Самодельный «правильный» USB-удлинитель — Законченные проекты
Всем доброго времени суток!
В зимнее время (да и не только в зимнее) вечерами приятно после трудового дня посмотреть какой-то фильм на телевизоре.
Процесс как правило такой — в интернете ищется фильм, скачивается на ПК а потом перебрасывается на медиаплеер (конкретнее — внешний диск).
Но тут есть небольшая проблема. Если сбрасывать по сетевому проводу, то больше 100 Мегабит в секунду с него не выжать (не более 12 Мб/c). С учетом веса качественных выпускаемых фильмов этот процесс длится от 15 до 30 минут. Решение данной проблемы было найдено перебрасывать через USB-порт, который имеет пропускную способность около до 480 Мбит/с (более чем в 4 раза быстрее).
Но вылезла следующая проблема. Сам диск (его бокс) имеет отдельное внешнее питание (сетевой адаптер), мобильности нет. Компьютер относительно диска находится в 4-х метрах. На пока это решалось комбинацией нескольких USB-удлинителей, но это было жутко не удобно и опасно (разрыв контакта в процессе передачи данных).
Посмотрев Ютуб и погуглив интернет, нашел кучу «самоделкиных», которые резали простой USB-удлинитель и в разрыв впаивали первый попавшийся провод, мотая всё это дело синей изолентой. О каком-то научном подходе и соответствие волновых сопротивлений речи конечно нет. Решил делать всё «по уму».
Распиновка USB-кабеля следующая:
При проектировании USB-удлинителя были выделены следующие требования:
1. Недопустимость падения напряжения питания — самая важная проблема, чаще всего именно по этой причине самодельные USB-провода отказываются работать. Необходимо подобрать достаточно сечение.
2. Обеспечение гибкости кабеля — использовать только многожильный кабель.
3. Соответствие волновых сопротивлений кабелей — никакие скрутки не допустимы, только пайка проводов одинаковой длины.
4. Защита от внешних ЭМП — решается банальным экранированием.
Для решения данной задачи выбрал провод SFTP — 4-х парный витой с многожильными проводами («жила-пучок») в двойном экране (фольга + экран-оплетка).
Провода свиты, имеется степень связи (помехи воздействую одинакового на каждый провод пары).
Категория 5, сечение отдельного провода около 0,5 мм2. Для сечения 0,5 мм2 удельное сопротивление составляет 0,034 Ом/м. Сопротивление 10 метров (канал «+» и «-«) — 0,34 Ом. Ток по USB 2.0 не превышает 500 мА. Максимальное падение напряжения для каждого провода — U=I*R=0.5*0.34=0.17 В. Но это для каждого провода. А их можно использовать не один. В случае 3-х проводов это значение будет около 0,06 В (около 1%), что допустимо.
Процесс создание провода следующий:
Что нам потребуется:
1. Штекер USBA-FA
2. Штекер USBA-SP
3. Кабель SFTP
4. Паяльник (а лучше — паяльная станция), расходники (канифоль, олово, термоусадка), инструмент (в т.ч. прямые руки).
Смета:
1. Провод — 180 р.
2. Штерера — 20 р.
3. Термоусадка — 20 р.
4. Работа — беслатно (полученный опыт — бесценен).
Итого — 220 р.
Смотрим стоимость в магазине — http://www.dns-shop….b-am-af-5m.html Разумно, можно паять.
1. Компоненты (на фотографии для примера приведен кусок кабеля)
2. Оголяем кабель, удаляем экран, разбираем по парам. Одну пару распускаем и пускаем её провода на соседние — это будет питание.
4. Чтобы не путались сажаем в термоусадку.
5. Припаиваем к USBA-FA, запоминаем порядок проводов.
6. Сажаем в несколько слоев термоусадки (у мена порядка 7) для придания жесткости соединению.
Ремарка: когда будете закрывать «крышку» штекера — подсуньте кусок термоусадки или др. изоляционного провода, иначе возможен КЗ на корпус (у меня по этой причине первый кабель не заработал).
7. Проводим аналогичную операцию со вторым концом кабеля.
8. Также сажаем в термоусадку, но не усаживаем до момента припаивания к второму разъему. Паять необходимо с соблюдением порядка проводов (если разъемы положить как головы у орла на российском гербе, то можно соединять по-порядку (по линиям)).
После пайки «надвигаем» термоусадку и только потом греем. Это обезопасит наше имущество в случае случайного обрыва провода и его касания корпуса.
9. Также засаживаем в несколько слоёв термоусадки.
10. Готовый результат.
Всё отлично работает. Дешевле и надежнее чем в магазине, вид может чутка не эстетичен (а зачем она, если всё работает?).
По времени затрачено минут 20.
Изменено пользователем KompozitUSB ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
Как отключить какое-нибудь устройство, например флешку, от гнезда USB? Что за глупый вопрос — просто выдернуть! А если надо часто включать-отключать, и трогать провода нельзя, и вообще гнездо очень далеко и трудно доставать? Тогда… на помощь придёт USB выключатель, позволяющий одной сенсорной кнопочкой делать ON-OFF. Причём дополнительного питания схема не требует — ей хватает тех 5 В. А ещё не редкое явление, что некоторые USB-устройства, подключенные к компьютеру во время включения питания остаются невидимыми для ОС после загрузки. Это касается самодельных устройств в процессе экспериментов, а также некоторых заводских. Чтобы сделать их видимыми снова нужно отсоединяйте разъем USB и снова подключите его. Это приводит к износу контактов разъема. В общем это устройство даёт возможность отключать девайс без механического отсоединения. Простейшее решение, основанное на переключателе или реле не работает, потому что дребезг контактов может не понравится как устройству, так и ОС ПК. Вот и приходится задействовать электронику.
Схема выключателя
Печатная плата для сборки
Слева на схеме, разъем USB идет к компьютеру, а правый предназначен для подключения контролируемого устройства USB. После инициализации портов микроконтроллер PIC10F200 переходит в сон. Пробуждение из спящего режима обеспечивается нажатием на кнопку, которая изменяет состояние порта. Это вызывает сброс-изменение, которое проверяется по коду. Изменение состояния переключателя происходит только при нажатии и удерживании кнопки не менее 2 секунд. Это предотвращает нежелательное подключение/отключение устройства путем случайного нажатия кнопки. Резисторы R1 и R2 обеспечивают первоначальный контроль за аналоговыми ключами и МОП-транзистором во время включения питания, когда все контакты в состоянии высокого сопротивления. Это обеспечивает первоначальное состояние «выключено». Светодиод D1 указывает на состояние соединения.
USB реле собрано на маленькой плате в пластиковом корпусе. Все резисторы и конденсаторы в SMD 0603 пакете. Зеленый светодиод D1 диаметром 3 мм. Все SMD компоненты устанавливаются на нижней части печатной платы.
В верхней части разъемы USB, MOSFET транзистор, кнопка и светодиод. Есть три проводные перемычки на плате — две из них находятся на верхней стороне и одна на нижней. Прошивка загружается МК через разъем icsp кабеля. Скачать все файлы для сборки USB выключателя можете по ссылке.
Схемы для компьютеровUSB-педаль для переключения между компьютерами / Habr
Статья из блога самоделкина с ником РедькаМышьВот она, во всей своей красе:
Файлы STL:
Зачем я её сделал
Я одновременно использую несколько ноутбуков. На них запущены Linux, OpenBSD, macOS и ChromeOS. Я предпочитаю работать на клавиатуре вслепую и использую навигацию при помощи клавиш. Мне нужно было переключаться между ноутбуками.
И мне хотелось делать это, не убирая руки с клавиатуры. Что же делать? Мастерить!
Список запчастей
- 3 порта USB-A (мама).
- 2 кабеля USB-A (папа-папа).
