USB-kabelcontacten. Doe-het-zelf opnieuw solderen van een micro usb connector op een smartphone, tablet, laptop en andere gadgets

Inhoud:

In ons tijdperk van computertechnologie, smartphones en gadgets is het moeilijk om iemand te vinden die niet weet wat USB-connectoren zijn. Ook begrijpt bijna iedereen woorden als mini- en micro-USB-connector. We gebruiken zulke dingen tenslotte bijna elke dag, wat natuurlijk is. Soortgelijke connectoren zijn te vinden op de oplader en op alle randapparatuur van de computer.

Maar wat te doen als het soldeer aan de basis is losgeraakt en er geen manier is om zelfs maar te begrijpen aan welke kleur en aan welk contact is gesoldeerd? Dit is waar kennis moet worden toegepast, en laten we nu proberen uit te zoeken welke.

De bedrading van zo'n stekker, of met andere woorden, de pinout van een USB-kabel, brengt inherent niets ingewikkelds met zich mee. Zodra je de volgorde en de kleuren kent, kan iedereen die een soldeerbout vasthoudt, dit soort werk doen.

Maar eerst moet je begrijpen wat een USB-stekker is.

Wat is een USB-connector?

In de kern is het een connector met vele mogelijkheden, variërend van USB-voeding tot het verzenden van complexe informatiegegevens. Deze kabel vervangt de eerder gebruikte mogelijkheden voor aansluiting op een computer (PS/2-poorten etc.). Tegenwoordig wordt het gebruikt voor alle apparaten die op een pc zijn aangesloten, of het nu een muis, flashdrives, printer, camera of modem, joystick of toetsenbord is - USB-kabels zijn echt universeel geworden.

Er zijn drie soorten van dergelijke connectoren:

• 1.1 - het doel ervan is al verouderde randapparatuur met de mogelijkheid om informatie te verzenden met slechts anderhalve megabit per seconde. Uiteraard steeg de transmissiesnelheid na een kleine aanpassing door de fabrikant naar 12 Mbit/s, maar hij kon de concurrentie met hogere snelheden nog steeds niet uitstaan. Natuurlijk, toen Apple al een connector had die 400 Mbit/s ondersteunde. Nu zijn er ook dergelijke typen, maar er zijn er maar heel weinig, omdat snellere USB-kabels, mini-USB en in het algemeen USB-snelheid een speciale plaats innemen in het menselijk leven. Iedereen heeft ergens haast, heeft haast om te leven, er zijn mensen die praktisch niet slapen, en daarom hoe sneller de informatie wordt gedownload, hoe beter de connector is, toch?
• 2.0. Eind vorige eeuw werd de tweede generatie van dergelijke connectoren uitgebracht. Hier heeft de fabrikant het al geprobeerd: de transmissiesnelheid is verhoogd tot bijna 500 Mbit/sec. En het was vooral bedoeld voor ingewikkelde gadgets, zoals een digitale videocamera.
• 3.0 - dit is echt hoogwaardige technologie. De maximale gegevensoverdrachtsnelheid van 5 Gbit/s zorgde voor vraag naar deze USB-connector, waardoor de eerste en tweede versie vrijwel tot nul werden gereduceerd. In de derde serie is het aantal draden vergroot naar negen versus vier. De connector zelf is echter niet aangepast en daarom kun je er nog steeds de typen van de eerste en tweede serie mee gebruiken.

Pinout-aanduidingen

Als u naar het pin-outdiagram kijkt, moet u alle symbolen begrijpen die erop aanwezig zijn. Meestal aangegeven:

• Type connector - deze kan actief (A) of passief (B) zijn. Een verbinding tussen een printer, scanner etc. wordt passief genoemd. Over het algemeen een connector die alleen werkt om informatie te ontvangen. Via de active is het mogelijk om gegevens te ontvangen en te verzenden.
• De vorm van de connector is "moeder", dat wil zeggen een stopcontact (F), en "mannelijk" is een stekker (M).
• Connectormaten - normaal, mini en micro.

Bijvoorbeeld USB AM, dat wil zeggen een actieve USB-stekker.

