Цвет проводов питания в usb. Распиновка usb на материнской плате

Разъёмы USB 2.0 – распайка.

В этой статье мы хотим рассказать вам о разъемах USB 2.0, применяемых в различных электронных устройствах. Они до сих пор не потеряли своей актуальности, не смотря на выход более скоростной USB 3.0, о которой мы поговорим немного позже в следующей статье на эту тему.

Аббревиатура USB расшифровывается как Universal Serial Bus, переводится как Универсальная Последовательная Шина.
Ниже на картинке представлены разъемы USB версии 2.0 (вид со стороны рабочей части, обращаем ваше внимание, это не сторона пайки):

При распайке выберите нужный разъем, рассматривайте его в зеркальном отражении, и подпаивайте провода в соответствии с их цветом. Цвета жил кабелей описаны чуть ниже.
Как видите, в названии разъемов (USB, USB mini, USB micro) присутствуют индексы. Первая буква индекса определяет тип разъема:

● А – разъем активного питающего устройства (хост, разъем компьютера или др.)
● В – разъем пассивного устройства, подключаемого к активному (разъемы принтеров, сканеров, и т.д.)

Вторая буква индекса определяет “пол” разъема:

● М – от английского слова male – то есть штекер – то есть разъем “Папа”
● F – от английского слова female – то есть гнездо – то есть разъем “Мама”

Просто USB, mini или micro говорит нам о размере разъема. Приведем пример:

USB mini AM - это разъем типа “Папа” (штекер) для подключения к активному питающему устройству размера mini.

Разберем теперь распиновку (распайку) разъемов USB.

USB-кабель имеет 4 провода:

● 1 - Провод красного цвета – VBUS - +5 Вольт с максимальным током 0,5 Ампер.
● 2 – Провод белого цвета – D- (минус Data).
● 3 – Провод зеленого цвета – D+ (плюс Data)
● 4 – Провод черного цвета – GND – общий провод, минусовой, “земля”

Mini & Micro разъемы 5-ти контактные. Распайка следующая:

● 1 – Провод красного цвета – VBUS.


● 4 – Провод голубого цвета – в разъемах с индексом “В” не задействуется, в разъемах с индексом “А” соединен с черным проводом (GND) чтобы поддерживалась функция “OTG”.
● 5 – Провод черного цвета – GND.

При разделке кабеля иногда можно встретить еще одну жилу без изоляции – Shield – оплетка, экранирующая жила, корпус. Эта жила без номера.

Распайка разъемов USB Mini и USB Micro показана на следующем рисунке:

При распайке дата-кабеля для связи мобильного телефона, смартфона или планшетника с компьютером 4-й контакт остается пустой. При распайке OTG-кабеля, например, для подключения флешки к смартфону, 4-й контакт нужно соединить с 5-м (GND).

USB-мышь. Распайка разъема:

● 2 – Провод белого цвета – Data минус.
● 3 – Провод зеленого цвета – Data плюс.
● 4 – Провод черного цвета – GND.

Это стандартные цвета проводов кабеля USB-мыши, но в зависимости от производителя эти цвета могут быть отличными от вышеуказанных. Например, в мышках китайского производства типа Jusajoa X-7 многих подобных цвета проводов могут быть следующие:

● 1 – Провод оранжевого цвета – VBUS.
● 2 – Провод зеленого цвета – Data минус.
● 3 – Провод синего цвета – Data плюс.
● 4 – Провод белого цвета – GND.

Назначение выводов разъема материнской платы для кабеля USB 2.0

OTG – что это?

Выше мы упоминали о функции OTG, поэтому сейчас немного разберемся, что же это такое.

OTG расшифровывается как “On The Go”, переводится как “На ходу”, то есть это позволяет соединять посредством USB различные периферийные устройства без подключения к компьютеру. Иногда такое подключение называют USB-Host. Например, можно подключить флэш-накопитель сразу к мобильному телефону или планшету как к полноценному ПК, подключить клавиатуру или мышку к гаджету, правда если этот гаджет поддерживает это периферийное оборудование. Посредством USB-OTG можно соединить фотокамеру и фотопринтер, фотокамеру со смартфоном, мобильный телефон с принтером, и т.д.

Существует ряд ограничений по такому виду подключения:

● Устаревшие модели мобильных телефонов не поддерживают USB-OTG.
● Для подключения флэш-накопителя по USB-OTG его формат должен быть FAT32.
● Максимальный размер флэш-накопителя зависит от аппаратной возможности телефона.
● HDD – так же в FAT32, и для его питания потребуется отдельный источник.