- 1 кабель удлинения USB.
- 1 фиксирующийся выключатель 4PDT.
- Монтажный провод.
- Припой.
- Термоусадка.
- Мешок пластика для 3D-принтера.
Схема
«Схема» мало что делает – это просто четыре провода, между которыми идёт переключение. Принцип работы USB не используется.
USB-кабель, выходящий сверху, идёт на клавиатуру. Два других идут каждый к своему компьютеру.
Немного об USB
Я знал, что это значит «универсальная последовательная шина», но не понимал до конца. В последнее время я изучаю аналоговую электронику. Изучение продвигается медленно, но прогресс есть. Одна из изучаемых тем – последовательные коммуникации.
Для USB rev. 1.1 и 2 провода расположены так:
- 5V (питание)
- D+ (приемник)
- D- (передатчик)
- GND (земля)
В теории мне нужны только провода D+ и D-, но тогда пришлось бы придумывать отдельное питание клавиатуры. И это было гораздо сложнее, чем просто найти переключатель, поддерживающий четыре провода.
О переключателях
Переключатели – это крутая штука. Я больше не буду воспринимать их, как нечто само собой разумеющееся. Представляя себе переключатель, я обычно думал, что он размыкает контур или замыкает, как показано на диаграмме с сайта electronicshub.org:
Но мне было нужно не только это. Мне нужно было переключать по четыре провода для USB-клавиатуры за раз. И мне не нужно было отключать ни один из четырёх проводов. Мне нужно было, чтобы:
- 4 провода были подключены к компьютеру А.
- Когда я нажимаю на переключатель, эти четыре провода подключаются к компьютеру Б.
- После повторного нажатия они вновь подключаются к компьютеру А.
Невозможно? Ничуть.
Такой переключатель, который представлял себе я (типа выключателя света в комнате) известен, как один полюс, одно направление [Single Pole, Single Throw — SPST].
Вот диаграмма для него с sparkfun.com:
А мне был нужен переключатель 4PDT – четыре полюса (4 провода), два направления (переключение между двумя положениями), как на следующей диаграмме:
Оказалось, что это очень распространённый вариант, используемый… в гитарных педалях! (помните, я говорил, что не хочу снимать руки с клавиатуры).
Вот такой переключатель я заказал с mammothelectronics.com:
Замечание касаемо гитарных педалей: важно, чтобы переключатель был фиксирующимся. Это значит, что он сохраняет подключение, когда вы убираете ногу. Это важно, потому что было бы неудобно держать ногу на педали постоянно для того, чтобы клавиатура работала с определённым компьютером.
Прототип: баночка из-под паштета
Да. Для прототипа я взял баночку из-под паштета и прорезал в ней отверстия. И, да – это термоклей держит USB-порты.
Вот. Так. Всё. Просто.
А также некрасиво и непрочно. Прототип «работал», но ежедневного использования он бы не выдержал. Также компьютеры иногда не распознавали клавиатуру, и мне приходилось несколько раз переключаться туда-сюда.
Правильная пайка
В процессе изготовления этой схемы пострадало несметное количество USB-портов. Но в процессе я здорово прокачал навыки пайки. В процессе припайки крохотных проводов к крохотным контактам очень помогла система «третья рука» с магнитными захватами.
После пары подходов я поумнел и начал использовать термоусадку, чтобы мои комки припоя не касались друг друга (из-за вибраций при нажатии на педаль).
Да, да. Очень «профессионально».
Моделирование корпуса для 3D-печати
Также в последнее время я обучаюсь 3D-моделированию и печати. Один из главных усвоенных мною принципов – если нужно распечатать детали, совпадающие друг с другом, их недостаточно измерить штангенциркулем. Нужно ещё распечатать пробные детальки, чтобы убедиться, что они совпадают и в реальности.
Разъёмы для USB-портов
С ними пришлось помучаться, особенно из-за того, что я не знал, зачем нужны эти маленькие металлические штырьки на конце портов. Оказалось, они удерживают пластик в металлическом рукаве.
Я сначала пробовал использовать их для удержания порта в разъёме – на следующем фото их видно, с обеих сторон от контактов:
Потом я попытался засунуть в этот порт кабель, и знаете, что? Я выдавил внутренний пластиковый корпус порта из металлического корпуса.
Ну ничего, можно просто сделать там сужение, и это не повторится.
Главный корпус
Я думал схитрить и оставить корпус открытым снизу. Чтобы можно было менять эти дешёвые USB-порты, когда они сломаются (а я ожидал, что это будет происходить постоянно). Однако это решение оказалось плохим; открытые провода – прекрасный способ разломать пайку или уничтожить контакты.
Зная, что дно у него всё же будет, я сконцентрировался на верхней части корпуса, поскольку мне нужно было определить:
- Удержит ли она на месте порты и переключатель.
- Достаточно ли она высокая, чтобы в неё поместились провода от переключателя.
На фото у верхнего левого нет сужения, препятствующего от проталкивания портов. Тот, что слева внизу, получился хорошим, но у него не было отверстий для присоединения дна.
У модели справа есть отверстия для винтов. И вот я подготовился к проектированию и печати дна корпуса.
Днище
Я решил не заморачиваться – простое дно, с отверстиями для винтов, совпадающими с теми, что есть на верхней части. Да, и ещё добавить углубления, чтобы винты вошли заподлицо.
Если у вас в руках молоток…
Хотел бы я, чтобы у меня осталась видеозапись моих попыток 3D-моделирования. Если вам знакомы CAD-системы, то из текста вы поймёте, насколько неуклюжий подход я избрал.
Я выдавил всё дно из главного корпуса, а потом сделал вырез в 0,5 мм толщиной, чтобы отделить от него дно. Это было криво, но результат дало. Вообще, мои навыки 3D-моделирования можно описать так:
- Рисовать прямоугольники и круги.
- Надавить/вытянуть.
И всё. Это всё, что я знаю, как делать. Ладно, ещё я знаю, как делать закруглённые уголки из прямых и бороздки. Серьёзно, то, как я моделирую, похоже на попытку разжечь огонь, когда вы кидаете один камень на другой, в надежде, что появятся искры, которые попадут на ветки.
Проблемы с принтером решились при помощи долгой настройки и правок. Сначала у меня начали получаться неудачные результаты (от небольших искривлений до полного отсутствия сцепления со столом). Поэтому качество деталей разнилось от приемлемого до комичного.
После ручной подстройки уровня стола и высоты сопла я перешёл на использование перфорированной подложки (чтобы рафт был частично соединён со столом) и задал предварительный прогрев стола в течение не менее 15 минут. Успех! Плоские рафты, никаких искривлений.
Добавляем поддержку USB-портов
Места для портов получились слишком высокими, туда могла попасть грязь. Не думаю, что она повредит, однако грязь – это плохо (педаль стоит на полу, а у нас кошки).
Я добавил столбиков, входящих в слоты, чтобы они держали USB-порты, и закрывали отверстия.
Мне почему-то показалось хорошей идеей сделать в верхней части корпуса «колодцы». Не думаю, что они будут помогать или мешать мне, так что я их оставил.
Более эргономичная крышка для кнопки
Я скачал и распечатал крышку для кнопки, чтобы её было удобно использовать как в обуви, так и без.
Заключение
Успех! Я использую устройство ежедневно, и оно доставляет мне радость. И поскольку я потратил время на тщательную пайку, контакты получились достаточно надёжными для того, чтобы я смог использовать USB-хаб для подсоединения… мыши. Ну, знаете, если она прям очень сильно понадобится.
Среди потенциальных улучшений могут быть:
- Резиновая прокладка снизу.
- Светодиодная подсветка, обозначающая, какая сторона сейчас работает.
- Гидравлика.
- Сабвуфер.
USB удлинитель своими руками
Содержание:
- Принцип работы и область применения USB удлинителей
- Процесс изготовления удлинителя
- USB удлинитель из витой пары
- Видео: USB кабель своими руками
В работе с компьютерной техникой довольно часто требуются какие-либо нестандартные дополнительные приспособления. Например, при устройстве локальной сети может понадобиться кабель различной длины, оборудованный разъемами USB. Однако стандартные изделия заводского изготовления не всегда отвечают предъявляемым требованиям. В подобных случаях приходится изготавливать USB удлинитель своими руками.
Принцип работы и область применения USB удлинителей
Для изготовления нормального рабочего удлинителя нужно хорошо знать его свойства и принцип действия. От этого в первую очередь зависит его длина. Всем известно, что с помощью обычного кабеля возможно подключение удаленных устройств на расстояние 3-5 метров. Такие кабели считаются пассивными удлинителями, и во многих случаях такого расстояния оказывается недостаточно для обеспечения нормальной работы в доме или офисе. Не всегда имеется возможность расположения принтера, сканера и других периферийных устройств неподалеку от компьютера.
Данную проблему успешно решает активный USB удлинитель, коренным образом отличающийся от обычного кабеля. Его полезные качества проявляются за счет активных усилителей, встроенных на каждом конце и получающих питание с разъемов USB в пределах 5 вольт. За счет этого полезный сигнал усиливается многократно, что дает возможность подключения устройств, удаленных от компьютера на расстояние 50 метров и более.
В процессе передачи сигнала наступает его неизбежное ослабление. В связи с этим для больших расстояний (свыше 5 метров) используется подключение лишь по протоколу USB 1.1. На расстоянии до 30 метров необходимо применение более скоростного протокола USB 2.0. Большое значение имеет кабель, соединяющий устройства между собой. Он должен быть высокого качества, гарантирующего такую же высокую скорость подключения.
Работа удлинителя осуществляется самостоятельно без каких-либо драйверов и никак не влияет на состояние компьютера. Достаточно всего лишь вставить USB вилки, расположенные на концах провода, в соответствующие разъемы соединяемой аппаратуры.
Процесс изготовления удлинителя
Следует сразу же отметить, что самостоятельное изготовление USB удлинителя требует специальных знаний электроники и радиотехники, практических навыков работы с паяльником и другим электроинструментом. В противном случае рекомендуется приобрести готовое изделие нужной длины, хотя оно и будет дороже самодельного. Тем не менее, многие все-таки пытаются сделать USB удлинитель самостоятельно.
Прежде всего нужно запастись стандартным USB кабелем небольшой длины. По возможности, в нем должен быть ферритовый сердечник, способный гасить высокочастотные помехи и указывающий на высокое качество кабеля. Такой отрезок можно попросить или недорого купить у людей, занимающихся кабельными линиями. У них же можно попросить и необходимое количество компьютерного кабеля UTP, желательно одной из высоких категорий, например, 5е, 6 или 6е. От этого будет зависеть скорость работы аппаратуры на противоположном конце.
Из инструмента понадобятся кусачки или ножницы для разрезания кабеля. Зачистка проводов выполняется специальным инструментом, но при его отсутствии можно обойтись простым ножом. Для соединений будут нужны паяльник, припой и канифоль, поскольку скрутки проводов не допускаются из-за их высокого сопротивления. Места соединений изолируются термоусадочными трубками. Вместо них можно использовать изоленту.
Работы начинаются с разрезания кабелей на отрезки необходимой длины и зачистки концов. Изоляция со всех проводников снимается примерно на 3-5 мм. USB кабель содержит 4 проводника, UTP кабель – 8. В состав одной пары UTP кабеля, входит два проводка – цветной и пестрый. Вместо пестрого может быть белый провод. Каждая такая пара припаивается к отдельному проводку USB кабеля с соблюдением соответствующих цветов. По такой же схеме изготавливается USB удлинитель с дополнительным питанием своими руками, известный как активный удлинитель.
По завершении пайки нужно проверить, чтобы не осталось разорванных мест. После этого термоусадочные трубки сдвигаются к местам пайки и нагреваются строительным феном до их полного прилегания к соединенным проводникам. После того как все термоусадки на проводниках остынут, они собираются все вместе в единый пучок, поверх которого таким же образом устанавливается общая термоусадочная трубка. Перед первым подключением аппаратуры, желательно проверить контакты с помощью тестера. Если проверка показала норму, то самодельный удлинитель можно использовать для работы.
USB удлинитель из витой пары
Удлинители из витой пары применяются в основном для подключения интернета через 3G модем. Данные устройства используются на дачах и в загородных домах, при отсутствии возможности проведения обычного кабельного интернета. Нередко возникают ситуации, когда уверенный прием сигнала 3G возможен лишь из определенного места, к которому требуется подвести отдельный кабель. Нередко юсб удлинитель нужного размера отсутствует в продаже, поэтому единственным выходом остается его изготовление своими руками.
Для этой цели потребуется нужное количество витой пары, экранированной фольгой, два разъема USB АМ и AF, то есть «папа» и «мама», термоусадочная трубка 16 мм, а также изолента. Из инструментов понадобится нож, бокорезы, паяльник, припой и флюс.
Процесс изготовления начинается со спаривания и выравнивания бокорезами концов витой пары. После этого с помощью ножа нужно снять с каждого конца верхнюю оболочку кабеля вместе с фольгой на расстояние 1 см. Эту операцию нужно производить очень аккуратно, чтобы не надрезать провода, расположенные под оболочкой. Провода коричнево-белого и коричневого цвета отрезаются вровень с оболочкой, поскольку в дальнейшем они не будут использоваться. С оставшихся проводников нужно удалить по 3 мм изоляционного слоя. Провода соединяются следующим образом: зеленый с оранжевым и зелено-белый с оранжево-белым. Места соединений тщательно пропаиваются.
Термоусадочная трубка заранее разрезается на части по 4 см каждая и надевается на витую пару. Это позволит в дальнейшем не делать отпаивание разъема. Правильность выполнения распайки следует проверять очень тщательно, поскольку случайная путаница может привести к выходу из строя USB устройства.
После проверки необходимо включить модем в тестовом режиме. Если компьютер не опознает устройство или показывает неправильную работу, необходимо опробовать другой разъем. Отсутствие положительного результата указывает на слишком большое потребление тока. Поскольку провода очень тонкие, модему просто не хватает напряжения. Возможно придется укорачивать провод до тех пор, пока устройство не начнет работать или увеличивать сечение проводов. Если же вся система работает нормально, остается надеть на разъемы термоусадочные трубки и после разогрева проверить качество изоляции.
Как сделать витой usb-кабель из обычного
Суть вопроса заключается в том, что стандартный кабель очень неудобен тем, что он длинный. Когда ездишь за рулем, кабель постоянно путается под руками, закручивается на рукоятку переключения передач. Длинный кабель в машине очень неудобен, и поэтому я решил сделать витой usb-кабель lightning для подзарядки моего Iphone в автомобиле.
Возможно, вы уже видели, как люди делают витой кабель из обычного, вот и я решил показать вам свои мучения, чтобы вы не повторяли ошибок, которые я вначале допустил.
Понадобится
Для превращения прямого кабеля в витой нужно немного:
- Стандартный кабель lightning для зарядки по usb.
- Карандаш или железная ручка для намотки кабеля.
- Бытовой фен для прогрева.
Кроме этого не будет лишним иметь помощника для работы с феном, а также перчатки, чтобы не обжечь руки. Конечно, можно завязать концы кабеля, но я об этом как-то не подумал, и поэтому мне пришлось при прогреве держать кабель в перчатках.
