Як зробити довгий USB подовжувач із мережевого кабелю? Що таке активний USB (ЮСБ) подовжувач по кручений парі? Саморобний юсб кабель

У роботі з комп'ютерною технікою досить часто потрібні якісь нестандартні додаткові пристрої. Наприклад, при пристрої локальної мережі може знадобитися кабель різної довжини, обладнаний роз'ємами USB. Однак стандартні вироби заводського виготовлення не завжди відповідають вимогам, що висуваються. У таких випадках доводиться виготовляти USB подовжувач своїми руками.

Принцип роботи та сфера застосування USB подовжувачів

Для виготовлення нормального робочого подовжувача потрібно добре знати його властивості та принцип дії. Від цього насамперед залежить його довжина. Всім відомо, що за допомогою звичайного кабелю можливе підключення віддалених пристроїв на відстань 3-5 метрів. Такі кабелі вважаються пасивними подовжувачами, і в багатьох випадках такої відстані недостатньо для забезпечення нормальної роботи в будинку або офісі. Не завжди є можливість розміщення принтера, сканера та інших периферійних пристроїв неподалік комп'ютера.

Цю проблему успішно вирішує активний USB подовжувач, що докорінно відрізняється від звичайного кабелю. Його корисні якості виявляються за рахунок активних підсилювачів, вбудованих на кожному кінці та одержуючи живлення з роз'ємів USB в межах 5 вольт. За рахунок цього корисний сигнал посилюється багаторазово, що дає можливість підключення пристроїв віддалених від комп'ютера на відстань 50 метрів і більше.

У процесі передачі сигналу настає неминуче ослаблення. У зв'язку з цим для великих відстаней (понад 5 метрів) використовується підключення лише за протоколом USB 1.1. На відстані до 30 метрів необхідне застосування швидкісного протоколу USB 2.0. Велике значення має кабель, що з'єднує між собою пристрої. Він має бути високої якості, що гарантує таку саму високу швидкість підключення.

Робота подовжувача здійснюється самостійно без будь-яких драйверів і не впливає на стан комп'ютера. Достатньо лише вставити USB вилки, розташовані на кінцях дроту, у відповідні роз'єми апаратури, що з'єднується.

Процес виготовлення подовжувача

Слід відразу відзначити, що самостійне виготовлення USB подовжувача вимагає спеціальних знань, практичних навичок роботи з паяльником та іншим електроінструментом. В іншому випадку рекомендується придбати готовий виріб потрібної довжини, хоча він і буде дорожчим за саморобний. Тим не менш, багато хто все-таки намагається зробити USB подовжувач самостійно.

Насамперед потрібно запастися стандартним USB кабелем невеликої довжини. По можливості, в ньому повинен бути феритовий сердечник, здатний гасити високочастотні перешкоди, що вказує на високу якість кабелю. Такий відрізок можна попросити або купити у людей, які займаються кабельними лініями. У них можна попросити і необхідну кількість комп'ютерного кабелю UTP, бажано однієї з високих категорій, наприклад, 5е, 6 або 6е. Від цього залежатиме швидкість роботи апаратури на протилежному кінці.

З інструменту знадобляться кусачки чи ножиці для розрізання кабелю. виконується спеціальним інструментом, але за його відсутності можна обійтися простим ножем. Для з'єднань будуть потрібні паяльник, припій та каніфоль, оскільки скрутки проводів не допускаються через їх високий опір. Місця з'єднань ізолюються термозбіжними трубками. Замість них можна використовувати ізоленту.

Роботи починаються з розрізання кабелів на відрізки необхідної довжини та зачистки кінців. Ізоляція з усіх провідників знімається приблизно 3-5 мм. USB кабель містить 4 провідники, UTP кабель - 8. До складу однієї пари UTP кабелю, входить два проводки - кольоровий та строкатий. Замість строкатого може бути білий провід. Кожна така пара припаюється до окремого проводу кабелю USB з дотриманням відповідних кольорів. За такою ж схемою виготовляється USB подовжувач із додатковим живленням своїми руками, відомий як активний подовжувач.

Після завершення паяння потрібно перевірити, щоб не залишилося розірваних місць. Після цього термозбіжні трубки зрушуються до місць паяння і нагріваються будівельним феном до повного прилягання до з'єднаних провідників. Після того, як усі термоусадки на провідниках охолонуть, вони збираються всі разом у єдиний пучок, поверх якого таким же чином встановлюється загальна термозбіжна трубка. Перед першим підключенням апаратури бажано перевірити контакти за допомогою тестера. Якщо перевірка показала норму, то саморобний подовжувач можна використовуватиме роботи.

