта на конкретном устройстве.

К примеру, чтобы соединить одно устройство с другим с целью получения только напряжения питания (5В), достаточно спаять на соответствующих пинах (контактах) всего две линии.

Виды usb-разъемов и отличия

USB — это интерфейс ввода-вывода, который избавляет от беспорядка, связанного с различными периферийными устройствами, которые появились в последнее время. USB распознает только один тип разъема для всех устройств, поэтому перепутывание невозможно. К сожалению, на практике встречаются разные типы разъемов. И даже с разъемами USB Type-C нельзя сразу сказать, какие возможности поддерживают кабели.

Двумя важными аспектами usb являются возможности поддержки и общая пропускная способность. Технология поддерживает режим 127 информационных устройств и имеет общую пропускную способность работать не  ниже 12 Мбит в секунду. В зависимости от быстродействия, существует четыре версии разъемов:

• 1.1 (12 и более Мбит/с): универсальны в плане поддержки концентраторами USB, но сегодня используется редко.
• 2.0 ​​(480 Мбит/с): в настоящее время наиболее распространенная и популярная;
• 3.0 (5 и более Гбит/сек)​: продвинутая спецификация, обеспечивающая быстрое скачивание.
• 3.1 и выше (10 и более Гбит/с): новейшая разработка, встречающаяся довольно редко.

При появлении новых версий интерфейсов сохраняется их обратная совместимость — например 3.0 может быть подключено к 2.0, но не наоборот. Несмотря на универсальность последовательной шины, существует 2 ее разновидности:

• гнездо, установленное на хосте или устройстве, также известное как порт или розетка;
• штекер, прикрепленный к шнуру и называемый вилкой.

Разнообразие юсб-разъемов увеличивалось параллельно с развитием спецификации. Изначально существовали только обязательные стандарты A и B. Разъемы были разными, поэтому пользователи не могли подключить один к другому. Позднее был представлен способ  C, разработанный с целью обеспечить соединение более производительное и надежнее предыдущей, с повышенной скоростью передачи и синхронизации данных чем первая версия.

Сегодня существуют следующие :

А	В	АВ	С
2.0 A	2.0 B	Micro AB	C Type (до 10 Гбит)
2.0 Micro A	2.0 Micro B
3.0 A	mini -B (5 пин)
	Мини-B (4 пин)
	3.0 B
	3.0 Micro B

Тип А

Тип А, встречается на компьютерах и ноутбуках, а также на съемных картах памяти и многой  иной аппаратуре. Сфера его применения — «нисходящие» подключения к сетевым концентраторам и хост-контроллерам. Это крупный разъем плоской прямоугольной формы, подключение к которому осуществляется за счет плотной вставки.

Тип В

Другой тип разъемов, получивший обозначение B, предназначен для небольшой периферийной аппаратуры. Внешне отличается почти правильной квадратной формой, с аккуратными закруглениями на верхних углах.

Мини-разъем USB

USB и mini-USB полностью совместимы друг с другом. Поэтому их можно соединять с помощью простого адаптера. Порты Mini USB в основном встречаются на очень маленьких устройствах, таких как камеры или сотовые телефоны.

USB Mini разработан для присоединения современных мобильных телефонов и планшетов в тонком корпусе к ПК и ноутбукам. Одинаково широкое распространение получили версии Мини – А и В. Они обеспечивают подключение миниатюрных гаджетов, в надежность соединения задействован конструктив со специальной застежкой.

Разъем USB micro

Поскольку мобильные гаджеты становятся все тоньше и компактнее, был разработан формат предельно маленького размера юсб Микро. Он существует в форматах А и В, а также порта АВ.

В чем заключаются преимущества универсальной последовательной шины?

Внедрение данного способа подключения сделало возможным:

• Оперативно выполнять подключение различных периферийных устройств к ПК, начиная от клавиатуры и заканчивая внешними дисковыми накопителями.
• Полноценно использовать технологию «Plug&Play», что упростило подключение и настройку периферии.
• Отказ от ряда устаревших интерфейсов, что положительно отразилось на функциональных возможностях вычислительных систем.
• Шина позволяет не только передавать данные, а и осуществлять питание подключаемых устройств, с ограничением по току нагрузки 0,5 и 0,9 А для старого и нового поколения. Это сделало возможным использовать USB для зарядки телефонов, а также подключения различных гаджетов (мини вентиляторов, подсветки и т.д.).
• Стало возможным изготовление мобильных контролеров, например, USB сетевой карты RJ-45, электронных ключей для входа и выхода из системы

Понятие распиновки

Иногда случается так, что из-за поломки разъёма или обрыва кабеля перестаёт работать зарядное устройство для телефона или что-нибудь, подключенное к компьютеру. Это для человека, не владеющего навыком работать паяльником, – неприятный сюрприз и проблема.