В лавках с мобильными телефонами, смартфонами и прочими гаджетами можно найти готовые OTG-кабели, и при желании можно приобрести готовый переходник. Допустим, флэшку нужно подключить к мобильному телефону с разъемом USB micro, для этого потребуется переходник USB_AF – USB_AM micro. В разъем USB-AF подключается флэшка, а штекер разъема USB-AM micro в телефон соответственно. Внешний вид переходника OTG MICRO USB THROW OTG/USB показан на следующем изображении:

Подключение флэшки к планшету точно такое же, только вместо разъема USB micro в переходнике должен быть USB mini.

И так, вы уже поняли, что обычный USB кабель отличается от USB-OTG тем, что в обычном 4-й контакт разъема не задействован, а в OTG между 4-м и 5-м контактами установлена перемычка. Именно по наличию перемычки в USB mini или micro телефон, смартфон или планшет определяет, что вы собрались к нему подключить периферию. И если вы вдруг решите сделать соединение посредством обычного кабеля, то гаджет, к которому собрались подключиться, проигнорирует подключенную флэшку, и сам будет являться пассивным устройством. Ниже на картинке показан разъем кабеля USB-OTG micro:

Подключение гаджетов.

Разъем USB появился двадцать лет тому назад и изначально был предназначен для применения в приборах бытового назначения. В настоящее время приобрел довольно большую популярность также в профессиональном оборудовании. Тем не менее, его “бытовые” корни явно проявляются в том, что этим типом разъемного соединителя снабжаются все без исключения популярные гаджеты.

Первоначальный вариант разъема отличался габаритами, не вполне подходящими для установки его розеток в переносные устройства карманного формата. Для устранения этого недостатка были созданы варианты miniUSB и microUSB, которые позволяли реализовывать основные функции соединителя и при этом выгодно отличались от прототипа заметно лучшими массогабаритными характеристиками.

Характерные черты разъема microUSB

Соединитель microUSB содержит пять контактов, к каждому из которых припаян изолированный провод. Правильная ориентация вилки при подключении к розетке задается применением характерных сглаженных скосов одной из верхних граней экранирующей юбки. Контакты вилки разъема обозначаются цифрами от 1 до 5 с естественной нумерацией справа налево так, как показано на рисунке. Распайка микро usb разъема и назначение отдельных его контактов приведены в таблице.

Распиновка микро юсб по цветам

Экранирующая оплетка кабеля также считается проводом. Она не выводится на отдельный контакт.

Распайка микро usb разъема для зарядки

Ремонт соединителя и изготовление кабеля

Неплохие эксплуатационные свойства кабельной и приборной части соединителя micro USB в сочетании с низкой стоимостью соединительного кабеля и его широким распространением приводят к тому, что ремонт этого аксессуара проводится сравнительно редко. Тем не менее, в случае его установки нового гнезда из-за хорошо продуманной конструкции не составляет больших проблем даже несмотря на его достаточно миниатюрные размеры. Из особенностей следует обратить внимание на аккуратность и целесообразность дополнительной защиты места пайки, например, непроводящим лаком.

Первоначальная разработка USB-разъемов осуществлялась еще в 1994 году американским инженером Аджай Бхаттом, а также целой командой квалифицированных специалистов компьютерных компаний, таких как Intel, Microsoft, Apple, Hewlett-Packard и множество других.

Разработчики собирались сделать так, чтобы в конечном итоге получился предельно универсальный порт, который мог бы использоваться для большинства современных устройств, когда после подключения определенного оборудования к компьютеру оно или начинало работать моментально, или же сразу после того, как пользователь устанавливал соответствующие драйверы. Распиновка микро-USB и стандартного разъема позволяла полностью заменить привычные на то время СОМ- и LPT-порты, обеспечивая при этом скорость передачи информации более 115 кбит/с. Помимо этого, порт являлся параллельным, чтобы можно было организовать к нему подключение нескольких источников, а также использовать «горячее» подключение, не требующее перезагрузки или же выключения ПЭВМ.

Первый запуск

Первый непромышленный образец порта, который имел кодовый индекс 1.0с и скорость транслирования данных не более 12 Мбит/с, был выпущен в 1995-1996 годах. В середине 1998 года уже была проведена окончательная доработка при помощи автоматического поддержания скорости, обеспечивая стабильное соединение, вследствие чего порт нормально функционировал при скорости 1,5 Мбит/с. В последующей модификации был выпущен новый USB 1.1. Распиновка микро-USB тогда еще не предусматривалась, да и вообще устройства еще не так активно использовались, несмотря на то что уже с середины 1997 года активно выпускались материнские платы, а также разнообразные устройства, в которых имелся данный разъем.

Модификации

В 2000 году уже вышел первый USB 2.0, который был способен поддерживать скорость до 480 Мбит/с. Основной принцип данной разработки заключался в том, что устройство могло подключаться к порту старых приспособлений, которые основывались на USB 1.1. В то же время появилась уже первая флешка на 8 Мб, которая предусматривалась под данный порт. В 2008 году разработка продвинулась еще дальше, был уже выпущен USB 3.0, скорость передачи данных которого поддерживалась уже на уровне до 4,8 Гбит/с.

Распиновка

Распиновка микро-USB является сегодня достаточно востребованной. Скорее всего, вы уже когда-то встречались с такой проблемой, когда просто нет нужного вам на данный момент USB-переходника под рукой. Ситуации могут быть самыми разными - устройство сломалось, потерялось, отсутствует в продаже, его длины недостаточно и еще целый ряд других. Зная технологии того, как осуществляется распиновка микро-USB, вы можете решить данную проблему полностью самостоятельно.

Если вы умеете проводить распиновку, а также имеете навык работы с паяльником, то в таком случае у вас не будет никаких проблем с существующими на сегодняшний день USB-разъемами. На данный момент это самые распространенные коннекторы в современной цифровой технике, то есть сегодня без них не обходится не только ни один мобильный телефон последнего поколения, но и ни один гаджет.

Сразу стоит отметить, что, помимо самых распространенных, существует также еще один дополнительный вид USB. Стоит только вспомнить, как выглядит переходник от сканера или же компьютера, ведь невооруженным глазом можно определить, что разъемы на таком переходнике являются разными.

Тот коннектор, который будет подключаться к компьютеру, является активным и обозначается в основном буквой А. Тот же коннектор, который будет подключаться к сканеру, представляет собой пассивное устройство и обозначается буквой В.

USB 2.0

В данном случае существует несколько типов проводов с разными типами подключения:

• +5И (красный провод), предназначается для питания. Предельный ток питания в данном случае не превышает 500 mA.
• D- (белый провод) Data -.
• D- (зеленый провод) Data +.
• GND (черный) - представляет собой общий провод, который изначально предназначается для земли.

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.

Особенности micro-USB

Стоит отметить, что особенность, которую имеет распиновка микро-USB-разъема, затрагивает не только размер данного устройства, но еще и то, что в нем присутствует дополнительный контакт.

• Красный провод - VBUS.
• Белый провод D- (Data -).
• Зеленый провод D+ (Data +).
• ID - в пассивных разъемах формата В он не используется. Если же речь идет об активных разъемах типа А, то в данном случае он замыкается с землей для поддержания функции OTG.
• Черный провод - земля (GND).

Отдельно следует сказать о том, что практически всегда распиновка микро-USB-разъема предусматривает также наличие провода Shield, в котором не применяется изоляция. В данном случае на него возлагается роль экрана, при этом он никаким образом не маркируется, а также не отличается каким-то индивидуальным номером.

Также стоит отметить еще одно понятие. Скорее всего, каждый человек приблизительно понимает, что представляет собой удлинитель, и при этом понимает, что там используются разные коннекторы. Как и во всех остальных типах разъемов, в USB также предусматривается понятие male-female, где male - штекер, а female - гнездо.

Как осуществляется распайка?

Есть два варианта того, как распаивается разъем микро-USB. Распиновка может осуществляться просто непосредственно перед зеркалом, когда перед ним ставится коннектор. Однако при этом вы должны понимать то, что так можно просто совершить ошибку или же в конечном итоге припаять далеко не то, что было нужно. Второй вариант - это просто мысленно перевернуть коннектор.

Также существует еще один способ того, как может осуществляться распиновка микро-USB для зарядки или чего-либо еще. Данный способ более актуален в том случае, если у вас нет возможности использовать разборный коннектор USB, который не так часто, но все равно встречается сегодня в продаже в различных заведениях. У вас есть кабель USB - miniUSB, из которого вам нужно сделать кабель USB - microUSB. При этом у вас есть кабель последнего типа, но на другом его конце стоит вовсе не стандартный USB. В данной ситуации наиболее оптимальным решением будет просто спаять нужный кабель, соединив между собой различные провода, и именно часто пользователями осуществляется под микро-USB распиновка. Samsung-устройства часто не имеют требуемого разъема, поэтому в данном случае эта технология также является актуальной.

Как соединить?

Берется изначальный кабель, после чего от него отрезается коннектор miniUSB. Отрезанный конец полностью освобождается от экрана, в то время как остальные четыре провода зачищаются и залуживаются. Теперь берем кабель с разъемом microUSB, после чего также отрезаем от него лишнее и проводим ту же самую процедуру. Теперь остается просто спаять между собой провода, после чего соединение изолировать каждое отдельно. Далее вы можете просто использовать какую-нибудь изоляцию (например, фольгу), и замотать уже изолированные ранее соединения все вместе. Полученный в конечном итоге экран сверху заматывается изолентой или же скотчем для того, чтобы он не слетал впоследствии.