USB подовжувач з кручений пари

Подовжувачі з кручений пари застосовуються в основному для підключення інтернету через 3G модем. Дані пристрої використовуються на дачах і заміських будинках, за відсутності можливості проведення звичайного кабельного інтернету. Нерідко виникають ситуації, коли впевнений прийом 3G сигналу можливий лише з певного місця, до якого потрібно підвести окремий кабель. Нерідко подовжувач потрібного розміру відсутній у продажу, тому єдиним виходом залишається його виготовлення своїми руками.

Для цієї мети знадобиться потрібна кількість крученої пари, екранованої фольгою, два роз'єми USB АМ і AF, тобто «тато» і «мама», термозбіжна трубка 16 мм, а також ізолятора. З інструментів знадобиться ніж, бокорізи, паяльник, припій та флюс.

Процес виготовлення починається зі спарювання та вирівнювання бокорізами кінців кручений пари. Після цього за допомогою ножа потрібно зняти з кожного кінця верхню оболонку кабелю разом із фольгою на відстань 1 см. Цю операцію потрібно робити дуже акуратно, щоб не надрізати дроти, розташовані під оболонкою. Проводи коричнево-білого та коричневого кольору відрізаються врівень з оболонкою, оскільки надалі вони не будуть використовуватися. З провідників, що залишилися, потрібно видалити по 3 мм ізоляційного шару. Провід з'єднуються наступним чином: зелений з помаранчевим та зелено-білий з оранжево-білим. Місця з'єднань ретельно пропаюються.

Термозбіжна трубка заздалегідь розрізається на частини по 4 см кожна і надягається на виту пару. Це дозволить надалі не робити відпаювання роз'єму. Правильність розпаювання слід перевіряти дуже ретельно, оскільки випадкова плутанина може призвести до виходу з ладу USB пристрою.

Після перевірки необхідно увімкнути модем у тестовому режимі. Якщо комп'ютер не розпізнає пристрій або показує неправильну роботу, необхідно випробувати інший роз'єм. Відсутність позитивного результату свідчить про занадто велике споживання струму. Оскільки дроти дуже тонкі, модему просто не вистачає напруги. Можливо доведеться скорочувати провід доти, доки пристрій не почне працювати або збільшувати переріз проводів. Якщо ж вся система працює нормально, залишається надіти на роз'єми термозбіжні трубки і після розігріву перевірити якість ізоляції.

Не всі старі планшети підтримують функцію підключення флешки або модему, а я розповім Вам як їх перехитрити і підключити до них флешку, модем і навіть жорсткий диск.

Сьогодні хочу представити вашій увазі OTG – перехідник.

Спершу хочу розповісти Вам що таке OTG? Це спосіб підключення до вашого планшета або телефону, який підтримує функцію OTG, принтер, флешку і навіть жорсткий диск. Ще це підключення називають – USB-host.

Також можна підключити клавіатуру або мишу до Вашого гаджета, якщо гаджет підтримує таку функцію.

І так, для створення цього дива кабелю, нам знадобиться:
Старий подовжувач USB
Micro USB роз'єм (дістати можна зі звичайного USB кабелю для вашого девайсу)
Паяльник та паяльні приладдя

І так, поїхали, щоб нам зробити такий кабель, нам буде необхідно з'єднати 4й контакт із 5м контактом роз'єму micro USB

Ми повинні дістатися до четвертого контакту і з'єднати його перемичкою з проводом GND, так як показано на картинці

Але це ще не все, щоб підключити до телефону або планшета жорсткий диск, цього перехідника нам буде недостатньо. Для підключення пристроїв у яких споживання більше ніж 100мА, а саме 100мА може видати порт вашого пристрою, нам потрібно підключити до нашого кабелю OTG додаткове живлення якого має бути достатньо щоб ваш жорсткий диск запрацював.

Ось схема такого перехідника

Тепер час приступити до збору
Беремо старий подовжувач USB і розрізаємо його не дуже далеко від роз'єму 2.0, так як струм лише 100мА, щоб уникнути великих втрат. Відрізаємо приблизно там як показано на фото

Після зачищаємо наш провід

Я з'єднав краплю припою 4 та 5 контакти.

Ну і ось весь наш кабель у зборі

Залишилося тільки перевірити працездатність, беремо планшет, вставляємо «перехідник» і вставляємо в нього флешку, все працює про що нам говорить світлодіод, що миготить, на флешці і планшет визначальний флешку.

Обмеження:
Старі мобільники цього робити не вміють.
Флешка має бути відформатована у FAT32.
Максимальна ємність флешки, що підключається, обмежена апаратними можливостями телефону або планшета.

Дякую за вашу увагу!

У практиці автоматизатора із завидною регулярністю виникають ситуації, коли обладнання доводиться розміщувати на деякій відстані від керуючого ПК, тому різного роду перехідники та подовжувачі завжди викликають професійний інтерес. Тим більше подовжувачі інтерфейсу USB, як найбільш складного та примхливого у цьому плані. Коли нам на очі попався подовжувач, який обіцяє роботу USB пристроїв на відстані до 30 м по кручений парі ми не змогли пройти повз.

Спочатку кілька слів про те, навіщо потрібно подовжувати USB. Звичайному користувачеві або адміністратору важко уявити якийсь USB-пристрій і для чого може знадобитися виносити від комп'ютера на пару десятків метрів, хіба що принтер. З торговим обладнанням все по-іншому. Найчастіші кандидати на винос - це чекові принтери та сканери штрих-коду в громадському харчуванні, які можуть розташовуватися на значній відстані від керуючого ПК.

Зазвичай для цих цілей використовуються пристрої з інтерфейсом RS-232, але останнім часом з'являється все більше моделей тільки з інтерфейсом USB, а для підтримки RS-232 пропонується придбати відповідні кабелі або плати розширення окремо. Все б нічого, але вартість таких "опцій" часто здатна значно збільшити бюджет впровадження, тому цілком закономірний інтерес до подібних подовжувачів, вартість яких значно нижча.

До наших рук потрапив подовжувач під маркою VCOM і вартістю трохи більше 500 руб. на кінець вересня 2015 року.

Однак ми маємо справу, швидше за все, з деяким OEM виробником, оскільки повністю аналогічні зовнішні пристрої ми знайшли також в асортименті фірми Espada:

Під незрозумілим брендом на Юлмарті:

І, нарешті, на Алі:

Вартість і обіцянки при цьому варіюються в широких межах: від 500 до 1250 руб, обіцяють при цьому роботу на відстанях 30-45 метрів, при тому, що продається скрізь явно один і той самий пристрій.

Перед тим, як підключати його до комп'ютера, ми виявили розумну обережність і подивилися, що там усередині. З верхньої сторони немає нічого, крім роз'ємів та одинокого конденсатора.

З нижньої сторони знаходиться невідома мікросхема та мінімум деталей обв'язування.

Обидві частини подовжувача повністю ідентичні.

Перейдемо безпосередньо до випробувань. При підключенні до ПК пристрій не визначається. Ми відміряли 45 метрів кручений пари категорії 5e і підключили через подовжувач звичайну флешку. Результат нас не втішив.

Досвідченим шляхом було встановлено, що більш-менш стійка робота пристроїв забезпечується за довжини кабелю не більше 15-20 метрів. При цьому вимогливі до живлення пристрої через цей перехідник не працюють, нам не вдалося змусити працювати жоден із наших контейнерів Zalman, також не працюють лазерні сканери штрих-коду. У результаті нам вдалося підключити лише зовнішній контейнер Kingston c SSD усередині.

Результат тестування змусив нас глибоко замислитись:

Отримані показники ніяк не відповідають стандарту USB 2.0, навіть із поправками на подовжувач, а дуже сильно нагадують показники USB 1.x – 12 Мбіт/с – 1,5 МБ/с. Якщо взяти до уваги накладні витрати, виходить дуже схоже. Щоб остаточно переконатися у своїх висновках, ми підключили через подовжувач Wi-Fi адаптер TP-LINK TL-WN722N, результат тільки підтвердив наші здогади:

Враховуючи, що 1 МБ/с = 8 Мбіт/с, можемо однозначно зробити висновок, що даний подовжувач підтримує роботу лише за стандартом USB 1.x, при цьому швидкість роботи не залежить від довжини кабелю, ми спеціально обтиснули 10 см витої пари та отримали аналогічні результати.

Стає зрозуміло, що використовувати даний перехідник для підключення накопичувачів або бездротових адаптерів позбавлено будь-якого сенсу, виняток становлять хіба що 3G модеми, якщо тарифний план вкладається в обмеження інтерфейсу.

Перейдемо до того, що власне цікавить нас найбільше торговельного обладнання. Сканери штрих-коду на відстанях, що становлять практичний інтерес, працювати відмовилися. З пристроями, що мають власне живлення справи краще. Фіскальний реєстратор FPrint-5200 заробив на довжині кабелю 30 м без будь-яких питань, як і чековий принтер Posiflex Aura 6900.

Це добре, але саме цей тип обладнання зазвичай підключається через RS-232 і цей інтерфейс має штатно.

Ми також спробували підключати звичайні принтери та МФУ, результат також позитивний, хіба що швидкість роботи зі сканером навряд чи вас потішить.

Висновки

Висновки сьогодні будуть невтішні. Пристрій безперечно цікавий, але реалізація, як це зазвичай і буває з дешевими китайськими пристроями, підкачала. USB 1.x сьогодні не витримує жодної критики і, по суті, робить пристрій марним. Другий суттєвий недолік - пристрій не здатний забезпечити передбачений стандартом струм на заявленій довжині кабелю. Як можна бачити зі схеми харчування просто передається по кручений парі: одна пара на +5 В і дві пари на землю. І це з урахуванням того, що давно існує технологія PoE, та й перехідники для аналогових камер, а також китайського виробництва, цілком здатні були забезпечувати живленням 12 В камери зі струмом споживання до 0,5 А на відстані до 80 м (перевіряли особисто).