Но, для человека, знакомого с основами электроники и умеющего паять, задача решается просто – припаивается новый коннектор или перепаивается старый, и наши любимые устройства снова функционируют.

Однако, прежде чем приступать к ремонту, необходимо знать распиновку usb разъёма – расположение проводов по цветам по отношению к контактам коннектора. Неправильная распайка приведёт к выходу из строя соединяемых гаджетов.

Тем, кто серьезно занимается электроникой, будет полезна статья о маркировке импортных конденсаторов и расшифровке обозначений.

Кабели и разъемы USB

В настоящее время в компьютерном мире произошло много разных изменений. Например, появился уже новый интерфейс с модификацией USB 3.0, скорость его в десять раз сильнее предыдущей модели. Но есть и другие виды разъемов, известные как микро- и мини- юсб. Их, кстати, можно встретить в настоящее время, например, в планшетах, телефонах, смартфонах и в другой самой разнообразной компьютерной продукции.

Каждая такая шина, конечно же, имеет еще и собственную распайку или распиновку. Она необходима для того, чтобы потом изготовить переходник в домашних условиях, позволяющий переходить с одного вида разъема на другой вид. Но для этого необходимы знания. Например, определенные знания о том, как располагаются проводники. Например, можно так сделать зарядку для любого телефона. Если такую работу с разъемами выполнить неверно, то тогда и само устройство будет поврежденным.

Есть отличие и в конструкции мини и макроустройствах. Так, теперь контактов уже у них пять. А в устройстве USB 2.0 можно насчитать девять контактов. Поэтому и распайка разъемов usb в такой модели будет проходить немного по-другому. Такая же распиновка usb разъемов будет и в модификации 3.0.

Распайка будет происходить по следующей схеме: сначала проводник красного цвета, который отвечает за подачу напряжения тока, который питает. Затем следует проводник белого и зеленого окраса, задача которых передавать информацию. Потом стоит перейти к проводнику черного цвета, который принимает подачу нуля напряжения, которое подается.

В конструкции USB 3.0 провода располагаются совсем по–другому. Первые четыре из них похожи по своему разъему на устройство модели 2.0. Но, уже начиная с пятого проводника, разъемы начинают различаться. Синий, пятый, проводок передает ту информацию, которая имеет отрицательное значение. Желтый проводник передает положительную информацию.

Можно проводить распиновку устройство еще и по цветам, которые подходят для разъемов всех устройств. Преимущества таких разъемов заключается в том, что при их использовании не нужно делать перезагрузку компьютера или даже пытаться как-то вручную установить все необходимые драйвера.

Вы перепутали — на рисунке микро USB, а не мини USB.

Какие бывают гаджеты

Вот мы и добрались до самого интересного вопроса: классификации гаджетов.

Следует сказать, что здесь не всё так просто, поскольку большинству этих приспособлений присуща многофункциональность. Но разделить на несколько наиболее крупных категорий их всё-таки можно.

Прежде всего, это устройства, основным предназначением которых является связь.

Мобильная или интернет – не суть важно, сейчас редко встретишь, если вообще встретишь, хотя бы телефон, не предусматривающий возможности выхода в интернет хотя бы по технологии GPRS

А в устройстве планшетов очень часто предусмотрен GSM-модуль, позволяющий совершать звонки. Эта категория приспособлений крайне универсальна, широко известна, и в особой рекламе не нуждается.

Универсальность расширяется еще и тем, что большинство таких устройств является полноценными карманными компьютерами и позволяет добавлять те или иные функции за счет установки дополнительного программного обеспечения.

Самым плотным образом пересекаются с этой категорией и устройства для навигации. Во многих смартфонах имеется GPRS модуль, позволяющий позиционировать свое местоположение с точностью до 1 метра.

Тем не менее, существует большой класс специализированных устройств, предназначенных для навигации, который даже не собирается сдавать свои позиции на рынке. Основная тому причина – широкая востребованность навигаторов для водителей автотранспорта.

Прокладка кратчайшего маршрута, информация о пробках, передача диспетчеру своего текущего местоположения в реальном времени – вот далеко не полный список возможностей этих приборов.

Еще одной разновидностью гаджетов, функционал которой можно практически всегда встретить в смартфонах, являются портативные устройства для воспроизведения музыки: mp3-плееры, медиаплееры, CD/DVD-плееры и другие подобные устройства, берущие свое начало еще от кассетных плееров.

Вот их рынок потихоньку сужается, поскольку слушать музыку в дороге на смартфоне можно ничуть не хуже.

Новым словом в развитии цифровой техники являются так называемые устройства виртуальной и дополненной реальности. Первым и наиболее известным из них стал воспетый фантастами минувших десятилетий виртуальный шлем.

Он позволяет пользователю ощутить всю притягательность виртуального мира, не вставая с кресла, пройтись по улицам далеких городов или даже чужих планет и даже побывать в вымышленных мирах.

К сожалению, а может, и к счастью, прогнозы фантастов на сей раз не сбылись: шлемы виртуальной реальности не стали массовыми в силу дороговизны, несовершенства и отсутствия поддержки производителей программного обеспечения.

Так что не надо бояться, Матрица нам не угрожает.

Попыткой обойти все эти проблемы стали так называемые очки дополненной реальности. Они не позволяют погружаться в цифровой мир, но способны «дорисовать» в поле зрения владельца объекты, надписи и прочую информацию, а также позволяют со всем этим взаимодействовать.

К примеру, проложив маршрут, можно увидеть на дороге указатель направления для движения.

Здесь же стоит сказать несколько слов о геймерских приспособлениях. Помимо собственно устройств, обеспечивающих возможность играть (ПК, планшетов, приставок или ноутбуков), можно выделить еще две подкатегории.

• Во-первых, это мониторы, колонки, гарнитуры и прочие приспособления, способные улучшить мир игры.
• А во-вторых – разнообразные специализированные средства управления: геймерские мыши, джойстики, геймпады.

Особняком стоят разнообразные штучки, которые без преувеличения можно назвать шпионскими. Вот только используются они не мрачными типами в шляпах и темных очках, а самыми обыкновенными людьми.

Наиболее известным примером является диктофон, позволяющий записать как непосредственную беседу между двумя людьми, так и разговор по телефону.

Пользуются популярностью и скрытые камеры, «благодаря» которым очень многие стали звездами YouTube помимо своего желания и в самый неподходящий момент.

Распиновка мини USB

Данный вариант подключения применяется только в ранних версиях интерфейса, в третьем поколении такой тип не используется.

Распиновка разъема мини USB

Как видите, распайка штекера и гнезда практически идентична микро ЮСБ, соответственно, цветовая схема проводов и номера контактов также совпадают. Собственно, различия заключаются только в форме и размерах.

Большинство современных периферийных устройств подключается по универсальной последовательной шине. Поэтому распиновка USB на материнской плате играет очень важную роль в работе современного компьютера. Существует два способа установки таких разъемов. Первый – это монтаж непосредственно на плате. При этом он выводится на тыльную сторону и сразу готов к работе. Но к нему не всегда удобно подключаться — и поэтому разработали другой способ. Суть его заключается в подготовленном посадочном месте на главной плате ПК, к которому присоединяются провода от лицевой панели. А на ней и расположен разъем.

В состав одного универсального последовательного порта стандарта USB 2.0 входит 4 контакта. Первый из них обозначается «+5В». С его помощью обеспечивается подача питания на периферийное устройство. Второй и третий – это контакты, по которым передается информация. Они обозначаются соответственно «DATA-» (минус передачи данных) и «DATA+» (плюс передачи данных). Последний, 4-й, в который входит распиновка USB на материнской плате, это «GND» — подача земли. В соответствии с принятыми на сегодняшний день стандартами они обозначаются следующими цветами: питание – красный, «DATA-» — белый, «DATA+» — зеленый, и «GND» — черный.

Подобные интерфейсные подключения делаются попарно, поэтому на плате на одной контактной группе находится сразу 2 разъема стандарта USB. Распайка состоит из 9 контактов: 4 — на один разъем, 4 — на другой, а два последних играют роль так называемого ключа. На одном месте установлен штырек, а в другом его нет. Так сделано, чтобы невозможно было их перепутать и чтобы правильно выполнить подключение. Аналогичным образом выполнен и штуцер от лицевой панели. Поэтому при подключении первый на второй должен установиться без проблем. Если этого не происходит, то нужно посмотреть, правильно ли вы все делаете.

