Pinout różnych typów złączy USB: pinout micro i mini usb + niuanse pinów

Interfejs USB jest popularną formą komunikacji technologicznej na urządzeniach mobilnych i innych urządzeniach cyfrowych.Złącza tego typu często spotykane są w komputerach osobistych o różnej konfiguracji, systemach komputerowych peryferyjnych, telefonach komórkowych itp.

Cechą tradycyjnego interfejsu jest rozmieszczenie pinów USB na niewielkim obszarze. Do pracy wykorzystywane są tylko 4 piny (styki) + 1 linia uziemienia. To prawda, że ​​​​najnowsze, bardziej zaawansowane modyfikacje (USB 3.0 Powered-B lub Type-C) charakteryzują się wzrostem liczby działających kontaktów. O tym właśnie porozmawiamy w tym materiale. Opiszemy również strukturę interfejsu i cechy okablowania kabla na stykach złącza.

Rodzaje złączy USB

Skrót „USB” nosi oznaczenie skrócone, które w całości brzmi „Universal Series Bus” – uniwersalna magistrala szeregowa, dzięki której realizowana jest szybka cyfrowa wymiana danych.

Odnotowano wszechstronność interfejsu USB:

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

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

Struktura technologiczna interfejsu USB 2.0

Złącza związane z produktami z grupy specyfikacji 1.x - 2.0 (stworzone przed 2001 rokiem) podłączane są do czterożyłowego kabla elektrycznego, w którym dwie żyły zasilają, a dwie kolejne przesyłają dane.

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

Tak wygląda fizyczna konstrukcja normalnych złączy USB należących do drugiej specyfikacji. Po lewej stronie znajdują się wersje typu „męskiego”, po prawej wersje typu „żeńskiego” oraz układ pinów odpowiadający obu opcjom

Istniejące wersje uniwersalnych złączy magistrali szeregowej o podanych specyfikacjach prezentowane są w trzech opcjach:

1. Normalna - wpisz „A” i „B”.
2. Mini - wpisz „A” i „B”.
3. Mikro - wpisz „A” i „B”.

Różnica pomiędzy wszystkimi trzema typami produktów polega na podejściu do projektowania. Jeśli zwykłe złącza są przeznaczone do stosowania w sprzęcie stacjonarnym, złącza „mini” i „mikro” przeznaczone są do stosowania w urządzeniach mobilnych.

Tak wygląda fizyczna konstrukcja złączy drugiej specyfikacji z serii „mini” i odpowiednio etykieta złączy Mini USB - tzw. pinout, na podstawie którego użytkownik dokonuje podłączenia kabla

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

Tabela pinów dla standardowych złączy typu „A” i „B”.

Wraz z wykonaniem złączy typu „mini-A” i „mini-B” oraz złączy typu „micro-A” i „micro-B” pojawiają się modyfikacje złączy „mini-AB” oraz złącza typu „micro-AB”.

Charakterystyczną cechą takich konstrukcji jest okablowanie przewodów USB na 10-pinowej podkładce. Jednak w praktyce takie złącza są rzadko stosowane.

Tabela pinów interfejsu Micro USB i Mini USB dla złączy typu „A” i „B”.

Struktura technologiczna interfejsów USB 3.x

Tymczasem udoskonalenie sprzętu cyfrowego doprowadziło już do dezaktualizacji specyfikacji 1.x - 2.0 do roku 2008.

Tego typu interfejsy nie pozwalały na podłączenie nowego sprzętu, np. zewnętrznych dysków twardych, w taki sposób, aby zapewnić wyższą (ponad 480 Mbit/s) prędkość przesyłania danych.

W związku z tym narodził się zupełnie inny interfejs, oznaczony specyfikacją 3.0. Rozwój nowej specyfikacji charakteryzuje się nie tylko zwiększoną prędkością, ale także zwiększonym prądem - 900 mA w porównaniu do 500 mA dla USB 2/0.

Widać, że pojawienie się takich złączy umożliwiło obsługę większej liczby urządzeń, z których część może być zasilana bezpośrednio z interfejsu uniwersalnej magistrali szeregowej.

Modyfikacja złączy USB 3.0 różnych typów: 1 – wersja „mini” typu „B”; 2 – standardowy typ produktu „A”; 3 – opracowanie serii „mikro” typu „B”; 4 – wersja standardowa typu „C”.

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

Aby móc przesyłać sygnały z większą prędkością, projektanci trzeciej wersji wyposażyli w dodatkowe cztery linie danych i jedną linię przewodu neutralnego. Rozszerzone styki znajdują się w oddzielnym rzędzie.

Tabela oznaczeń pinów dla złączy trzeciej wersji do okablowania kabla USB

Tymczasem zastosowanie interfejsu USB 3.0, w szczególności serii „A”, okazało się poważnym błędem konstrukcyjnym. Złącze ma asymetryczny kształt, ale pozycja połączenia nie jest szczegółowo wskazana.

Twórcy musieli zmodernizować konstrukcję, w wyniku czego w 2013 roku do dyspozycji użytkowników pojawiła się opcja USB-C.