De draden moeten als volgt op kleur worden gerangschikt (van links naar rechts):

• De rode draad is positief, constante spanning 5V. met een maximale stroomsterkte van 500 milliampère.
• Witte draad - data-
• Groene draad - data+
• Zwarte draad - deze draad is gebruikelijk, aarde, negatief. Er staat geen spanning op.

Maar de mini- en microconnector bevatten 5 draden met deze opstelling:

• De draden zijn rood, wit en groen - op dezelfde manier gerangschikt als de eerste optie.
• ID - deze draad in connectoren “B” is vrij. In “A” moet deze worden aangesloten op een zwarte draad.

Soms kan de connector een afzonderlijke draad zonder isolatie bevatten - dit is de zogenaamde "aarde", die aan het lichaam is gesoldeerd.

Volgens de gepresenteerde diagrammen is hier de buitenzijde zichtbaar. Om de stekker zelf te solderen, moet je een spiegelbeeld van de foto maken, en zoals waarschijnlijk duidelijk werd, is de microUSB-pinout niet ingewikkelder dan die van conventionele USB-connectoren.

Trouwens, als de beschadigde delen van de kabel alleen bedoeld zijn voor het opladen van mobiele telefoons, is het handiger om naar de kleuren van de draden te kijken en alleen zwart en rood te solderen. Deze connector is voldoende voor een telefoon; hij laadt hem op. Wat te doen met de rest van de draden? Je hoeft niets met ze te doen.

Groeten aan mijn lezers! Vandaag weer de rubriek “Van Meester Sergei”. We laten u zien hoe u met uw eigen handen een budgetreparatie van een USB-micro-USB-kabel kunt uitvoeren. Wat we in het begin hebben is een niet-werkende kabel met een micro-USB-connector. De eigenaar van de kabel zit krap bij kas, dus vroeg hij om hulp voor wat muntjes. Laten we kijken wat we kunnen doen!

Veel mensen geloven dat dergelijke connectoren niet scheidbaar zijn. Zo is het! Maar het Russische vernuft werkt constant, dus het kostte niet veel tijd om de connector te openen met een scherp scalpel langs de smeltnaad.

Vervolgens hoeven we alleen maar de draden van de kabel die wordt gerepareerd te strippen en, volgens de pinout van de USB-connector, deze aan een succesvol gedemonteerde, werkende connector te solderen. Hieronder vindt u de pinout van de microUSB-USB-kabel zonder OTG en daarmee - niets ingewikkelds.

Een nieuwe connector solderen

De foto laat zien hoe de draden aan de connector moeten worden gesoldeerd, afhankelijk van de kleur van de vlecht.

We controleren onszelf met een voltmeter - sluit de USB aan op de oplader en meet de voedingsspanning + 5 V. Alles is in orde.

USB (Universele seriële bus- “universele seriële bus”) - een interface voor seriële gegevensoverdracht voor randapparatuur met gemiddelde en lage snelheid. Voor de verbinding wordt een 4-draads kabel gebruikt, waarbij twee draden worden gebruikt om gegevens te ontvangen en te verzenden, en twee draden om het randapparaat van stroom te voorzien. Dankzij de ingebouwde USB-stroomleidingen Hiermee kunt u randapparatuur aansluiten zonder eigen voeding.

USB-basisprincipes

USB-kabel bestaat uit 4 koperen geleiders - 2 stroomgeleiders en 2 datageleiders in twisted pair, en een geaarde vlecht (afscherming).USB-kabels fysiek verschillende tips hebben “voor het apparaat” en “voor de host”. Het is mogelijk om een ​​USB-apparaat zonder kabel te implementeren, met een “to-host”-tip ingebouwd in de behuizing. Het is ook mogelijk om de kabel permanent in het apparaat te integreren(bijvoorbeeld USB-toetsenbord, webcam, USB-muis), hoewel de standaard dit verbiedt voor apparaten met volledige en hoge snelheid.

USB-bus strikt georiënteerd, d.w.z. het heeft het concept van “hoofdapparaat” (host, ook bekend als een USB-controller, meestal ingebouwd in de South Bridge-chip op het moederbord) en “randapparatuur”.

Apparaten kunnen +5 V-voeding van de bus ontvangen, maar hebben mogelijk ook een externe voeding nodig. Er wordt ook een standby-modus ondersteund voor apparaten en splitters op commando van de bus, waarbij de hoofdstroom wordt uitgeschakeld terwijl de standby-voeding behouden blijft en deze wordt ingeschakeld op commando van de bus.

USB-ondersteuningHot pluggen en loskoppelen van apparaten. Dit is mogelijk vanwege de toename van de lengte van de aardcontactgeleider ten opzichte van de signaalgeleiders. Wanneer aangesloten USB-aansluiting zijn de eersten die sluiten aardingscontacten worden de potentiaal van de behuizingen van de twee apparaten gelijk en leidt verdere aansluiting van de signaalgeleiders niet tot overspanningen, zelfs niet als de apparaten worden gevoed vanuit verschillende fasen van een driefasig stroomnetwerk.

Op logisch niveau ondersteunt een USB-apparaat transacties voor gegevensoverdracht en -ontvangst. Elk pakket van elke transactie bevat een nummer eindpunt op het apparaat. Wanneer een apparaat wordt aangesloten, lezen stuurprogramma's in de besturingssysteemkernel een lijst met eindpunten van het apparaat en creëren ze controledatastructuren om met elk eindpunt op het apparaat te communiceren. De verzameling eindpunten en datastructuren in de OS-kernel wordt genoemd pijp.

Eindpunten, en dus kanalen, behoren tot een van de vier klassen:

• continu (bulk),
• beheerder (controle),
• isochroon (isoch),
• onderbreken.

Apparaten met een lage snelheid, zoals een muis, kunnen dat niet hebben isochrone en stromingskanalen.

Controle kanaal ontworpen voor het uitwisselen van korte vraag-antwoordpakketten met het apparaat. Elk apparaat heeft controlekanaal 0, waardoor de besturingssysteemsoftware korte informatie over het apparaat kan lezen, inclusief fabrikant- en modelcodes die worden gebruikt om een ​​stuurprogramma te selecteren, en een lijst met andere eindpunten.

Kanaal onderbreken Hiermee kunt u korte pakketten in beide richtingen bezorgen, zonder een antwoord/bevestiging te ontvangen, maar met een garantie op de bezorgtijd - het pakket wordt uiterlijk in N milliseconden afgeleverd. Wordt bijvoorbeeld gebruikt in invoerapparaten (toetsenborden, muizen of joysticks).

Isochroon kanaal Hiermee kunt u pakketten afleveren zonder leveringsgarantie en zonder antwoorden/bevestigingen, maar met een gegarandeerde bezorgsnelheid van N pakketten per busperiode (1 KHz voor lage en volledige snelheid, 8 KHz voor hoge snelheid). Wordt gebruikt voor het verzenden van audio- en video-informatie.

Stroomkanaal biedt een garantie voor de bezorging van elk pakket, ondersteunt automatische opschorting van gegevensoverdracht als gevolg van apparaatonwil (bufferoverloop of underrun), maar garandeert geen bezorgsnelheid en vertraging. Wordt bijvoorbeeld gebruikt in printers en scanners.

Bustijd is verdeeld in perioden, aan het begin van de periode verzendt de controller het “begin van de periode”-pakket naar de hele bus. Vervolgens worden gedurende de periode interruptpakketten verzonden, vervolgens isochrone pakketten in de vereiste hoeveelheid; de resterende tijd in de periode worden controlepakketten verzonden en ten slotte stroompakketten.

Actieve kant van de bus altijd de controller is, wordt de overdracht van een datapakket van het apparaat naar de controller geïmplementeerd als een korte vraag van de controller en een lang antwoord van het apparaat dat gegevens bevat. Het pakketverplaatsingsschema voor elke busperiode wordt gezamenlijk gemaakt door de controllerhardware en stuurprogrammasoftware; dit wordt door veel controllers gebruikt Directe geheugentoegang DMA (Directe geheugentoegang) - modus voor gegevensuitwisseling tussen apparaten of tussen het apparaat en het hoofdgeheugen, zonder deelname van de centrale processor (CPU). Als gevolg hiervan wordt de overdrachtsnelheid verhoogd, omdat er geen gegevens heen en weer naar de CPU worden verzonden.

