Распиновка usb на материнской плате

Есть ли смысл переплачивать?

Основная функция шнура — синхронизация смартфона с зарядным устройством или компьютером, поэтому при совершении покупки нужно обратить внимание на качество материалов и страну-производителя. Возможно, качественный шнур будет несколько дороже, но это того стоит. Кабель, выполненный из качественных материалов, способен ускорить как зарядку смартфона, так и передачу данных с компьютером

Более высокая скорость объясняется меньшим сопротивлением

Кабель, выполненный из качественных материалов, способен ускорить как зарядку смартфона, так и передачу данных с компьютером. Более высокая скорость объясняется меньшим сопротивлением.

Пример: у нас есть зарядное устройство, выдающее 2А, дешевый аналог из Китая за 2 доллара, и качественный шнур, стоящий в несколько раз дороже. При сравнении обоих кабелей процесс зарядки будет отличаться, так как через дешевый шнур сила тока будет равна от 0,3 до 0,6А, что, в среднем, в 3-4 раза медленнее, чем через качественный оригинальный USB-кабель. Переплатить пару сотен и снимать телефон с зарядки через 1-2 часа, или сэкономить и заряжать телефон по 3-6 часов — выбор очевиден.

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

Универсальная последовательная шина

Обзор приставки motorola vip-1003

Считается по-настоящему универсальной, состоит всего из двух проводов. Пара контактов предоставляет подключаемым устройствам питание. Благодаря указанной особенности становится возможным заряжать смартфоны от персональных компьютеров, что намного удобнее, чем постоянно носить (допустим, в гости) кучу адаптеров. Системный блок снабжается большим количеством портов, чтобы одновременно общаться со множеством устройств. Мощнейшие обнаруживают собственный блок питания, прочие берут энергию прямо по проводу.

По этой причине с ростом номера поколения стандарта увеличивается и лимит тока, передаваемого посредством интерфейса:

1. Ток потребления устройств через USB 0 до 0,5 A.
2. Ток потребления устройств через USB 0 до 0,9 A.
3. Ток потребления устройств через USB BC 2 до 1,5 A.
4. Ток потребления устройств через USB Type C до 3 A.
5. Ток потребления устройств через USB-PD до 5 А.

Универсальная распиновка

Чтобы стало понятнее, при напряжении питания 20 В для USB-PD при указанном токе способен передавать мощность 100 Вт. Этого вполне хватит для подключения струйного принтера. Кстати, если посмотрите очерки в сети, не приводится конкретных цифр. Между тем выяснение мощности потребления предельно простое. Советы для желающих выполнить задачу собственноручно:

• Изготавливается удлинитель, со шнуром питания без общей изоляции, но с частной изоляцией каждой жилы.
• Токовым клещами обхватить любую жилу.
• Принтер включается в работу.
• Засекаются показания.

Потом полагается умножить ток на 220 В. Точность цифрового индикаторы обычно позволяет засечь доли ампера, что годится для оценки, хватит ли 100 Вт (ток потребления 0,45 А) для наших целей. Ещё проще использовать цифровой мультиметр в нужном режиме. Понятно, что придётся собрать специальный стенд. Уверены, что струйный принтер потребляет намного менее 100 Вт.

Когда стала понятна перспективность технологии (дополнительно – в силу лоббирования интересов интерфейса разработчиками) стали появляться новые версии. Стандартного размера порт с габаритами, выбранными исходя из требования прочности, нельзя применять по массе соображений. Авторы потрудились перевести на русский картинку из Википедии, и теперь читатели узнают, как выглядит распиновка USB-вилки. В розетке на задней стороне системного блока раскладка зеркально отражена.

