Распиновка проводов юсб кабеля. Виды USB разъемов – основные отличия и особенности. Виды и распиновка USB разъемов

В данной статье приведена общая информация о стандарте USB, а также распиновка USB разъема по цветам всех видов (USB, mini-USB, micro-USB, USB-3.0).

Разъем USB (Universal Serial Bus) – это последовательная шина универсального назначения, современный способ подсоединения внешних устройств к персональному компьютеру. Заменяет ранее используемые способы подключения (последовательный и параллельный порт, PS/2, Gameport и т.д.) для обычных видов периферийных устройств — принтеры, мыши, клавиатуры, джойстики, камеры, модемы и т.д. Также данный разъем позволяет организовывать обмен данными между компьютером и видеокамерой, карт-ридером, MP3 — плеером, внешним жестким диском.

Преимуществом USB разъема перед иными разъемами заключается в возможности подключения Plug&Play устройств без необходимости перезагрузки компьютера или ручной установке драйверов. Устройства Plug&Play могут быть подключены во время работы компьютера и в течение нескольких секунд приступить к работе.

При подключении нового устройства сначала хаб (кабельный концентратор) получает высокий уровень по линии передачи данных, которое сообщает, что появилось новое оборудование. Затем следуют следующие шаги:

1. Хаб сообщает Хост-компьютеру о том, что было подключено новое устройство.
2. Хост-компьютер запрашивает хаб, на какой порт было подключено устройство.
3. После получения ответа компьютер выдает команду об активации данного порта и выполняет обнуление (сброс) шины.
4. Концентратор формирует сигнал сброса (RESET) длительностью 10 мсек. Выходной ток питания устройства составляет 100 мА. Устройство теперь готово к работе и имеет адрес по умолчанию.

Создание USB — результат сотрудничества таких компаний как Compaq, NEC, Hewlett-Packard, Philips, Intel, Lucent и Microsoft. USB стандарт был призван заменить широко используемый последовательный порт RS-232. USB в целом облегчает работу пользователю и имеет большую пропускную способность, чем последовательный порт RS-232. Первая спецификация USB была разработана в 1995 году, как недорогой универсальный интерфейс для подсоединения внешних устройств, которые не требовали большую пропускную способность данных.

Три версии USB

USB 1.1

Версия USB 1.1 предназначен был для обслуживания медленных периферийных устройств (Low-Speed) со скоростью передачи данных 1,5 Мбит/с и быстрых устройств (Full-Speed) со скоростью передачи данных 12 Мбит/с. USB 1.1, однако, был не в состоянии конкурировать с высокоскоростным интерфейсом, например. FireWire (IEEE 1394) от компании Apple со скоростью передачи данных до 400 Мбит/с.

USB 2.0

В 1999 году стали задумываться о втором поколении USB, который был бы применим и для более сложных устройств (например, цифровых видеокамер). Эта новая версия, обозначаемая как USB 2.0 была выпущена 2000 году и обеспечивала максимальную скорость до 480 Мбит/с в режиме Hi-Speed и сохранила обратную совместимость с USB 1.1 (тип передачи данных: Full-Speed , Low-Speed).

USB 3.0

Третья версия (обозначаемая также как Super-speed USB) была спроектирована в ноябре 2008 года, но, вероятно, из-за финансового кризиса ее массовое распространение было отложено вплоть до 2010. USB 3.0 имеет более чем в 10 раз большую скорость по сравнению с USB 2.0 (до 5 Гбит/с). Новая разработка имеет 9 проводов вместо первоначальных 4 (шина данных уже состоит из 4 проводов), тем не менее, этот стандарт по-прежнему поддерживает и USB 2.0 и обеспечивает пониженное энергопотребление. Благодаря этому можно использовать любую комбинацию устройств и портов USB 2.0 и USB 3.0.

USB разъем имеет 4 контакта. К контактам DATA+ и DATA- подключается витая пара (скрученные между собой два провода), а к выводам VCC (+5 В) и GND подключаются обычные провода. Затем весь кабель (все 4 провода) экранируется алюминиевой фольгой.

Ниже представлена распиновка (распайка) всех видов USB разъемов.

Виды и распиновка USB разъемов

Распайка USB кабеля по цветам:

1. +5 вольт
2. -Data
3. +Data
4. Общий

Схема распиновки разъема USB — тип А:

Схема распиновки разъема USB — тип В:

Распайка кабеля по цветам разъемов: mini (мини) и micro (микро) USB:

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

Распиновка разъема mini-USB — тип А:

Разъем USB в ходу еще с 1997 года. Тогда его устанавливали в компьютерные материнки. Теперь же он получил повсеместную реализацию: его используют в смартфонах и плеерах, принтерах и куче других устройств. Выходят все новые и более совершенные версии USB. Статья расскажет, чем они отличаются друг от друга, а также об особенностях их распиновки.

Виды USB-разъемов

Прежде, чем перейти к рассказу о распиновке USB по цветам, сначала следует разобраться с видами такого интерфейса. Во-первых, они отличаются размерами. Сейчас в ходу стандартный, например, для компьютера, и микро - стоит в мобильниках и периферийных устройствах. Мини тоже встречается, однако такой вид разъема уже устаревает.
Также USB делят на 2 типа:

• А - подключается в гнездо «маму» на компьютере или ;
• Б - подсоединяется к гнезду «папе» - на периферийном устройстве.

А теперь давайте поговорим о видах и их отличиях.

1. v1 - модифицированный вариант версии 1.0, использование которой решили прекратить из-за многочисленных ошибок в протоколе передачи данных. У него был низкий показатель пропускной способности в сравнении с современными представителями.

Основные параметры:

• Два режима, различающиеся быстротой, с которой передается информация: 12 и 1,5 Мб/с.
• Шнур длиной максимум в три метра - для медленного инфообмена, и 5 метров - для быстрого.
• Напряжение шины - 5В (номинал), что позволило использовать штекеры для зарядки смартфонов, а допустимая нагрузка подсоединяемых к разъему девайсов составляет 0,5 А.

Распиновка USB по цветам

Распиновка обозначается определенными цветами - это общепринятые стандарты, которые упрощают задачи, связанные с ремонтом. Да и в целом цветовая схема упрощает понимание того, какой кабель за что отвечает.
У первой и второй версии USB интерфейса обозначения и расположение идентичны. Поколение III имеет отличия, связанные с конструктивными и скоростными особенностями. Подробнее - в нижеследующих разделах.

Распайка USB 2.0

Нижеследующая таблица схематично поясняет, как выглядит цветовая распайка портов этого поколения.

Стоит отметить, что у типов А и В одинаковые схемы. Разница лишь в том, что в А расположение линейное, тогда как В отличается расположением сверху и снизу, как в таблице:

USB 3.0

В 3й ветви (этот кабель принадлежит к такому) коннекторов 9, иногда 10. Все зависит от наличия или отсутствия экранирующей оплетки. Естественно, увеличилось и число контактов, но размещены они в шахматном порядке. Это нужно для совместимости с более старыми версиями.

Разъем типа USB широко применяется в качестве интерфейсного соединителя приборов бытового назначения, а также активно проникает в профессиональную сферу. Обеспечивает информационный обмен между различными современными электронными устройствами, а также дистанционное питание маломощных оконечных приборов.

Интерфейсные кабели с разъемами USB широко представлены в продаже. В практике возникает потребность в самодельном соединительном шнуре этой разновидности, которым заменяется вышедший из строя или просто утерянный покупной кабель, обеспечивается нужная длина или возникает потребность в переходнике между USB-портами разной разновидности.

Особенности USB-разъемов

Всего стандартизировано три основных версии USB-интерфейсов, Каждая новая из них обеспечивала увеличение скорости информационного объема и наращивание функциональных возможностей. Одновременно с учетом расширения областей применения менялся форм-фактор вилок.

Возможность подключения кабеля к устройству автоматически означает совместимость соединяемых устройств друг с другом.

Вилки USB-шнуров имеют полный, мини и микро форм-фактор. В центральное устройство всегда включается вилка типа А, для обслуживания периферийного устройства предназначена вилка типа В. Кроме того, вилки делятся на тип М (от англ. male – штекер) и F (от англ. female – гнездо).

Распайка usb кабеля по цветам

Распиновка USB-разъема отличается тем, что в кабелях интерфейса версии 2 используется четыре провода (варианты mini и micro — 5 проводов), тогда как в версии 3 количество проводов увеличено до девяти.

Распайка USB-разъема облегчается тем, что проводам стандартного кабеля присвоены определенные цвета, приведенные в таблице ниже.

Пятый провод в разъемах mini и micro типа B не задействуется, а в разъемах типа А замкнут на провод GND.

Дренажному проводу экрана (при наличии) отдельный номер не присваивается.

Сводка распределения проводов USB-интерфейсов версии 2 по контактам вилок различных типов приведена на рисунке ниже.

распайка usb кабеля по цветам

Распиновка usb 3.0

Для USB версии 3 раскладка проводов по контактам приведена на рисунке ниже.

распайка USB 3.0 кабеля по цветам

При изготовлении кабеля отдельные провода и экраны припаиваются к соответствующим контактам вилок.

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.

UBS разъёмы – это наиболее распространённые виды коннекторов, которые применяются для подключения между собой различных видов цифровых электронных устройств.

Уверены — у каждого в доме есть немало кабелей с такими коннекторами, потому что они применяются для подключения периферийных устройств к компьютеру: мышки, джойстики, принтеры, сканеры, внешние жёсткие диски и многое другое.

Вконтакте

Также при покупке мобильного телефона, вы получаете в комплекте с ним соединители для подключения гаджета к компьютеру и зарядному устройству.

Понятие распиновки

Иногда случается так, что из-за поломки разъёма или обрыва кабеля перестаёт работать зарядное устройство для телефона или что-нибудь, подключенное к компьютеру. Это для человека, не владеющего навыком работать паяльником , – неприятный сюрприз и проблема.