De pakketgrootte voor een eindpunt is een constante die is ingebouwd in de eindpunttabel van het apparaat en kan niet worden gewijzigd. Het wordt door de apparaatontwikkelaar geselecteerd uit de apparaten die door de USB-standaard worden ondersteund.

USB-specificaties

Kenmerken, voor- en nadelen van USB:

• Hoge overdrachtssnelheid (signaleringsbitsnelheid op volle snelheid) - 12 Mb/s;
• De maximale kabellengte voor hoge overdrachtssnelheid is 5 m;
• Bitsnelheid voor signalering op lage snelheid - 1,5 Mb/s;
• De maximale kabellengte voor lage communicatiesnelheid is 3 m;
• Maximaal aantal aangesloten apparaten (inclusief multipliers) - 127;
• Het is mogelijk om apparaten met verschillende baudrates aan te sluiten;
• Het is niet nodig om extra elementen zoals terminators te installeren;
• Voedingsspanning voor randapparatuur - 5 V;
• Het maximale stroomverbruik per apparaat bedraagt ​​500 mA.

USB-signalen worden verzonden over twee draden van een afgeschermde 4-aderige kabel.

Pin-out van USB 1.0- en USB 2.0-connector

Type A		Type B
Vork (op kabel)	Stopcontact (op computer)	Vork (op kabel)	Stopcontact (op periferie apparaat)

Namen en functionele toewijzingen van USB 1.0- en USB 2.0-pinnen

Nadelen van USB 2.0

In ieder geval het maximale USB 2.0-gegevensoverdrachtsnelheid is 480 Mbit/s (60 MB/s), in de praktijk is het onrealistisch om dergelijke snelheden te bereiken (~33,5 MB/s in de praktijk). Dit komt door de grote vertragingen op de USB-bus tussen het verzoek om gegevensoverdracht en het daadwerkelijke begin van de overdracht. FireWire maakt bijvoorbeeld, hoewel het een lagere piekdoorvoer heeft van 400 Mbps, wat 80 Mbps (10 MB/s) minder is dan USB 2.0, feitelijk een grotere gegevensoverdrachtsnelheid naar harde schijven en andere opslagapparaten mogelijk. In dit opzicht zijn verschillende mobiele schijven lange tijd beperkt geweest door de onvoldoende praktische bandbreedte van USB 2.0.

USB-kabels hebben verschillende fysieke uiteinden. Het hangt af van op welk apparaat het is aangesloten. Er zijn verbindingen met het apparaat zelf en met de host. Bovendien kan USB met of zonder kabel zijn. Een andere optie is mogelijk: de kabel wordt in het apparaat zelf ingebouwd. De kabel is nodig om een ​​interface te vormen tussen het apparaat en de host.

Maar na enige tijd kwamen de ontwikkelaars van een dergelijke computerinterface als USB had nog steeds een lage snelheid om externe harde schijven en andere apparaten te gebruiken waarvan de snelheid veel groter was. Daarom moesten de makers van USB het apparaat veranderen zodat een nieuw model werd verkregen. Nu is de snelheid van het derde type USB tien keer sneller geworden. Dit had uiteraard ook invloed op het opladen.

Algemene informatie over USB

De USB-kabel bestaat uit vier geleiders van koper. Dit zijn twee geleiders bedoeld voor stroomvoorziening en de overige geleiders bevinden zich in een getwist paar. Deze set bevat ook een geaarde vlecht.

Laten we nu eens een kleine blik werpen op de gastheer. Het fungeert als een speciale controller, die wordt geprogrammeerd en bestuurd. Zijn taak is om de werking van de interface te garanderen. Overigens is de controller meestal te vinden in een microschakeling. Om de controller met andere apparaten te verbinden, is een hub vereist.

Maar om externe apparaten op de hub aan te sluiten, worden poorten gebruikt, aan het uiteinde waarvan zich connectoren bevinden. Kabels helpen USB-apparaten verbinding te maken met poorten. Het apparaat kan op een andere manier van stroom worden voorzien: vanuit de bus of een soort externe stroombron.

Het duurt slechts een paar minuten om aan de slag te gaan en u kunt aan de slag. In eerste instantie het signaal om te beginnen met werken wordt naar de kabelhub gestuurd, wat verder informeert dat de apparatuur klaar is voor gebruik.

Maar het is de moeite waard om één regel te onthouden. Telkens wanneer u een apparaat gaat pinouten, moet u eerst bepalen wat de pinout op uw kabel is. Met de USB-aansluiting kunt u alle externe apparaten op uw computer aansluiten. Deze moderne verbindingsmethode vervangt alle methoden die voorheen beschikbaar waren. Zo een connector biedt extra opties: Bij het bedienen van computerapparatuur kunnen alle apparaten worden aangesloten en onmiddellijk in gebruik worden genomen. Het kan ook de laadwerking beïnvloeden.

USB-specificatie

Er waren de eerste voorlopige versies van USB, die in november 1994 uitkwamen. Dit duurde een jaar. EN daarna begonnen er nieuwe USB-modellen uit te komen die vandaag de dag nog steeds in gebruik zijn.

Vandaag kunnen we het hebben over de volgende modellen:

1. USB 1.0. Dit model werd uitgebracht in januari 1996.
2. USB 1.1. Deze specificatie werd uitgebracht in september 1998.
3. USB 2.0. Dit model werd uitgebracht in 2000.

Technische kenmerken van elk model

Het eerste model is USB 1.0. Deze specificatie onderscheidt twee bedrijfsmodi:

1. Lage bandbreedte.
2. Met hoge doorvoer.

De maximale kabellengte die in dit model is toegestaan ​​voor de eerste bedrijfsmodus is drie meter en voor de tweede bedrijfsmodus vijf meter. Als je meerdere apparaten wilt verbinden, kun je er maximaal 127 aansluiten.

De technische kenmerken van het USB 1.1-model komen overeen met het eerste, maar alle problemen en fouten die zich tijdens het gebruik voordeden, zijn gecorrigeerd. Dit is overigens het eerste model dat dat doet grote populariteit verworven en verspreidde zich snel.

Het derde model is USB 2.0. Er zijn drie bedieningsmodi ervoor, waarbij muizen, een joystick, gamepads en een toetsenbord kunnen worden gebruikt, evenals videoapparaten en apparaten die informatie opslaan.

USB-kabels en connectoren

Momenteel hebben er veel verschillende veranderingen plaatsgevonden in de computerwereld. Er is bijvoorbeeld een nieuwe interface verschenen met een aanpassing van USB 3.0, de snelheid is tien keer sneller dan die van het vorige model. Maar Er zijn andere soorten connectoren, bekend als micro- en mini-USB. Overigens zijn ze tegenwoordig bijvoorbeeld te vinden op tablets, telefoons, smartphones en in een grote verscheidenheid aan andere computerproducten.

Elke bus heeft uiteraard ook zijn eigen bedrading of pin-out. Het is noodzakelijk om vervolgens thuis een adapter te maken, zodat u van het ene type connector naar het andere kunt overstappen. Maar dit vereist kennis. Bijvoorbeeld bepaalde kennis over hoe geleiders zich bevinden. Zo kun je bijvoorbeeld elke telefoon opladen. Als dit werk met de connectoren verkeerd wordt uitgevoerd, raakt het apparaat zelf beschadigd.

Er is een verschil in het ontwerp van mini- en macro-apparaten. Dus nu hebben ze al vijf contacten. En in een USB 2.0-apparaat kun je negen pinnen tellen. Daarom zal de bedrading van USB-connectoren in dit model iets anders verlopen. Dezelfde pin-out van USB-connectoren zal aanwezig zijn in modificatie 3.0.

De bedrading vindt plaats volgens het volgende schema: ten eerste de rode geleider, die verantwoordelijk is voor het leveren van de spanning die de stroom aandrijft. Dan komt de witte en groene dirigent, wiens taak het is om informatie door te geven. Dan moet je naar de zwarte geleider gaan, die de geleverde nulspanning ontvangt.

In het USB 3.0-ontwerp zijn de draden compleet anders gerangschikt. De eerste vier zijn qua connector vergelijkbaar met het 2.0-modelapparaat. Maar vanaf de vijfde geleider beginnen de connectoren te verschillen. Het blauwe, vijfde bericht geeft de informatie weer die een negatieve waarde heeft. De gele geleider brengt positieve informatie over.

Ook kun je het apparaat pinout volgens kleuren die geschikt zijn voor de aansluitingen van alle apparaten. Het voordeel van dergelijke connectoren is dat ze bij gebruik worden gebruikt u hoeft uw computer niet opnieuw op te starten of probeer zelfs op de een of andere manier handmatig alle benodigde stuurprogramma's te installeren.

Ze brachten een Chinese tablet mee met de woorden ‘niet opladen’.

Nadat ik de oplader op de connector had aangesloten, realiseerde ik me onmiddellijk dat de connector eenvoudigweg van het bord was gescheurd. De meest voorkomende storing. Laten we beginnen met het ontleden van onze cliënt. Om dit te doen, turen we met een vasthoudende blik rond de omtrek van de tablet en zoeken we naar de schroeven die hem bij elkaar houden. Zonder lang na te denken draaien we deze schroeven los

Voila!

Ik zie het nut niet in van het demonteren van de plaats waar de geheugenchip, de processor en andere verschillende microchips zich bevinden, aangezien het repareren van een tablet in feite het vervangen van het aanraakscherm, het display en de connectoren inhoudt.

En hier is de micro-USB-oplaadconnector. Dat is wat we moeten vervangen.

Nu moeten we het bord pakken. Draai alle bouten los die hem op zijn plaats houden. Ook verwijderen we alle kabels die naar het bord gaan. Om dit te doen, tilt u de sluiting met uw vinger omhoog.

Als de draden in de weg zitten, solderen we ze ook los. Ik heb alleen de batterij losgemaakt. Omdat onze connector met vlees is uitgescheurd en kapot is gegaan, gooien we hem meteen weg. We beginnen de stoel voor de nieuwe connector schoon te maken. Om soldeer in doorlopende gaten te verwijderen, hebben we een laagsmeltende hout- of rozenlegering nodig. Vertin de gaten om te beginnen royaal met deze legering en vergeet niet ze ook met gelflux te bedekken. We verwarmen het doorgaande gat samen met de legering met behulp van een soldeerbout en trekken vervolgens scherp, met behulp van een desoldeerpomp, al het soldeer uit het gat

Het rubberen uiteinde voor de desoldeerpomp heb ik uit een oude CD-autoradio gehaald. Ik weet niet wat ze daar doen, maar er zijn er zelfs twee.

Nu verwijderen we al het overtollige soldeer van de contactvlakken (punten) met behulp van kopervlechtwerk en een verwarmde soldeerbout

Na deze procedure op de signaalcontacten met behulp van een soldeerbout, soldeer en gelflux, moeten we op elk contactvlak soldeerknobbels achterlaten. Hoewel deze foto van een andere reparatie is, zou het voorbeeld er ongeveer zo uit moeten zien:

Nu nemen we een nieuwe connector en smeren we de contacten met LTI-120 flux

Een beetje over de connectoren... Er zijn een heleboel van deze micro-USB-connectoren! Bijna elke fabrikant van tablets, telefoons en andere onzin gebruikt zijn eigen micro-USB-connectoren. Maar ik heb toch een uitweg gevonden ;-). Ik ging naar AliExpress en kocht in één keer een hele set voor mezelf. Hier link. Maar nu heb ik allerlei connectoren voor Chinese telefoons en tablets ;-)

Nadat de connector is ingesmeerd, vertinnen we de contacten met soldeer. Het belangrijkste is om het niet te overdrijven, anders past de connector niet in de gaten op het bord.

Al het andere is eenvoudig. We plaatsen de connector, solderen de doorcontacten aan de andere kant en smeren vervolgens de signaalcontacten van de connector rijkelijk in met gelflux en drukken elk contact met de punt van een punt naar beneden. (Sorry, het is lastig om een ​​foto te maken, aangezien ik maar twee handen heb en er niemand in de buurt was)

en dan maken we de connector schoon van kak en koolstofafzettingen

We doen alles zoals het was en controleren de tablet:

Het opladen is bezig. Hiermee is de tabletreparatie voltooid.