Правильная распиновка штекера и гнезда Micro-USB разъема для подключения питания и зарядки мобильного телефона или планшета.

Схема распиновки

Назначение контактов микро-USB разъема — гнезда и штекера

Разъем USB (Universal Serial Bus) – это последовательная шина универсального назначения, наиболее распространённый проводной способ подсоединения внешних устройств к компьютеру. Данный разъем позволяет организовывать обмен данными между компьютером и видеокамерой, карт-ридером, MP3 — плеером, внешним жестким диском, смартфоном.

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

Виды USB разъемов – основные отличия и особенности

Существует три спецификации (версии) данного типа подключения частично совместимых между собой:

  1. Самый первый вариант, получивший широкое распространение – v 1. Является усовершенствованной модификацией предыдущей версии (1.0), которая практически не вышла из фазы прототипа ввиду серьезных ошибок в протоколе передачи данных. Эта спецификация обладает следующими характеристиками:
  • Двухрежимная передача данных на высокой и низкой скорости (12,0 и 1,50 Мбит в секунду, соответственно).
  • Возможность подключения больше сотни различных устройств (с учетом хабов).
  • Максимальная протяженность шнура 3,0 и 5,0 м для высокой и низкой скорости обмена, соответственно.
  • Номинальное напряжение шины – 5,0 В, допустимый ток нагрузки подключаемого оборудования – 0,5 А.

Сегодня данный стандарт практически не используется в силу невысокой пропускной способности.

  1. Доминирующая на сегодняшний день вторая спецификация.. Этот стандарт полностью совместим с предыдущей модификацией. Отличительная особенность – наличие высокоскоростного протокола обмена данными (до 480,0 Мбит в секунду).

Наглядная демонстрация преимущества USB 2.0 над другими интерфейсами (скорость передачи 60 Мбайт в секунду, что соответствует 480 Мбит в секунду)

Благодаря полной аппаратной совместимости с младшей версией, периферийные устройства данного стандарта могут быть подключены к предыдущей модификации. Правда при этом пропускная способность уменьшиться до 35-40 раз, а в некоторых случаях и более.

Поскольку между этими версиями полная совместимость, их кабели и коннекторы идентичны.

Обратим внимание что, несмотря на указанную в спецификации пропускную способность, реальная скорость обмена данными во втором поколении несколько ниже (порядка 30-35 Мбайт в секунду). Это связано с особенностью реализации протокола, что ведет к задержкам между пакетами данных. Поскольку у современных накопителей скорость считывания вчетверо выше, чем пропускная способность второй модификации, то есть, она не стала удовлетворять текущие требования.

  1. Универсальная шина 3-го поколения была разработана специально для решения проблем недостаточной пропускной способности. Согласно спецификации данная модификация способно производить обмен информации на скорости 5,0 Гбит в секунду, что почти втрое превышает скорость считывания современных накопителей. Штекеры и гнезда последней модификации принято маркировать синим для облегчения идентификации принадлежности к данной спецификации.

Разъемы USB 3.0 имеют характерный синий цвет

Еще одна особенность третьего поколения – увеличение номинального тока до 0,9 А, что позволяет осуществлять питание ряда устройств и отказаться от отдельных блоков питания для них.

Что касается совместимости с предыдущей версией, то она реализована частично, подробно об этом будет расписано ниже.

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.

Различные модели разъемов типа В

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.

Шнур-удлинитель для порта USB

Теперь рассмотрим, как производится распайка контактов для каждого из перечисленных выше типов.

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.

Под тоннами кабелей

Сейчас почему-то у многих новых ультрабуков и планшетов-трансформеров добавляют только 1-2 разъёма USB. Но сами подумайте: подключил мышку, вставил флешку или внешний жёсткий диск, а телефон садится и зарядить его никак, и решай — или перекидывать всё с флешки, или корячиться с тачпадом.

В моём случае всё было лучше — 3 разъёма, но знаете что? Третий разъём, конечно, USB Type-C. А подключить мне хотелось одну древнюю камеру с mini usb.

Что делать, если нет нужного кабеля

В любом другом случае я бы просто купил кабель-переходник и не заморачивался бы. Но даже на АлиЭкспресс, где я обычно покупаю кабели и переходники, за него просили слишком много. Так что во мне победил внутренний мужик-еврей, который стремится всё чинить и делать сам, лишь бы не платить лишние рубли.

Итак, взяв в руки паяльник… Ладно, а что если нет паяльника (или лень так заморачиваться) но есть лишний USB Type-C провод? У нас, к примеру, нашёлся USB C – microUSB, ну и, соответственно, родной USB – mini USB. Как же превратить их в USB Type-C – mini USB (и, при должном желании, получить ещё и USB – mini USB)?