В последнее время все большую популярность приобретает 3-я версия стандарта USB. Распиновка на материнской плате его значительно отличается, поскольку используется значительно больше проводов для передачи информации. Их в таком исполнении всего 9. Кроме приведенных ранее 4, добавляются 2 пары «Superspeed» + и 2 пары того же вида, но только с минусом, а также «GND Drain» – дополнительная земля. Именно большее количество проводов и позволяет увеличить скорость передачи данных. Провода у них по цвету соответственно обозначаются синий, фиолетовый – минус, желтый, оранжевый – плюс, и еще один черный – дополнительное заземление. Поскольку увеличивается количество проводов, то и распиновка USB на материнской плате увеличивается прямо пропорционально. Для такого стандарта уже используется 19 контактов. Один из них — ключ, и его назначение – это обеспечение правильности подключения.

С помощью универсальной последовательной шины подключаются к современным компьютерам и ноутбукам великое множество различных устройств. Принтер, сканер, МФУ, флеш-накопители, клавиатура, мышь и прочие приспособления, которые значительно расширяют возможности ПК, – все это соединяется с компом именно по такому интерфейсу. Не всегда удобно подключаться к тыльной стороне компьютера, да и количества интегрированных разъемов может не хватить. Именно для решения такой проблемы и сделана распиновка USB на материнской плате, которая позволяет значительно увеличить количество портов.

• https://odinelectric.ru/wiring/wires/shema-raspinovki-usb-kabelya-po-tsvetam
• https://www.asutpp.ru/raspinovka-usb.html
• https://fb.ru/article/82318/raspinovka-usb-na-materinskoy-plate-chto-gde-i-kak

Кошачья игрушка

Котов любят многие, еще больше народу любит с ними играть, и, пусть это не покажется странным, но для этого даже есть особый вид приложений.

Например, приложение Human-to-Cat Translator переводит человеческую речь в разнообразные мяуканья, и считается, что ваш кот это поймет. А приложение PetSnap использует 32 предварительно записанных звука для привлечения вашего любимца, чтобы потом сделать с ним фотографии и при желании даже отредактировать их. Ну и, наконец, существуют разнообразные простенькие игрушки для котов (скажем, приложение Cat Alone), на экранах планшетов (их можно запустить на смартфоне, но у него для этого экран маловат – хотя на фаблетах может и сработать) – например, можно половить рыбку в пруду или просто погоняться на десяти дюймах экрана за нарисованной мышкой или бабочкой.

Классификация и распиновка

Коннекторы принято классифицировать по типам, их всего два:

• А – это штекер, подключаемый к гнезду «маме», установленном на системной плате ПК или USB хабе. При помощи такого типа соединения производится подключение USB флешки, клавиатуры, мышки и т.д. Данные соединения полностью совместимы в между начальной версией и вторым поколением. С последней модификацией совместимость частичная, то есть устройства и кабели с ранних версий можно подключать к гнездам третьего поколения, но не наоборот. Разъемы типа А
• B – штекер для подключения к гнезду, установленному на периферийном устройстве, например, принтере. Размеры классического типа В не позволяют его использовать для подключения малогабаритных устройств (например, планшетов, мобильных телефонов, цифровых фотоаппаратов и т.д.). Чтобы исправить ситуации были приняты две стандартные уменьшенные модификации типа В: мини и микро ЮСБ.

Заметим, что такие конвекторы совместимы только между ранними модификациями.

Помимо этого, существуют удлинители для портов данного интерфейса. На одном их конце установлен штекер тип А, а на втором гнездо под него, то есть, по сути, соединение «мама» – «папа». Такие шнуры могут быть весьма полезны, например, чтобы подключать флешку не залезая под стол к системному блоку.

Распиновка микро usb разъёма

Для начала приведем распайку для данной спецификации.

Распайка разъема микро USB v 2.0

Как видно из рисунка, это соединение на 5 pin, как в штекере (А), так и гнезде (В) задействованы  четыре контакта. Их назначение и цифровое и цветовое обозначение соответствует принятому стандарту, который приводился выше.

Описание разъема микро ЮСБ для версии 3.0.

Для данного соединения используется коннектор характерной формы на 10 pin. По сути, он представляет собой две части по 5 pin каждая, причем одна из них полностью соответствует предыдущей версии интерфейса

Такая реализация несколько непонятна, особенно принимая во внимание несовместимость этих типов. Вероятно, разработчики планировали сделать возможность работы с разъемами ранних модификаций, но впоследствии отказала от этой идеи или пока не осуществили ее. Разводка разъема микроUSB для версии 3.0

Разводка разъема микроUSB для версии 3.0

На рисунке представлена распиновка штекера (А) и внешний вид гнезда (В) микро ЮСБ.