Главное, что стоит запомнить: перед тем как будет проводиться такая необычная распиновка кабеля микро-USB, вам не следует забывать также про проведение распиновки активных и пассивных коннекторов. Именно по этой причине рекомендуется изначально определиться с тем, какая конкретно распиновка используется на вашем кабеле.

Под зарядку

Любая стандартная зарядка, которая основывается на использовании USB, предусматривает использование всего лишь двух проводов - это +5В, а также общий контакт. Именно поэтому, если вам нужно припаять первый и пятый выводы, и самое главное в данном случае, при подаче напряжения - это сделать все в соответствии с полярностью вашего оборудования.

Самое главное: вне зависимости от того, под что именно вами осуществляется распиновка разъема USB, делать все надо предельно аккуратно и со знанием технологии. Всегда старайтесь заранее предусматривать различные ошибки и размеренно выполнять каждое действие, ведь в том случае, если какие-то разъемы будут подключены вами неправильно или же вы не так что-то припаяете, есть вероятность того, что кабель вообще не сможет нормально работать и использоваться для соединения нескольких устройств.

Универсальная USB-шина является одним из популярных интерфейсов персонального компьютера. Она позволяет производить последовательное подключение различных устройств (до 127-ми единиц). Также USB-шины поддерживают функцию подключения и отключения приборов при работающем персональном компьютере. При этом устройства могут получать питание непосредственно через упомянутый элемент, что освобождает от необходимости использования дополнительных блоков питания. В этой статье мы рассмотрим, что представляет собой стандартная распиновка USB. Эта информация может пригодиться при самостоятельном изготовлении каких либо USB-переходников или устройств, получающих питание через рассматриваемый нами интерфейс. Кроме того, мы разберем, что представляет собой распиновка микро-USB и, конечно же, мини-USB.

Описание и распайка USB-интерфейса

Практически каждый пользователь ПК знает, как выглядит USB-разъем. Это плоский четырехконтактный интерфейс типа А. USB-разъем «мама» имеет маркировку AF, а «папа» - АМ. Распиновка USB типа А состоит из четырех контактов. Первый провод маркируется красным цветом, на него подается напряжение постоянного тока +5 В. Допускается подавать максимальный ток, равный 500 мА. Второй контакт - белого цвета - предназначен для (D-). Третий провод (зеленый) также используется для передачи данных (D+). Последний контакт маркируется черным цветом, на него подается нуль напряжения питания (общий провод).

Коннекторы типа А считаются активным, к ним подключаются питающие хост и т. д.). Разъемы типа В считаются пассивными, к ним присоединяют такие устройства, как принтеры, сканеры и прочее. Разъемы типа В представляют собой квадрат с двумя скошенными углами. «Мама» имеет маркировку BF, а «папа» - ВМ. Распиновка USB типа В имеет те же четыре контакта (два вверху и два внизу), назначение - идентичное типу А.

Распайка коннекторов типа микро-USB

Разъемы такого типа чаще всего используются для подключения планшетов и смартфонов. Они значительно меньше по размерам, чем стандартный USB-интерфейс. Еще одной особенностью является наличие пяти контактов. Маркировка таких коннекторов имеет следующий вид: micro-AF(BF) - «мама» и micro-АМ(ВМ) - «папа».

Распиновка USB типа микро:

Первый контакт (красного цвета) предназначен для подачи напряжения питания + 5 В;

Второй и третий провода (белого и зеленого цветов) используются для передачи данных;

Четвертый контакт (ID) в коннекторах типа В не задействован, а в разъемах типа А он замыкается на общий провод для поддержки OTG-функции;

Последний, пятый, контакт (черного цвета) - нуль напряжения питания.

Кроме перечисленных, в кабеле может быть еще один провод, используемый для «экранирования»; номер ему не присваивается.

Распиновка мини-USB

Коннекторы типа мини-USB также содержат пять контактов. Маркируют эти разъемы следующим образом: mini-AF (BF) - «мама» и mini-АМ (ВМ) - «папа». Распайка контактов идентична типу микро-USB.

Заключение

Информация о распайке проводов под разъемы USB весьма актуальна, так как этот тип интерфейса применяется практически во всех мобильных и настольных приборах и гаджетах. Эти разъемы используют как для заряда встроенных аккумуляторных батарей, так и для передачи данных.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Различная продукция фирмы Apple имеет такой вариант соединения:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Вот схемы перемычек с указанием напряжения и номиналов резисторов:

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

Удобное хранение радиодеталей