Но, для человека, знакомого с основами электроники и умеющего паять, задача решается просто – припаивается новый коннектор или перепаивается старый, и наши любимые устройства снова функционируют.

Однако, прежде чем приступать к ремонту, необходимо знать распиновку usb разъёма – расположение проводов по цветам по отношению к контактам коннектора. Неправильная распайка приведёт к выходу из строя соединяемых гаджетов.

Общие сведения о USB разъемах

USB (универсальная последовательная шина) – стандарт передачи данных, который разработан в 1994 году для организации интерфейса между компьютером и периферийными устройствами.

Сейчас он используется как для передачи данных между цифровыми устройствами, так и для зарядки аккумуляторов пассивного устройства от активного, так называемого «хоста». Примером может служить зарядка телефона от компьютера.

Разъемы подразделяются на три типа:

Первый тип — usb 1.1

Был разработан одним из первых для расширения функциональных возможностей компьютера и давал возможность подключения к компьютеру дополнительных устройств, в том числе мобильных телефонов для передачи речи в цифровом виде.

Ввиду того, что скорость передачи данных была низкой, ему на смену пришёл usb 2.0. В настоящее время usb 1.1 считается устаревшим и практически не применяется.

Второй тип — usb 2.0

Наиболее распространённый на данный момент и широко используется. Большинство электронных устройств, продаваемых в магазинах электроники, имеют usb 2.0 коннекторы, несмотря на то, что они уже не совсем удовлетворяют современным требованиям по скорости передачи. В частности, винчестеры умеют считывать информацию со скоростью в 3-4 раза большей, чем скорость, которую обеспечивает данный тип устройств. Однако, они остаются распространёнными ввиду того, что для работы мышек, клавиатуры и других устройств эта скорость вполне подходит.

Третий тип — usb 3.0

Является новым поколением устройств, скорость передачи которых удовлетворяет самым скоростным винчестерам и обеспечивается запас скорости на будущее. Коннекторы данного типа специально обозначаются синим цветом.

Все коннекторы рассмотренных типов имеют конструктивные различия , которые можно определить по обозначению:

Буквы F и M в маркировке usb коннекторов означают:

• F (female) – коннектор типа «гнездо» (мама);
• М (male) – коннектор типа «штекер» (папа).

Для подключения к портативным и мобильным устройствам разработаны mini — usb, а позднее — micro — usb .

Коннекторы типа mini-AB и micro-AB служат в качестве переходных для соединения mini A и mini B, micro-A и micro-В друг с другом.

Распиновка разъёмов

Распайка usb 2.0 разъёма такова:

• Красный провод припаивается к контакту 1 разъёма: подаётся питание +5В;
• Белый провод – к контакту 2: информационный (D -);
• Зелёный провод – к контакту 3: информационный (D +);
• Чёрный провод – к контакту 4: общий.

Кабели мини и микро usb имеют пять проводов разных цветов и пятиконтактный разъём. Отличие распайки таких микро разъёмов от распайки usb 2.0 разъёма заключается в следующем:

• распайка первых трёх контактов – аналогично usb 2.0;
• сиреневый провод идёт к контакту 4 – это ID ; в разъёмах А – не используется, в разъёмах В – соединяется с корпусом;
• чёрный провод идёт к контакту 5 – общий.

Распайка usb 3.0 разъёма производится следующим образом:

• распайка первых 4-х контактов идентична распайке usb 2.0 разъёма;
• синий провод подходит к контакту 5 – передача информации со знаком плюс;
• жёлтый провод – к контакту 6 – передача информации со знаком минус;
• дополнительный корпус – к контакту 7;
• фиолетовый провод – к контакту 8 – передача информации со знаком минус;
• оранжевый провод – к контакту 9 – передача информации со знаком плюс.

Микро и мини usb для мобильных телефонов

Все современные мобильные телефоны заряжаются через мини и микроконнекторы от собственного зарядного устройства . Распиновка мини и микроконнекторов рассматривалась нами выше.

Теперь поговорим о том, почему случается так, что вроде бы зарядное устройство по своим параметрам (напряжению и току зарядки) подходит, и разъём от вашего телефона хорошо стыкуется к нему, однако зарядное устройство не «родное» – и зарядка не идёт. Почему?

Дело в некоторых отличиях распиновки мини и микроразъёмов телефонов, вставляемых в зарядное устройство.

К примеру, такие гаджеты, как HTC , Philips , Samsung , а также Nokia и LG признают зарядное устройство за свое, если 2 и 3 контакт в разъёме закорочены . Соединив эти контакты в коннекторе AF устройства зарядки, вполне можно пользоваться им для зарядки данных видов телефонов.

Аппараты фирмы Motorola «потребуют» установки резистора, номиналом 200 килоОм между 4 и 5 контактами. Без него аппарат заряжается очень медленно .

Резюмируя сказанное, можно сделать заключение, что при ремонте кабелей к вашим любимым гаджетам, важно знать распиновку разъёмов, чтобы правильно распаять кабельные провода, и тогда ваши электронные «друзья» будут служить вам долго.