Магии нет — просто необходимо варварски разрезать провода — можно прямо посредине, если хотите в итоге получить два кабеля. Внутри вы увидите четыре провода с изоляцией — чёрный, розовый, зелёный и белый. Отличий между мини и микро usb в распайке и распиновке нет, так что ничего сложного. Снимаем изоляцию, лудим, сматываем, по желанию паяем, сматываем обратно и вуаля!

Главное — не забыть про повторную изоляцию — сначала заизолируйте провода по отдельности, а потом — все вместе. Для этого вполне подойдёт обычная фольга и изолента, но можно купить и термоусадочные трубки под диаметр кабеля.

Какова же была моя радость, когда старенькая камера сумела таки заряжаться и сбрасывать все свои фотошедевры на ноутбук, при этом оставив мышку и жёсткий диск — мой внутренний еврей-мужик не так уж плох, оказывается.

Какие ещё есть варианты

Итак, перечислим все варианты, с помощью которых можно устранить проблему отсутствия необходимого кабеля:

  1. Купить нужный кабель на АлиЭкспресс.
  2. Варварский метод выше.
  3. Паяльник и распиновка (и провода-доноры или штекеры для нашего Франкенштейна).

Последний вариант вполне имеет право на жизнь. Если в продаже нет нужного кабеля, то часто проще купить штекер вместо целого кабеля-донора. Необходимую распиновку вы всегда сможете найти в интернете. Для того, чтобы восстановить или сделать зарядку с подходящим разъёмом вам придётся припаять всего два провода (красный — плюс и чёрный — минус).

От себя посоветую: если вы не профессионал — не пытайтесь перепаять USB c разъёмами HDMI, eSATA, 30pin, Lightning и другими, потому что велик шанс просто «угробить» провода. В таком случае лучше сбросить душащую вас жабу и раскошелиться на нормальный провод, чем переплачивать дважды.

Распиновка USB на материнской плате

В материнке может быть от 4 до 8 USB-портов. Сзади корпуса системника обычно расположены 2 или 4. В плате может быть спецификация любого уровня, включая USB 1.0 и далее.

Как выглядит распайка для спецификации USB второго поколения в цвете:

Распайка USB 2.0 на материнской плате в цвете

Разъемы красного цвета – питание, белые и зеленые – данные (+ и — соответственно), черные и серый номер 10 – заземление.

Как это выглядит:

Фото USB кабеля на материнской плате

Для 3.0 в цвете и подробно в таблице:

Распиновка USB 3.0 по цветам на материнской плате

Аналогично с цветами остальных проводов, кроме желтого, синего, оранжевого и фиолетового. Это передача высокоскоростных данных.

Как выглядит USB 3.0 в плате:

USB 3.0 на материнской плате

Так как в мире еще не придумали единого стандарта изготовления материнских плат, цель любого из проводов одного бренда может заведомо отличаться от другого. Поэтому в современных корпусах системников предусмотрены разъемы для любого USB-коннектора.

Распиновка USB Type C

Всего в этой спецификации 24 контакта, где:

  • 12 сверху маркируются от А1 до А12.
  • 12 снизу от В12 до В1.

Благодаря такому соответствию, пользователи могут вставлять шнур обеими сторонами.

С помощью Type C вы можете заряжать одним проводом как ноутбук, так и смартфон.

USB разъем тип C

Виды контактов:

  1. USB 3.1 – контакты, обладающие высокоскоростной передачей данных. Развиваемая скорость – до 10 Гб/с. Им соответствуют контакты под номерами 2, 3, 10, 11, где RX – передача, а TX – прием данных.
  2. USB 2.0 – медленная передача данных, максимально развиваемая скорость до 500 Мб/с. Находится в контактах под цифрами 6 и 7.
  3. GND – заземление.
  4. SBU – 8 канал для передачи видеосигнала.
  5. СС – канал, который определяет тип устройства и его конфигурацию.
  6. VBUS – 4 канала питания, которые регулируют напряжение и силу тока периферийного устройства (максимально 100V).

Распиновка USB типа C по цветам

Благодаря третьей спецификации, напряжение в 5 V может повышаться до 20. Подача тока также может быть увеличена до 5 А. В сумме получается 100 Вт мощности.

Помимо симметрии, у интерфейса Type-C есть ключевые моменты:

  1. Поддержка всех ранних интерфейсов, начиная со второго поколения.
  2. Альтернативный режим работы, с помощью которого работает поддержка протоколов DisplayPort и HDMI.
  3. Управление через интерфейс входящей энергией с помощью конфигурирования.

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.

Различие Micro-USB A и B

Обратите внимание: Разъём micro содержит 5 контактов. В разъёмах типа «B» четвёртый контакт не используется. В разъёмах типа «A» четвёртый контакт замкнут с GND (минус). А для GND — пятый контакт.

  1. +5 вольт
  2. -Data
  3. +Data
  4. Не используется / Общий
  5. Общий

Распиновка USB разъемов для Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC

Бренды Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC и многие другие телефоны распознают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены. Закоротить их можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *