ЮСБ з кручений пари з додатковим харчуванням. Як зробити довгий USB подовжувач з мережевого кабелю
У практиці автоматизатора із завидною регулярністю виникають ситуації, коли обладнання доводиться розміщувати на деякому віддаленні від керуючого ПК, тому різного роду перехідники та подовжувачі завжди викликають професійний інтерес. Тим більше подовжувачі інтерфейсу USB, як найбільш складного і примхливого в цьому плані. Коли нам на очі потрапив подовжувач, який обіцяє роботу USB пристроїв на відстані до 30 м по кручений парі ми не змогли пройти повз.
Спочатку пара слів про те, навіщо потрібно подовжувати USB. Звичайному користувачеві або адміністраторові важко уявити яке USB-пристрій і для чого може знадобитися виносити від комп'ютера на пару десятків метрів, хіба що принтер. З торгівельним і технологічним устаткуванням все йде по-іншому. Найчастіші кандидати на винос - це чекові принтери і сканери штрих-коду в закладах громадського харчування, 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 купувати 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 подовжувачі, вартість яких значно нижче.
В наші руки потрапив подовжувач під маркою VCOM і вартістю трохи більше 500 руб. на кінець вересня 2015.
Однак ми маємо справу, швидше за все, з якимсь OEM виробником, так як повністю аналогічні зовні пристрої ми знайшли також в асортименті фірми Espada:
Під незрозумілим брендом на Юлмарт:
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 одне і теж пристрій.
Перед тим, як підключати його до комп'ютера ми проявили розумну обережність і подивилися, що там всередині. З верхньої сторони немає нічого, крім роз'ємів і самотнього конденсатора.
З нижнього боку знаходиться невідома мікросхема і мінімум деталей обвяза.
Обидві частини подовжувача повністю ідентичні.
Перейдемо безпосередньо до випробувань. При приєднанні до ПК пристрій ніяк не визначається. Ми відміряли 45 метрів кручений пари категорії 5e і підключили через подовжувач звичайну флешку. Результат нас не порадував.
Досвідченим шляхом було встановлено, що більш-менш стійка робота пристроїв забезпечується при довжині кабелю не більше 15-20 метрів. При цьому вимогливі до харчування пристрою через даний перехідник не працюють, нам не вдалося змусити працювати жоден з наших контейнерів Zalman, також не працюють лазерні сканери штрих-коду. У підсумку нам вдалося підключити тільки зовнішній контейнер Kingston c SSD всередині.
Результат тестування змусив нас глибоко задуматися:
Отримані показники ніяк не відповідають стандарту USB 2.0, навіть з поправками на подовжувач, а дуже сильно нагадують показники USB 1.x - 12 Мбіт / с - 1,5 МБ / с. Якщо взяти до уваги накладні витрати, то виходить дуже схоже. Щоб остаточно переконатися в своїх висновках ми підключили через подовжувач Wi-Fi адаптер TP-LINK TL-WN722N, результат тільки підтвердив наші здогадки:
З огляду на, що 1 МБ / с = 8 Мбіт / с, можемо однозначно зробити висновок, що даний подовжувач підтримує роботу тільки за стандартом USB 1.x, при цьому швидкість роботи не залежить від довжини кабелю, ми спеціально обжав 10 см кручений пари і отримали аналогічні результати.
Стає зрозуміло, що використовувати даний перехідник для підключення накопичувачів або бездротових адаптерів позбавлене всякого сенсу, виняток становлять хіба що 3G-модеми, якщо тарифний план укладається в обмеження інтерфейсу.
Перейдемо до того, що власне цікавить нас найбільше - торгового обладнання. Сканери штрих-коду на відстанях, що представляють практичний інтерес, працювати відмовилися. З пристроями, що мають власне харчування справи йдуть краще. Фіскальний реєстратор FPrint-5200 заробив на довжині кабелю в 30 м без будь-яких питань, як і чековий принтер Posiflex Aura 6900.
Це добре, але саме цей тип обладнання традиційно підключається через RS-232 і даний інтерфейс має штатно.
Ми також спробували підключати звичайні принтери і МФУ, результат також позитивний, хіба що швидкість роботи зі сканером навряд чи вас обрадує.
висновки
Висновки сьогодні будуть невтішні. Пристрій безсумнівно цікаве, але реалізація, як це зазвичай і буває з дешевими китайськими пристроями, підкачала. USB 1.x сьогодні не витримує ніякої критики і по суті робить пристрій марним. Другий істотний недолік - пристрій не здатний забезпечити передбачений стандартом ток на заявленої 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, також китайського виробництва, цілком здатні були забезпечувати харчуванням 12 В камери з струмом споживання до 0,5 А на відстані до 80 м (перевіряли особисто).
Для чого реально може стати в нагоді даний пристрій нам припустити важко. Хіба що винести чековий принтер, якщо ви раптом, через недогляд, купили модель без інтерфейсу RS-232 або винести в зону кращого прийому 3G-модем.
зміст:У роботі з комп'ютерною технікою досить часто потрібні будь-які нестандартні додаткові пристосування. Наприклад, при влаштуванні локальної мережі може знадобитися кабель різної довжини, обладнаний роз'ємами USB. Однак стандартні вироби заводського виготовлення не завжди відповідають вимогам, що пред'являються. У подібних випадках доводиться виготовляти USB подовжувач своїми руками.