Особенность кабеля

Главная особенность, которой отличается распайка USB-разъема в формат OTG, – то, что в штекере контакт 4 в обязательном порядке должен замыкаться с контактом 5. В стандартном дата-кабеле к данному контакту вообще ничего не припаяно, а называется данный штекер USB-BM micro. Именно по этой причине нужно добраться до четвертого контакта, после чего при помощи перемычки присоединить его к проводу GND. После такой процедуру штекер будет переименован в USB-AM micro. Именно наличие перемычки между этими контактами в штекере позволяет аппарату определить, что к нему собираются подсоединить какое-то периферийное устройство. В том случае, если этой перемычки аппарат не будет видеть, им будет выполняться роль пассивного устройства, а любые подключенные к нему флешки просто-напросто будут полностью проигнорированы.

Разборка планшета или ноутбука

Ремонт микро USB начинается с разбора планшета (или иного гаджета).

Для этого потребуется небольшой набор инструментов:

• отвертка;
• пинцет;
• скальпель (нож);
• низковольтный паяльник или термофен.

Вначале откручивают все винты, скрепляющие корпус (при их наличии)

Освобождают фиксаторы корпуса из пазов — для этого надо поддеть крышку скальпелем и осторожно наклонить лезвие к экрану

Обязательно надо позаботиться о безопасности смартфона. Для этого надевают антистатический браслет с заземлением. Используют только низковольтный пальник, который тоже должен быть заземлен (для этого можно припаять один конец провода к минусу (общий корпус), в другой к самому паяльнику). Еще лучше применять паяльную станцию – термофен. Отсоединяют провода от аккумулятора, иначе компоненты могут выйти из строя, если схему случайно замкнет. Откручивают винты, крепящие плату, переворачивают ее и осматривают.

Классификация портов Charger

• SDP (Standard Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 0,5 A.
• CDP (Charging Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 1,5 A; аппаратное опознавание типа порта (enumeration) производится до подключения гаджетом линий данных (D- и D+) к своему USB-приемопередатчику.
• DCP (Dedicated Charging Ports) – только зарядка, допускает ток до 1,5 A.
• ACA (Accessory Charger Adapter) – декларируется работа PD-OTG в режиме Host (с подключением к PD периферии – USB-Hub, мышка, клавиатура, HDD и с возможностью дополнительного питания), для некоторых устройств – с возможностью зарядки PD во время OTG-сессии.

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

Понятия, которые нужно знать

Распайка USB-разъема начинается с изучения основных понятий:

VCC – контакт положительного потенциала источника питания. Для современных USB-кабелей показатель данного контакта составляет +5 Вольт, при этом стоит отметить, что в радиоэлектрических схемах такая аббревиатура полностью соответствует напряжению питания PNP, а также NPN-транзисторов.
GND – контакт отрицательного потенциала источника питания. В современной аппаратуре, включая также различные модели материнских плат, данное устройство соединяется корпусом для того, чтобы обеспечить эффективную его защиту от статического электричества или же каких-либо внешних источников электромагнитных помех.
D- — информационный контакт, имеющий нулевой потенциал, относительно которого осуществляется транслирование информации.
D+ — информационный контакт, имеющий логическую единицу. Данный контакт используется для транслирования информации от хоста к устройству или же наоборот

На физическом уровне данный процесс представляет собой передачу прямоугольных импульсов с положительным зарядом, при этом импульсы имеют разную амплитуду и скважность.
Male – штекер данного разъема, который среди современных пользователей, которыми осуществляется распайка USB-разъема для мыши и других устройств, часто называется «папа».
Female – гнездо, в которое вставляется штекер. Пользователями называется «мама».
RX – прием информации.
TX – передача информации.

MicroUSB

Данный разъем на сегодняшний день является наиболее распространенным в том случае, если требуется подключение какого-нибудь смартфона или же планшета. Они отличаются на порядок меньшими размерами по сравнению с традиционными USB-интерфейсами, которые пользуются популярностью на сегодняшний день, вследствие чего несколько сложнее проводится и распиновка микро-USB на планшете. Еще одной особенностью, которой отличается такой разъем, стоит назвать то, что в нем присутствует пять различных контактов.

