Виды и схемы разъемов и распиновка USB по цветам

Даже если вы не инженер, будет полезно знать распиновку USB. Например, у вас порвался шнур зарядки или вы решили заниматься программированием на Arduino. Это не так сложно, если вы воспользуетесь готовыми схемами и описаниями из той статьи!

Распиновка USB кабеля по цветам

Начать стоит с того, что разъемов для зарядки существует несколько. Наиболее часто их делят по поколениям: 2.0 и 3.0.

Дополнительно распайка USB делится на В (пассивную) и А (активную):

  1. К активным относятся питающие устройства. К ним принадлежат: компьютер, телевизор и т.д.
  2. К пассивным относятся принимающие. Например, USB разъем для зарядки телефона – это В-распайка.

Не так давно появился и тип С. С обоих сторон она имеет одинаковую распиновку разъема. К телефону такой провод можно подключить любой стороной.

Второе поколение 2.0

В классическом варианте предусмотрено всего 4 контакта:

  1. Красный. Это питание в 5 вольт, способное передавать максимум пол ампера, обозначается как +5V.
  2. Белый. Data -, то есть по нему идут «информационные электроны».
  3. Зеленый. Data + аналогично предыдущему, ведет электроны напрямую в ячейки памяти.
  4. Черный. Земля или Ground, на схемах образуется GND.

А с какой стороны смотреть на вилку для зарядки? Все схемы приводятся для вида «сверху», который на ЮСБ-штекере обозначается 2 квадратными отверстиями. В микроформате верхом считается широкая сторона с фиксирующими «пальцами».

Но 4 контакта встречаются не всегда. Для зарядки телефонов необходим только 2 контакта: +5V и GND. Провода для данных «закорачиваются», иначе максимальный ток не будет превышать 0,25 ампер (поэтому от компьютера аккумулятор так долго заряжается).

В разъеме зарядки микро ЮСБ для телефона может присутствовать и пятый контакт, предназначенный для подключения OTG. Он называется ID и в обычных условиях не используется. Если к телефону нужно подключить мышь, флеш-карту и т.д, он замыкается на землю.

В большинстве случаев не выполняет практических функций и нужен для экранирования других проводов. На распиновках может обозначаться как Shield.

Схематически это выглядит так. Можно заметить, что он закорочен на землю. При таком подключении гнездо зарядки активирует протокол хоста и может управлять. Обратите внимание, что режим включается только в активных устройствах.

В мини USB контактны аналогичны микро-формату, но порядок контактов иной. В остальном, функции, и даже поддержка OTG, аналогичны.

Точно такую же распиновку имеет и первое поколение USB, за исключением контакта OTG. В современной технике такой протокол встречается редко, но все же.

Третье поколение 3.0

Распиновка ЮСБ 3-го поколения отличается количеством проводов – их 9 (иногда 10, если активирован контакт OTG).

Распайка разъема по цветам выглядит так:

  1. С 1 по 4. Имеют те же цвета и назначения, что и в предыдущем поколении.
  2. 5,6. Передача данных по протоколу USB 3.0 – RX+-.
  3. 7. Дополнительная земля – GND Drain.
  4. 8.9. Прием данных по протоколу USB 3.0 – TX +-.

Из-за протоколов передачи и приема данных, скорость значительно повышается. Причем распайка произведена таким образом, что контакты с 1 по 4 совместима с предыдущим поколением.

Распиновка микро USB 3.0 разъема для зарядки не совместима с предыдущим поколением. Схематически все пины расположены вряд, поэтому и разъем значительно шире стандартного гнезда.

В случае с Type C, все пины расположены также в ряд, но с двух сторон. По этому причине есть возможность подключать их с любой стороной. Распиновка выглядит следующим образом.

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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *