Pinout różnych typów złączy USB: pinout styków micro i mini USB + niuanse rozlutowywania

Interfejs USB jest popularną formą komunikacji technologicznej na urządzeniach mobilnych i innych urządzeniach cyfrowych. Złącza tego rodzaju często znajdują się na komputerach osobistych o różnych konfiguracjach, peryferyjnych systemach komputerowych, telefonach komórkowych itp.

Cechą tradycyjnego interfejsu jest niewielki pinout USB. Do pracy używane są tylko 4 piny (kontakty) + 1 linia uziemienia. To prawda, że ​​najnowsze bardziej zaawansowane modyfikacje (USB 3.0 Powered-B lub Type-C) charakteryzują się wzrostem liczby pracujących styków. O czym będziemy rozmawiać w tym materiale. Opisujemy również strukturę interfejsu i cechy okablowania kabla na stykach złącza.

Rodzaje złączy USB

Skrót „USB” nosi skrót, który w całości brzmi „Universal Series Bus” - uniwersalna magistrala szeregowa, dzięki której odbywa się szybka cyfrowa wymiana danych.

Zauważono wszechstronność interfejsu USB:

• niskie zużycie energii;
• ujednolicenie kabli i złączy;
• proste rejestrowanie wymiany danych;
• wysoki poziom funkcjonalności;
• szerokie wsparcie dla sterowników różnych urządzeń.

Jaka jest struktura interfejsu USB i jakie rodzaje złączy technologii USB istnieją we współczesnym świecie elektroniki? Spróbujmy to rozgryźć.

Struktura technologiczna interfejsu USB 2.0

Złącza związane z produktami wchodzącymi w skład specyfikacji 1.x - 2.0 (utworzonej przed 2001 r.) Są podłączone do czteroprzewodowego kabla elektrycznego, do którego doprowadzane są dwa przewody, a dwa kolejne przesyłają dane.

Również w specyfikacjach 1.x - 2.0 okablowanie serwisowych złączy USB sugeruje podłączenie oplotu ekranującego - w rzeczywistości piątego przewodu.

Jest to fizyczny projekt normalnych złączy USB związanych z drugą specyfikacją. Po lewej stronie znajdują się wersje typu „ojciec”, po prawej są wersje typu „matka” i pinout odpowiadające obu opcjom

Istniejące wersje uniwersalnych złączy szeregowych magistrali o oznaczonych specyfikacjach są reprezentowane przez trzy opcje:

1. Normalne - Wpisz „A” i „B”.
2. Mini - Wpisz „A” i „B”.
3. Micro - Wpisz „A” i „B”.

Różnica między wszystkimi trzema rodzajami produktów polega na podejściu projektowym. Jeśli normalne złącza są przeznaczone do stosowania na urządzeniach stacjonarnych, mini i mikro złącza są przeznaczone do użytku w urządzeniach mobilnych.

Jest to fizyczna konstrukcja złączy drugiej specyfikacji z serii „mini” i odpowiednio etykiet dla złączy Mini USB - tak zwanego pinoutu, na podstawie którego użytkownik wykonuje połączenie kablowe

Dlatego dwa ostatnie typy charakteryzują się miniaturową konstrukcją i nieznacznie zmodyfikowanym kształtem złącza.

Tabela wyprowadzeń standardowych złączy typu „A” i „B”

Oprócz wydajności złączy mini-A i mini-B, a także złączy micro-A i micro-B, wprowadzono modyfikacje złączy mini-AV i micro-AV.

Charakterystyczną cechą takich struktur jest wykonanie okablowania przewodów USB na 10-stykowej płytce kontaktowej. Jednak w praktyce takie złącza są rzadko używane.

Styki interfejsu Micro USB i Mini USB dla złączy typu „A” i „B”

Struktura technologiczna interfejsów USB 3.x.

Tymczasem poprawa sprzętu cyfrowego do 2008 roku doprowadziła do moralnego starzenia się specyfikacji 1.x - 2.0.

Tego rodzaju interfejsy nie pozwalały na podłączenie nowego sprzętu, na przykład zewnętrznych dysków twardych, w taki sposób, aby zapewnić wyższą (ponad 480 Mb / s) szybkość przesyłania danych.

W związku z tym pojawił się zupełnie inny interfejs, oznaczony specyfikacją 3.0. Opracowanie nowej specyfikacji charakteryzuje się nie tylko zwiększoną prędkością, ale także zapewnia zwiększoną siłę prądu o wartości 900 mA w porównaniu do 500 mA dla USB 2/0.

Oczywiste jest, że pojawienie się takich złączy zapewnia obsługę większej liczby urządzeń, z których niektóre mogą być zasilane bezpośrednio z interfejsu uniwersalnej magistrali szeregowej.

Modyfikacja różnych typów złączy USB 3.0: 1 - wykonanie „mini” typu „B”; 2 - standardowy produkt typu „A”; 3 - opracowanie serii „mikro” typu „B”; 4 - standardowe wykonanie typu „C”

Jak widać na powyższym obrazku, interfejsy trzeciej specyfikacji mają więcej działających styków (pinów) niż poprzednia - druga wersja. Jednak trzecia wersja jest w pełni kompatybilna z „dwoma”.

Aby móc przesyłać sygnały z większą prędkością, twórcy projektów trzeciej wersji zostali wyposażeni w dodatkowe cztery linie danych i jedną linię zerowego przewodu jezdnego. Rozszerzone kołki stykowe są umieszczone w osobnym rzędzie.

Tabela oznaczeń pinów złączy trzeciej wersji do okablowania kabla USB

Tymczasem użycie interfejsu USB 3.0, w szczególności serii „A”, było poważną wadą projektową. Złącze ma asymetryczny kształt, ale nie wskazuje konkretnie pozycji połączenia.

Deweloperzy mieli do czynienia z modernizacją projektu, w wyniku której w 2013 r. Pojawiła się opcja USB-C do dyspozycji użytkowników.

Ulepszony USB 3.1

Konstrukcja tego typu złącza wymaga duplikacji przewodów roboczych po obu stronach wtyczki. Również na interfejsie znajduje się kilka redundantnych linii.

Ten typ złącza jest szeroko stosowany w nowoczesnej mobilnej technologii cyfrowej.

Lokalizacja pinów (pinów) dla interfejsu typu USB-C odnoszącego się do serii trzeciej specyfikacji złączy zaprojektowanych do komunikacji różnych urządzeń cyfrowych

Warto zwrócić uwagę na cechy USB Type-C. Na przykład parametry prędkości dla tego interfejsu pokazują poziom 10 Gbit / s.

Konstrukcja złącza wykonana jest w zwartej konstrukcji i zapewnia symetryczne połączenie, pozwalające na umieszczenie złącza w dowolnym położeniu.

Tabela wyprowadzeń zgodna ze specyfikacją 3.1 (USB-C)

Następny poziom specyfikacji USB 3.2

Tymczasem proces ulepszania uniwersalnej magistrali szeregowej jest aktywnie kontynuowany. Na poziomie non-profit opracowano już następujący poziom specyfikacji - 3.2.

Zgodnie z dostępnymi informacjami, charakterystyka prędkości interfejsu, takiego jak USB 3.2, obiecuje dwa razy więcej parametrów niż jest to możliwe w poprzednim projekcie.

Deweloperom udało się osiągnąć takie parametry, wprowadzając kanały wielopasmowe, przez które odbywa się transmisja z prędkością odpowiednio 5 i 10 Gbit / s.

Podobnie jak Thunderbolt, USB 3.2 wykorzystuje wiele pasm, aby osiągnąć ogólną przepustowość, zamiast próbować zsynchronizować i uruchomić jeden kanał dwa razy

Nawiasem mówiąc, należy zauważyć, że kompatybilność obiecującego interfejsu z istniejącym USB-C jest w pełni obsługiwana, ponieważ złącze Type-C (jak już wspomniano) jest wyposażone w nadmiarowe styki (piny), które zapewniają transmisję sygnału wielopasmowego.