Маркировка таких коннекторов представляет собой:

• Micro-AM (BM) – male.
• Micro-AF (BF) – female.

Замена штекера на зарядном устройстве

Если зарядное устройство исправно, то для ремонта достаточно лишь найти или купить штекер микро usb под пайку.

Ремонт будет состоять в следующем:

• обрежьте провод зарядного устройства и донорского шнура так, чтобы у первого остался хвостик в 10, а у второго в 15 см;
• снимите внешнюю изоляцию на 3 см от края. Постарайтесь не повредить покрытие внутренних жил. Для этого сначала сделайте круговой (поперек), а затем продольный (вдоль) разрез. Снимите резину пальцами и освободите две жилки;
• сделайте то же самое с хвостиком нового штекера. Вы увидите 4 провода, алюминиевый экран и оплетку из меди. Потребуется только красная и черная жилка, все остальное можно обрезать;
• чтобы предотвратить замыкание, укоротите на одной части красный провод, а на другой черный. Это также позволит избежать бугра;
• соедините оголенные части и изолируйте.

Можно воспользоваться изолентой, термоусадкой или скотчем. Провода можно как просто скрутить, так и спаять, пайка, конечно, надежнее.

Если используется термоусадочная трубка, то загибают соединения вдоль провода и закрывают их. К материалу подносят фен и аккуратно нагревают. Допускается использование зажигалки, но подносить ее надо постепенно. После этого усаживают широкую трубку на основной кабель. На этом ремонт можно считать оконченным.

Про подключение элементов ПК к материнке

Вы можете подключать эти компоненты в любой последовательности, но всё же изначально рекомендуется подключить блок питания, дабы иметь возможность отслеживать работоспособность системы. К тому же, некоторые компоненты требует подключение не только к материнской плате, но и к блоку питания. Как установить материнскую плату в системный блок Как запустить блок питания без материнской платы

Этап 1: Подключение блока питания

Блок питания – это одни из главных элементов любого компьютера. Его желательно подключить в первую очередь. Подключение происходит при помощи специального кабеля на с 24 контактами (24 pin). Также есть варианты, где главный кабель имеет вид 20+4, то 20 контактов основных и ещё 4 дополнительных. Когда будете производить установку, то ни в коем случае не подключайте блок питания к электросети.

Помимо основных контактов на блоке питания есть и дополнительные, которые нужны для подвода питания для винчестера, процессора, видеокарты и т.д. На данном этапе вы будете работать с основным кабелем на 24 контакта.

Найдите его. Он самый крупный среди всех кабелей, плюс, иногда может выделятся цветом или обозначаться соответствующей надписью. Аналогично нужно найти под него разъём на материнской плате. Он тоже крупнее остальных и может носить определённые пометки. Просто подключите провод к этому разъёму и всё. Удостоверьтесь, что кабель достаточно плотно установлен, но не нужно использовать силу, так как вы можете повредить материнскую плату и/или кабель. На некоторых моделях предусмотрены специальные защёлки, воспользуйтесь ими.

Этап 2: Подключение к питанию сокета

Перед тем, как установить в процессорный сокет центральный процессор и кулер, нужно запитать его от блока питания. Несмотря на то, что сокет тоже расположен на материнской плате, питание он получает от отдельного кабеля. Данный кабель имеет всего 4 контакта (обозначается как 4 pin), отличается от остальных небольшим размером, а также выраженной квадратной формой.

Подключается к разъёму, расположенному возле чипсета. Удостоверьтесь, что вы плотно установили кабель в разъём, используйте специальные защёлки для более плотной фиксации, если те предусмотрены в конструкции.

Этап 3: Подключение передней панели

На передней панели расположены кнопки включения, индикаторы питания, разъёмы под USB и аудиоустройства. Желательно подключить эту панель сразу после того, как вы запитали материнскую плату, дабы можно было проверить сразу же работоспособность всего компьютера.