Контакты с 1-го по 5-й полностью соответствуют микро коннектору второго поколения, назначение других контактов следующее:

• 6 и 7 – передача данных по скоростному протоколу (SS_ТХ- и SS_ТХ+, соответственно).
• 8 – масса для высокоскоростных информационных каналов.
• 9 и 10 – прием данных по скоростному протоколу (SS_RX- и SS_RX+, соответственно).

Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности

Универсальная последовательная шина представлена 3 версиями — USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0. Первые две спецификации полностью совмещаются между собой, шина 3.0 имеет частичное совмещение.

USB 1.1 — это первая версия устройства, используемая для передачи данных. Спецификацию применяют только для совместимости, так как 2 рабочих режима по передаче данных (Low-speed и Full-speed) обладают низкой скоростью обмена информацией. Режим Low-speed со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Full-speed задействован в аудио- и видеоустройствах.

В USB 2.0 добавлен третий режим работы — High-speed для подключения устройств по хранению информации и видеоустройств более высокой организации. Разъем помечается надписью HI-SPEED на логотипе. Скорость обмена информацией в этом режиме — 480 Мбит/с, которая равняется скорости копирования в 48 Мбайт/с.

На практике, из-за особенностей конструкции и реализации протокола, пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 Мбайт/с. Кабеля и коннекторы спецификаций универсальной шины 1.1 и второго поколения имеют идентичную конфигурацию.

Универсальная шина третьего поколения поддерживает скорость 5 Гбит/с, равняющуюся скорости копирования 500 Мбайт/с. Она выпускается в синем цвете, что облегчает определение принадлежности штекеров и гнезд к усовершенствованной модели. Сила тока в шине 3.0 увеличилась с 500 мА до 900 мА. Эта особенность позволяет не использовать отдельные блоки питания для периферийных устройств, а задействовать шину 3.0 для их питания.

Совместимость спецификаций 2.0 и 3.0 выполняется частично.

Классификация и распиновка

При описаниях и обозначениях в таблицах разъемов ЮСБ принято по умолчанию, что вид показан с внешней, рабочей стороны. Если подается вид с монтажной стороны, то это оговаривается в описании. В схеме светло-серым цветом отмечаются изолирующие элементы разъема, темно-серым цветом — металлические детали, полости обозначаются белым цветом.

Несмотря на то что последовательная шина называется универсальной, она представлена 2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами, обладающими улучшенными характеристиками.

К типу A относятся активные, питающие устройства (компьютер, хост), к типу B — пассивное, подключаемое оборудование (принтер, сканер). Все гнезда и штекеры шин второго поколения и версии 3.0 типа A рассчитаны на совместную работу. Разъем гнезда шины третьего поколения типа B больше, чем нужен для штекера версии 2.0 типа B, поэтому устройство с разъемом универсальной шины 2.0 тип B подключается с использованием только кабеля USB 2.0. Подключение внешнего оборудования с разъемами модификации 3,0 тип B выполняется кабелями обоих типов.

Разъемы классического типа B не подходят для подключения малогабаритного электронного оборудования. Подключение планшетов, цифровой техники, мобильных телефонов выполняется с использованием миниатюрных разъемов Mini-USB и их улучшенной модификации Micro-USB. У этих разъемов уменьшенные размеры штекера и гнезда.

Последняя модификация разъемов ЮСБ — тип C. Эта конструкция имеет на обоих концах кабеля одинаковые коннекторы, отличается более скоростной передачей данных и большей мощностью.

Поколения сотовых технологий

Стандарт NMT, как правило, относится к поколению 1G. Технологии GPRS и EDGE часто классифицируются как 2G, HSDPA — как 3G, LTE — как 4G. Следует отметить, что у каждого из отмеченных решений есть конкурентные аналоги. Например, к таковым в отношении LTE некоторые специалисты относят WiMAX. Другие конкурентные в отношении LTE решения на рынке 4G-технологий — 1xEV-DO, IEEE 802.20. Есть точка зрения, по которой стандарт LTE все же не вполне корректно классифицировать как 4G, поскольку по максимальной скорости он немного не дотягивает до показателя, определенного в отношении концептуального 4G, который составляет 1 Гбит/сек. Таким образом, не исключено, что в скором времени на мировом рынке сотовой связи появится новый стандарт, возможно, еще более совершенный, чем 4G и способный обеспечивать передачу данных со столь впечатляющей скоростью. Пока же в числе тех решений, что внедряются наиболее динамично, — LTE. Ведущие российские операторы активно модернизируют соответствующую инфраструктуру по всей стране — обеспечение качественной передачи данных по стандарту 4G становится одним из ключевых конкурентных преимуществ на рынке сотовой связи.