Изготовление витого кабеля из обычного
Сначала я намотал кабель на обычную шариковую ручку, и это была моя первая ошибка. Оказалось, что пластик ручки под действием температуры фена начинает плавиться. Сняв кабель с ручки, я увидел, что он растягивается, и витым практически не становится. Точнее он немного завился, но это было не то, чего я ожидал от своей работы. Причина была, возможно, в недолгом прогреве из-за того, что начал плавиться пластик ручки.
Для второй попытки заменил пластиковую ручку на металлический Паркер, и после десятиминутного нагрева снял кабель для проверки результата прогрева. Эффект оказался почти таким же и снова неудовлетворительным.
На третий раз повторил все в точности так, как и во втором эксперименте, но изменил момент снятия кабеля с ручки. После прогрева в течение 10 минут дал кабелю полностью остыть, и только после этого снял его с ручки!
Третий эксперимент, наконец-то, дал положительный результат. И хотя кабель получился не таким уж сильно пружинистым, как тот, который можно купить в магазине, но поставленной цели я все же добился.
Что можно сказать по данной работе по превращению прямого usb кабеля в витой? Думаю, что 10 минут работы для повышения комфорта, это не такой уж большой труд. Не нужно бегать в поисках нового кабеля, если можно переделать тот, что имеется.
Проверка кабеля на работоспособность после всех этих манипуляций показала, что он исправно продолжает выполнять свою функцию! Но теперь он стал намного удобнее!
Смотрите видео
РадиоКот :: Выключатель для шины USB
РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Примочки к ПК >Выключатель для шины USB
Тем, кто занимается разработкой USB-устройств, наверняка приходится при отладке многократно вынимать и вновь вставлять в разъем USB кабель, соединяющий устройство с компьютером. Это приводит к износу контактов USB разъемов устройств и кабеля. Было-бы гораздо удобнее включать и отключать устройство посредством кнопки. Механические выключатели в данном случае неприменимы по нескольким причинам, в частности из-за неизбежного дребезга их контактов.
К такому-же выводу пришел ранее и Райнер Ройш — автор статьи об аналогичном по функционированию выключателе, опубликованной в журнале Elektor Electronics №7-8 (2009), стр. 64. Однако, в его выключателе управление сигнальными шинами USB осуществлялось низкочастотными ключами серии 4000 и управление их включением и отключением производилось двумя раздельными механическими переключателями. Кроме того, сигнальные шины USB подключались к устройству одновременно с питанием. Как известно, при подключении USB устройства геометрия разъема USB обеспечивает подачу питания на него до подключения сигнальных шин. Отключение устройства производится в обратном порядке. Для некоторых USB устройств это может быть существенно.
С учетом указанных недостатков оригинальный выключатель был переработан под иную элементную базу и логику работы. Включение и отключение устройства к шине USB в предлагаемом выключателе производится одной кнопкой с индикацией состояния светодиодом. Подключение сигнальных шин D+ и D- по нажатии кнопки происходит с задержкой около 200 мсек после подачи питания на потребитель. При повторном нажатии на кнопку отключение питания производится с той-же задержкой после отключения шин D+ и D-. Это позволяет иммитировать процесс подключения/отключения USB устройства к шине без его физического удаления/вставки в разъем. Для исключения коммутации подключенного USB устройства при случайном нажатии на кнопку введена задержка на время около 3 секунд. Таким образом, для коммутации USB устройства кнопка должна удерживаться в нажатом состоянии несколько секунд. Я пользуюсь описанным здесь выключателем на протяжении уже более 2 лет и не раз мысленно благодарил Райнера за его идею.
Выключатель соединяется с компьютером (или хабом) через USB кабель, подключаемый к разъему J1 типа USB-B. Ведомые USB устройства подключаются к нему через разъем J2 типа USB-A. Сигнальные шины D+ и D- коммутируются электронными ключами U1 и U2, а питание — МОП транзистором Q1. Последний не нагреваясь коммутирует нагрузку до 1А. Работа при больших токах не проверялась, т.к. стандартом USB предполаается подключение устройств потребляющих не более 500 мА.
Логика работы устройства обеспечивается микроконтроллером (МК) U3, который помимо упомянутых выше функций устраняет влияние дребезга контактов кнопки. Кнопка подключена к входу МК через подтягивающий резистор внутри МК. При ожидании нажатия кнопки МК переводится в спящий режим, что минимизирует токопотребление устройства. Резисторы R1 и R2 обеспечивают отключение ведомого устройства от шины USB после подачи питания на схему вплоть до того, как МК инициализируется и установит напряжения логической 1 и нуля на выводах 1 и 3, соответственно. Полоса пропускания сигнальных ключей U1 и U2 достаточна для работы подключаемого USB устройства в режиме Full Speed (скорость обмена данными до 12 Мбит/сек).
Выключатель собран на печатной плате, установленной в корпус 1551H фирмы Hammond. Файл печатной платы для системы Eagle прилагается. Первым делом на плате следует устанавливить МК и запрограммировать его внутрисхемно, временно подпаяв провода от программатора к дорожкам печатной платы. На плате имеются 3 проволочные перемычки, показанные синим цветом в файле платы. Программа МК написана на языке ассемблера и отлажена в системе MPLAB, которую можно скачать с сайта www.microchip.com . Исхoдный текст программы и загрузочный HEX файл прилагаются.
Файлы:
Исходный текст программы + HEX
Файл платы для Eagle
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
USB удлинитель своими руками — Diodnik
В эпоху информационных технологий практически в каждом доме можно найти компьютер, подключенный к всемирной паутине интернет. Для выхода в сеть в маленьких городках и еще чаще в селах, зачастую пользователи используют 3G модем, и постоянно сталкиваются с тем, что такой модем плохо ловит сеть. Покупать специальные выносные антенны дорого и не каждому это по карману. Почти всегда достаточно вынести такой модем в другую комнату или на чердак, иногда даже достаточно приподнять на пару метров модем от земли, что бы картина покрытия менялась в лучшую сторону. Сегодня мы покажем, как сделать USB удлинитель своими руками для 3G модема, т.к. продаются такие удлинители далеко не в каждом магазине.
USB удлинитель своими руками
Для того, что бы изготовить USB удлинитель своими руками необходимо: кабель витая пара (в нашем случае 7м.) и разборные разъемы USB 2.0 (папа и мама), паяльник, припой и 15 минут свободного времени. Поехали!
Первым делом снимаем первый слой изоляции кабеля и соединяем попарно провода витой пары. В таком случае у нас будут меньшие потери напряжения для питания модема.
Аккуратно припаиваем провода к разъему, используя следующую схему.
В итоге должно получиться примерно вот так.
Для большей надежности разъем можно проклеить или зафиксировать силиконом. Как дополнительный фиксатор кабеля мы еще использовали и термокембрик.
Аналогичную операцию проводим со вторым хвостом провода. Как видим, собрать удлинитель для USB модема своими руками не так уж и сложно. Вот что в итоге у нас получилось.
После всех манипуляций не забываем прозванивать провода, достаточно плохо припаять один из проводов, что бы самодельный удлинитель USB отказался работать.
USB удлинитель с дополнительным питанием
Еще нужно помнить, что собирать USB удлинитель своими руками более 10-15 метром без дополнительного питания не стоит. Если устройство в таком удлинителе и будет работать, то крайне нестабильно. Для того, что бы собрать USB удлинитель с внешним питанием своими руками, необходимо производить все те же действия, что описаны выше, но красный провод (+5В от компьютера) не подключать к гнезду, а подать на него +5В от внешнего источника используя, красный как «+», а черный, как «-».
Схему такого подключения смотрим ниже.
Из практики доказано, что собранный USB удлинитель из витой пары длинной 10 метров стабильно работает и без дополнительного питания.
Вконтакте
Одноклассники
comments powered by HyperComments