Ulepszone złącze USB 3.1

Konstrukcja tego typu złącza zakłada zdublowanie przewodów roboczych po obu stronach wtyczki. W interfejsie znajduje się również kilka linii zapasowych.

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

Lokalizacja styków (pinów) interfejsu typu USB-C, który należy do serii trzeciej specyfikacji złączy przeznaczonych do komunikacji różnych urządzeń cyfrowych

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

Konstrukcja złącza jest zwarta i zapewnia symetryczne połączenie, co pozwala na umieszczenie złącza w dowolnej pozycji.

Tabela pinów zgodna ze specyfikacją 3.1 (USB-C)

Kolejny poziom specyfikacji USB 3.2

Tymczasem proces udoskonalania uniwersalnej magistrali szeregowej jest aktywnie kontynuowany. Na poziomie niekomercyjnym opracowany został już kolejny poziom specyfikacji – 3.2.

Według dostępnych informacji charakterystyka prędkości interfejsu USB 3.2 zapewnia dwukrotnie większe parametry niż jest w stanie osiągnąć poprzednia konstrukcja.

Twórcom udało się osiągnąć takie parametry wprowadzając kanały wielopasmowe, którymi transmisja odbywa się z szybkościami odpowiednio 5 i 10 Gbit/s.

Podobnie jak „Thunderbolt”, USB 3.2 wykorzystuje wiele linii, aby osiągnąć ogólną przepustowość, zamiast próbować dwukrotnie synchronizować i uruchamiać ten sam kanał

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 zapasowe styki (piny), które zapewniają wielozadaniowość transmisja sygnału pasmowego.

Cechy okablowania kabla na stykach złącza

Nie ma specjalnych niuansów technologicznych związanych z lutowaniem przewodów kablowych na polach stykowych złączy. Najważniejsze w tym procesie jest wcześniejsze dopasowanie kolorów. chronione przed izolacją przewody kablowe do określonego styku (pinu).

Kodowanie kolorami przewodów wewnątrz zespołu kabla stosowanego w interfejsach USB. Odpowiednio od góry do dołu pokazano schemat kolorów żył kablowych dla specyfikacji 2.0, 3.0 i 3.1

Ponadto, jeśli wykonujesz modyfikacje okablowania przestarzałych wersji, powinieneś wziąć pod uwagę konfigurację złączy, tzw. „męskich” i „żeńskich”.

Przewód przylutowany do styku męskiego musi odpowiadać lutowaniu do styku żeńskiego. Weźmy na przykład możliwość podłączenia kabla do pinów USB 2.0.

Cztery przewody robocze zastosowane w tym wykonaniu są zwykle oznaczone czterema różnymi kolorami:

• czerwony;
• biały;
• zielony;
• czarny.

Odpowiednio każdy przewodnik jest przylutowany do podkładki oznaczonej specyfikacją złącza o podobnym kolorze. Takie podejście znacznie upraszcza pracę inżyniera elektronika i eliminuje ewentualne błędy podczas procesu rozlutowywania.

Podobną technologię lutowania stosuje się w przypadku 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 przewodów w domu i spychacz do zdejmowania izolacji z końców żył.

Niezależnie od konfiguracji złącza, zawsze stosuje się lutowanie przewodu ekranowego. Przewód ten jest przylutowany do odpowiedniego styku na złączu, Tarcza – ekran ochronny.

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

Nic więc dziwnego, że przy znacznej długości kabla bez ekranu użytkownik doświadcza problemów w postaci zakłóceń.

Okablowanie złącza dwoma przewodami w celu zorganizowania linii zasilającej dla urządzenia dawcy. W praktyce stosuje się różne opcje okablowania, w zależności od potrzeb technicznych.

Istnieją różne możliwości lutowania kabla USB, w zależności od konfiguracji linii portów w konkretnym urządzeniu.

Przykładowo, aby połączyć jedno urządzenie z drugim, aby uzyskać jedynie napięcie zasilania (5V), wystarczy wlutować tylko dwie linie na odpowiednie piny (styki).

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Poniższy film wyjaśnia główne punkty rozmieszczenia złączy serii 2.0 i innych oraz wizualnie wyjaśnia poszczególne szczegóły produkcji procedur lutowania.

Mając pełną informację na temat układu pinów złączy Uniwersalnej Magistrali Szeregowej, zawsze możesz uporać się z problemem technicznym związanym z defektami przewodów. Informacje te przydadzą się również w przypadku konieczności podłączenia niektórych urządzeń cyfrowych w niestandardowy sposób.

Chcesz uzupełnić powyższy materiał o przydatne uwagi lub cenne wskazówki dotyczące samodzielnego rozlutowywania? Wpisz komentarz w bloku poniżej, dodaj, jeśli to konieczne, unikalne materiały fotograficzne.

Może po przeczytaniu artykułu nadal masz pytania? Zapytaj ich tutaj - nasi eksperci i kompetentni odwiedzający witrynę postarają się wyjaśnić niejasne punkty.