Кабели, представленные на передней панели, имеют по 1-2 pin (контакта) и подключаются непосредственно к материнской плате. Подключать их нужно в определённой последовательность и к определённым разъёмам. Разъёмы и кабели имеют специальные пометки, благодаря чему вы вряд ли сможете ошибиться, а вот касательно последовательности подключения нужно смотреть в документации к материнской плате, либо передней панели.

Всего есть несколько кабелей:

• PowerSW – отвечает за работоспособность кнопки включения. Может обозначаться красным, белым или зелёным цветом, реже жёлтым и чёрным. Имеет 2 контакта;
• ResetSW – отвечает за кнопку перезагрузки компьютера. Обычно обозначен жёлтым цветом. Тоже имеет по 2 контакта;
• PowerLED – кабель, отвечающий за работоспособность индикатора питания. Имеет всего 1 контакт, не имеет особого цветового обозначения;
• DDLED – этого кабеля может и не быть, либо под него может не быть разъёма на материнской плате. Кабель отвечает за работоспособность индикатора загрузки жёсткого диска. Имеет всего 1 контакт.

Также в конструкции передней панели могут быть встроены кабели под USB и Audio выходы.

Подключайте кабели в строгом соответствии с инструкцией, которая приложена в комплекте с передней панелью, либо материнской платой. Старайтесь закрепить контакты максимально плотно, но не применяйте силу, так как они очень хрупкие.

Характеристики USB-кабелей

Материал, наличие световых индикаторов, длина и еще куча факторов — ценообразующие параметры

Важно понимать, что из всего этого действительно необходимо

Материал. Очень важный параметр, причем имеется в виду как материал штекера (пластмасс или металл), так и самого шнура, который может быть обвит тканевым переплетом. На него приятно не только смотреть, но и знать, что кабель прослужит в несколько раз больше.

Форма. Также немаловажный фактор, от которого зависит срок пользования аксессуаром. Итак, есть три основные формы: круглая, плоская и так называемая «пружинка». Круглая форма отличается маленькой стоимостью по сравнению со своими соперниками, и на этом ее плюсы заканчиваются. Плоская форма отличается тем, что почти не запутывается (во всяком случае меньше, чем предыдущий) и не занимает места в кармане/рюкзаке/любом другом месте, в котором хранится кабель. Достаточно просто свернуть его в несколько раз, чтобы он был компактным. Последний по списку, но не по значению, вариант — «пружинка». Он компактный, удобный и оригинальный, но если вдруг каким-то образом запутается, на восстановление прежней формы могут уйти несколько минут. Самый дешевый кабель будет круглой формы, самый дорогой — формы пружинки.

Длина. Выбирается исключительно индивидуально. Что зависит от длины? Скорость зарядки у более короткого кабеля выше, но незначительно (на деле это незаметно). Выбрать длинный провод логично в том случае, если розетка находится далеко от дивана/тумбочки/кровати/любого места, где заряжается смартфон.

Световые индикаторы. Встроенные в штекеры светодиоды, загорающиеся при подключении смартфона к зарядному/любому другому устройству. Это скорее переплата и некая «примочка», чем полезная вещь.

Цвет. В плане характеристик этот фактор ни на что не влияет. Иногда пользователи стремятся подобрать блок питания и кабель одинакового цвета из эстетических побуждений. Другого смысла в этом нет. Шнур белого цвета легче найти в темноте, машине, бардаке, но он заметно чаще пачкается. Какими бы ни были красивыми цвета, переплаты они не стоят, ведь от переливающегося провода телефон быстрее не зарядится.

Все вышеперечисленные параметры больше влияют на цену, чем на качество, поэтому заострять на них внимание необязательно

USB-кабель

Наибольшее распространение в наши дни для подключения печатающего устройства к персональному компьютеру приобрел такой вариант, как usb кабель для принтера и мфу. Название данного шнура расшифровывается, как «Universal Serial Bus». С его помощью можно организовать достаточно прочное и надежное соединение. Шнур для подключения принтера такого типа представлен в виде двух версий, а именно: 2.0 и 3.0. Если первый вариант позволят обеспечить скорость передачи данных до 380 Мбит, то у второго данный параметр существенно увеличен — до 5 Гбит.