Для чого реально може стати в нагоді цей пристрій нам припустити складно. Хіба що винести чековий принтер, якщо ви раптом, через недогляд, купили модель без інтерфейсу RS-232 або винести в зону кращого прийому 3G-модем.

• Теги:

У моєму розпорядженні були такі конектори: USB гніздо, призначене для встановлення в друковану плату та 80 сантиметровий шматок кабелю з USB вилкою на кінці.

Спочатку я спробував виготовити гнучкий подовжувач із 4-метрового аудіо-відео кабелю, але спроба не увінчалася успіхом. Коли я вставив флешку в цей кабель, ОС сказала, що пристрій працює неправильно.

Отже, було вирішено використовувати кручені пари, тим більше що я мав кілька шматків мережевого Ethernet-івського кабелю, що залишився з часів роздачі Інтернету через локальну мережу. Мережевий кабель виявився найнижчою якістю, тому що ніяких екранів не мали. У всіх шматках кабелю було по чотири кручені пари в пластиковій ізоляції. Судячи з кольору і жорсткості самих жил, вони були виготовлені з якогось мідного сплаву, схожого на латунь.

Для передачі сигналу та живлення у форматі USB2.0, на відстань до 5-ти метрів, цілком достатньо двох кручених пар. Виті пари, що залишилися, можна не використовувати.

Однак якщо опір жил кабелю великий, а підключений до кінця кабелю пристрій споживає значний струм, то можна пустити живлення відразу по двох або навіть трьох витих парах.

Давайте розглянемо цей момент докладніше.

Наприклад, якщо споживаний USB пристроєм струм становить 400мА, а опір однієї пари 2 Ома (в обидва кінці), то опір USB пристрою дорівнює:

5 / 0,4 = 12,5 (Ом)

При цьому падіння напруги на кабелі становитиме:

5 * 2/ (12,5 + 2) ≈ 0,69 (Вольт)

Що, звичайно, забагато.

Але якщо використовувати відразу три пари:

2 / 3 ≈ 0,67 (Вольт)

5 * 0,67/ (12,5 + 0,67) ≈ 0,25 (Вольт)

Те падіння напруги на кабелі знизиться і вже не буде таким критичним.

Про цоколівку (розпинання) USB виделок і гнізд

На малюнку показано цоколівку гнізда та вилки USB 2.0.

Для передачі даних (+Data і –Data) можна використовувати будь-яку з чотирьох кручених пар.

Для підключення живлення можна використовувати будь-яку з трьох кручених пар або всі три пари, включені паралельно.

Як закріпити гніздо USB на жорсткому мережевому кабелі

Складання мого кабелю дещо ускладнилося через те, що в моєму розпорядженні виявилося не кабельне USB гніздо, а гніздо для друкованих плат.

Довелося спочатку ізолювати контакти від задньої стінки корпусу.

А потім від нижньої стінки корпусу (на фото показано зверху).

Для не дуже жорсткого кабелю, наприклад, що складається з двох витих пар, можна застосувати ось такий метод кріплення гнізда до кабелю.

Спочатку за допомогою швейних ниток кріпимо до кабелю відрізок поліхлорвінілової трубки (кембрика). Кінець нитки можна закріпити розплавленою каніфоллю. На кембрику та ізоляції кабелю робимо по два поздовжні розрізи.

Повинно вийти приблизно так. «Пелюстки», що утворилися, повинні бути розташовані у вигляді хреста.

Потім можна припаяти кінці кручених пар до відповідних висновків.

Кріпимо «пелюстки» до корпусу гнізда швейними нитками. Кінець нитки закріплюємо каніфоллю.

Тепер можна облагородити гніздо, надівши термозбіжну трубку або покривши поліетиленом (з пістолета).

Але, у мене був дуже жорсткий кабель, тому і кріплення довелося виготовити більш серйозне.

Спочатку я намотав на край кабелю мідний провід діаметром 1,3 мм. Потім припаяли кінці цього дроту до бокових стінок гнізда USB.

Для надання додаткової жорсткості конструкції покрив місце з'єднання кабелю з гніздом USB низькотемпературним термоклеєм.

Для надання більш благообразної форми і поліпшення зовнішнього вигляду роз'єму, покрив його термозбіжною трубкою. У

Увага! Під час усадки трубки термоклей може просочитися через щілини у внутрішню частину гнізда. Щоб запобігти цьому, можна вставити прокладку між трубкою та корпусом гнізда або вилку у гніздо. Тоді не доведеться виколупувати термоклей із гнізда.