Cechy okablowania kabla na stykach złącza

Przy niektórych specjalnych niuansach technologicznych nie odnotowano lutowania przewodów kablowych na stykach styków złączy. Najważniejsze w takim procesie jest wcześniejsze dopasowanie kolorów. izolowane przewody kablowe do określonego styku (pin).

Kodowanie kolorami przewodów wewnątrz zespołu kabla używanego do interfejsów USB. Od góry do dołu pokazano schemat kolorów przewodów kablowych dla specyfikacji 2.0, 3.0 i 3.1.

Ponadto, jeśli lutujesz modyfikacje przestarzałych wersji, powinieneś rozważyć konfigurację złączy, tak zwanych „ojców” i „matek”.

Przewodnik lutowany na styku „ojca” powinien odpowiadać lutowaniu na styku „matki”. Weźmy na przykład opcję lutowania kabla do styków USB 2.0.

Cztery przewodniki robocze zastosowane w tym przykładzie wykonania są zwykle oznaczone czterema różnymi kolorami:

• na czerwono;
• biały
• zielony
• w kolorze czarnym.

Odpowiednio, każdy przewodnik jest przylutowany do płytki kontaktowej oznaczonej specyfikacją złącza o podobnym kolorze. Takie podejście znacznie ułatwia pracę inżyniera elektroniki, eliminuje ewentualne błędy w procesie okablowania.

Podobna technologia lutowania dotyczy złączy innych serii. Jedyną różnicą w takich przypadkach jest większa liczba przewodów, które należy lutować. Aby uprościć pracę, wygodnie jest użyć specjalnego narzędzia - niezawodnej lutownicy do lutowania drutów w domu i striptizerka aby usunąć izolację z końców rdzenia.

Niezależnie od konfiguracji złączy zawsze stosuje się lutowanie przewodu ekranowego. Ten przewód jest przylutowany do odpowiedniego pinu złącza, Tarcza - ekran ochronny.

Często zdarzają się przypadki ignorowania ekranu ochronnego, gdy „specjaliści” nie widzą sensu w tym przewodniku. Jednak brak ekranu znacznie zmniejsza wydajność kabla USB.

Dlatego nie jest zaskakujące, że przy znacznej długości kabla bez ekranu użytkownik otrzymuje problemy w postaci zakłóceń.

Okablowanie złącza z dwoma przewodnikami w celu organizacji linii zasilania urządzenia dawcy. W praktyce stosuje się różne opcje okablowania, w zależności od potrzeb technicznych.

Lutowanie kabla USB jest możliwe na różne sposoby, w zależności od konfiguracji linii portów na danym urządzeniu.

Na przykład, aby połączyć jedno urządzenie z drugim, aby uzyskać tylko napięcie zasilania (5 V), wystarczy przylutować tylko dwie linie na odpowiednich stykach (stykach).

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Poniższy film pokazuje główne punkty wyprowadzenia złączy serii 2.0 i innych, wizualnie wyjaśnia poszczególne szczegóły procedur lutowania.

Mając pełne informacje na temat wyprowadzenia uniwersalnych złączy szeregowych magistrali, zawsze możesz poradzić sobie z problemem technicznym związanym z uszkodzeniami przewodów. Informacje te przydadzą się również w przypadku konieczności podłączenia niestandardowych urządzeń cyfrowych.

Czy chcesz uzupełnić powyższy materiał przydatnymi komentarzami lub cennymi poradami dotyczącymi samodzielnego okablowania? Napisz komentarze w bloku poniżej, w razie potrzeby dodaj unikalne materiały fotograficzne.

Może po przeczytaniu artykułu nadal masz pytania? Zapytaj ich tutaj - nasi eksperci i kompetentni odwiedzający witrynę spróbują wyjaśnić niezrozumiałe kwestie.