Такие кабели, как правило, включают в себя одну пару скрученных друг с другом проводов, которые образуют длинную линию и два отдельных провода. Последние предназначены для того, чтобы осуществлять подачу питания к подключенному периферийному устройству. USB-кабели повышенного качества обладают экранирующей пленкой, которая подключается к металлическим корпусам разъемов с обеих сторон.

Также стоит отметить, что usb кабель для принтера снабжен технологий под названием Plug And Pay. Ее наличие позволяет ПК определить модель девайса, а также подключить его и обновить имеющиеся драйверы. Длина такого кабеля в зависимости от производителя и вида может сильно разниться, но обычно она не превышает 5 метров. Например, мультимедийный соединительный шнур USB обладает длиной 1.8 метра, чего вполне достаточно для эксплуатации в домашних условиях. usb принтер имеет два разъема усб типа Male. С его помощью можно без проблем подключаться к различным периферийным устройствам, например, принтеру и сканеру. Кроме того, кабель такого типа обладает повышенной прочностью и отличной износостойкостью. В целом популярность такого шнура, как кабель usb обусловлена не только его доступной стоимостью, но и высокой скоростью передачи данных.

Устройство и назначение USB

Первые порты этого типа появились еще в девяностых годах прошлого века. Через некоторое время эти разъемы обновились до модели USB 2.0. Скорость их работы возросла более чем в 40 раз. В настоящее время в компьютерах появился новый интерфейс USB 3.0 со скоростью, в 10 раз превышающей предыдущий вариант.

распайку

Разъем USB 2.0 выполнен в виде плоского коннектора, в котором установлено четыре контакта. В зависимости от назначения он маркируется как AF (BF) и AM (BM), что соответствует обиходному названию «мама» и «папа». В мини- и микро- устройствах имеется такая же маркировка. От обычных шин они отличаются пятью контактами. Устройство USB 3.0 внешне напоминает модель 2.0, за исключением внутренней конструкции, имеющей уже девять контактов.

Заряд батареи через Микро-ЮСБ

Кроме того, по нему поступает напряжение питания 5 вольт для зарядки аккумулятора носимых гаджетов. Так как практически все современные литиевые батареи имеют рабочее напряжение 3,7 В, то идущие по Микро-ЮСБ 5 В подходят для восполнения энергии отлично. Правда не напрямую к АКБ, а через преобразователь зарядного устройства.

Радует, что цоколёвка разъёма одинаковая у всех производителей смартфонов — Самсунг, LG, Huaway и другие. Таким образом зарядное-адаптер 220 В от одного телефона, чаще всего подходит для заряда другого без изменения цоколёвки.

Главное преимущество Micro-USB разъема перед другими типами — возможности подключения Plug&Play устройств без необходимости перезагрузки компьютера или ручной установке драйверов. Устройства могут быть подключены во время работы компьютера и так же отсоединены, без необходимости нажимать какие-либо кнопки.

Функции «ножек» разъема micro USB

Напоследок стоит рассмотреть, как шнур для зарядки телефона. Это поможет при ремонте или диагностике поломок.

Начать стоит с плюсового «красного» контакта. По нему «перетекает» электричество при зарядке телефона или подключении к компьютеру. В первом случае они могут передавать до 0,5 ампер в час во втором поколении. При подключении к компьютеру их пропускная способность ограничивается 0,25 амперами в час. Поэтому зарядка происходит намного медленнее.

Минусового контакта здесь, как такового, нет. Вместо него используется земля-GND. Ломается он достаточно редко, а даже при его поломке эту функцию берет на себя корпус, так как он тоже заземлен.

Около контакта заземления расположен неактивный контакт, предназначенный для OTG. Тем не менее, при его повреждении кабель работать не будет, так как он выполняет экранирующую функцию. Причем на экране телефона может отображаться процесс зарядки, которой не происходит! Но чаще всего провод просто не заряжает устройство.

Две оставшихся контакта отведены для передачи данных. Через них USB отправляет данные. Они обозначаются Data+ и Data-. При поломке одного, не работает второй, ведь они также подчиняются закону о разности потенциалов.

На плате дорожки от них идут напрямую к микросхеме памяти, а «информационные электроны» заполняют необходимые ячейки. Работают в обе стороны: могут передавать данные на компьютер или принимать с него.

В третьем поколении был пересмотрен алгоритм передачи данных, поэтому контакты были разделены. Такое разделение способствовало:

1. Увеличению скорости. Теоретически, третье поколение может работать в 10 раз быстрее второго! Ограничение USB 2.0 ограничено 480 Мбит в секунду, а 3.0 – 4,7 Гбита.
2. Дуплексное подключение. Одновременно можно, как принимать данные, так и передавать их.

Ножка GND Drain, зачастую, никакой функции не выполняет. «Сигнальная земля» зачастую соединена напрямую с общим контактом и не разведена. В остальных случаях она выполняет функции заземлительного контакта при передаче данных.

Аналогично пропускная способность была увеличена на 0,9 ампера, что почти в 2 раза выше. Однако максимальная длина кабеля, по сравнению со второй версией, ограничена всего 3 метрами.

Другие разновидности

Еще бывает сетевой блок питания, который используется, как правило, для струйных принтеров HP. Кроме того, некоторое распространение приобрел шнур lpt. Часто одна его сторона подключается к USB-порту персонального компьютера, а другая к параллельному порту принтера через специальный проводник. Т.е. современные варианты таких кабелей являются двунаправленными параллельными интерфейсами связи. Такой кабель обладает поддержкой скорости, которая составляет свыше 12 Мбит. Кроме того, lpt такого типа имеет поддержку многих операционных систем, включая Windows 7.

Что касается длины, то, к примеру, у кабеля DB36 IEEE-1284 данный параметр равен всего 90 см. Т.е., как сетевой шнур данный вариант не может иметь по 10 метров в длину, но в целом это не проблема, если принтер используется в домашних условиях или расстояние между девайсом и рабочим местом с компьютером в офисе не такое уж большое.

Выводы и полезное видео по теме

Представленный ниже видеоролик поясняет основные моменты распиновки соединителей серии 2.0 и других, визуально поясняет отдельные детали производства процедур пайки.

Владея полной информацией по распиновке соединителей универсальной последовательной шины, всегда можно справиться с технической проблемой, связанной с дефектами проводников. Также эта информация обязательно пригодится, если потребуется нестандартно соединять какие-то цифровые устройства.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными замечаниями или ценными советами по самостоятельной распайке? Пишите комментарии в блоке ниже, добавляйте, при необходимости, уникальные фотоматериалы.

Может у вас остались вопросы после прочтения статьи? Задавайте их здесь – наши эксперты и компетентные посетители сайта постараются прояснить непонятные моменты.

Выводы и полезное видео по теме

Представленный ниже видеоролик поясняет основные моменты распиновки соединителей серии 2.0 и других, визуально поясняет отдельные детали производства процедур пайки.

Владея полной информацией по распиновке соединителей универсальной последовательной шины, всегда можно справиться с технической проблемой, связанной с дефектами проводников. Также эта информация обязательно пригодится, если потребуется нестандартно соединять какие-то цифровые устройства.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными замечаниями или ценными советами по самостоятельной распайке? Пишите комментарии в блоке ниже, добавляйте, при необходимости, уникальные фотоматериалы.

Может у вас остались вопросы после прочтения статьи? Задавайте их здесь – наши эксперты и компетентные посетители сайта постараются прояснить непонятные моменты.