Принцип роботи та сферу застосування USB подовжувачів
Для виготовлення нормального робочого подовжувача потрібно добре знати його властивості і принцип дії. Від цього в першу чергу залежить його довжина. Всім відомо, що за допомогою звичайного кабелю можливе підключення віддалених пристроїв на відстань 3-5 метрів. Такі кабелі вважаються пасивними удлинителями, і в багатьох випадках такого відстані виявляється недостатньо для забезпечення нормальної роботи в будинку або офісі. Не завжди є можливість розташування принтера, сканера і інших периферійних пристроїв неподалік від комп'ютера.
Дану проблему успішно вирішує активний USB подовжувач, докорінно відрізняється від звичайного кабелю. його корисні якості проявляються за рахунок активних підсилювачів, вбудованих на кожному кінці і одержують харчування 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.
В процесі передачі сигналу настає його неминуче ослаблення. У зв'язку з цим для великих відстаней (понад 5 метрів) використовується підключення лише по протоколу USB 1.1. На відстані до 30 метрів необхідно застосування більш швидкісного протоколу USB 2.0. Велике значення має кабель, що з'єднує пристрої між собою. Він повинен бути високої якості, що гарантує таку ж високу швидкість підключення.
Робота подовжувача здійснюється самостійно без будь-яких драйверів і ніяк не впливає на стан комп'ютера. Достатньо всього лише вставити USB вилки, розташовані на кінцях дроти, до відповідних роз'єми соединяемой апаратури.
Процес виготовлення подовжувача
Слід відразу ж зазначити, що самостійне виготовлення USB подовжувача вимагає спеціальних знань, практичних навичок роботи з паяльником і іншим електроінструментом. В іншому випадку рекомендується придбати готовий виріб потрібної довжини, хоча воно і буде дорожче саморобного. Проте, багато хто все-таки намагаються зробити USB подовжувач самостійно.
Перш за все потрібно запастися стандартним USB кабелем невеликої довжини. По можливості, в ньому повинен бути феритовий сердечник, здатний гасити високочастотні перешкоди і вказує на високу якість кабелю. Такий відрізок можна попросити або недорого купити у людей, що займаються кабельними лініями. У них же можна попросити і необхідну кількість комп'ютерного кабелю UTP, бажано однією з високих категорій, наприклад, 5е, 6 або 6е. Від цього буде залежати швидкість роботи апаратури на протилежному кінці.
З інструменту знадобляться кусачки або ножиці для розрізання кабелю. виконується спеціальним інструментом, але при його відсутності можна обійтися простим ножем. Для з'єднань будуть потрібні паяльник, припой і каніфоль, оскільки скручування проводів не допускаються через їх високого опору. Місця з'єднань ізолюються термоусадковими трубками. Замість них можна використовувати ізоляційну стрічку.
Роботи починаються з розрізання кабелів на відрізки необхідної довжини і зачистки кінців. Ізоляція зі всіх провідників знімається приблизно на 3-5 мм. USB кабель містить 4 провідника, UTP кабель - 8. До складу однієї пари UTP кабелю, входить два проводка - кольоровий і строкатий. Замість строкатого може бути білий провід. Кожна така пара припаивается до окремого проводку USB кабелю з дотриманням відповідних кольорів. За такою ж схемою виготовляється USB подовжувач з додатковим харчуванням своїми руками, відомий як активний подовжувач.
По завершенні пайки потрібно перевірити, щоб не залишилося розірваних місць. Після цього термоусадочні трубки зсуваються до місць пайки і нагріваються будівельним феном до їх повного прилягання до з'єднаних провідників. Після того як всі термоусадки на провідниках охолонуть, вони збираються всі разом в 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 використовувати для 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 в заміських будинках, при відсутності можливості проведення звичайного кабельного інтернету. Нерідко виникають ситуації, коли впевнений прийом сигналу 3G можливий лише з певного місця, до якого потрібно підвести окремий кабель. Нерідко ЮСБ подовжувач потрібного розміру відсутній у продажу, тому єдиним виходом залишається його виготовлення своїми руками.
Для цієї мети потрібно потрібну кількість кручений пари, екранованої фольгою, два роз'єми USB АМ і AF, тобто «тато» і «мама», термозбіжна трубка 16 мм, а також изолента. З інструментів знадобиться ніж, бокорізи, паяльник, припій і флюс.
Процес виготовлення починається з спаровування і вирівнювання бокорезами решт кручений пари. Після цього за допомогою ножа потрібно зняти з кожного кінця верхню оболонку кабелю разом з фольгою на відстань 1 см. Цю операцію потрібно робити дуже акуратно, щоб не надрізати дроти, розташовані під оболонкою. Провід коричнево-білого і коричневого кольору відрізаються врівень з оболонкою, оскільки в подальшому вони не будуть використовуватися. З решти провідників потрібно видалити по 3 мм ізоляційного шару. Провід з'єднуються в такий спосіб: зелений з оранжевим і зелено-білий з оранжево-білим. Місця з'єднань ретельно пропаіваются.
Термозбіжна трубка заздалегідь розрізається на частини по 4 см кожна і надівається на виту пару. Це дозволить в подальшому не робити відпаювання роз'єму. Правильність виконання розпаювання слід перевіряти дуже ретельно, оскільки випадкова плутанина може привести до виходу з ладу USB пристроїва.
Після перевірки необхідно включити модем в тестовому режимі. Якщо комп'ютер не пізнає пристрій або показує неправильну роботу, необхідно випробувати інший роз'єм. Відсутність позитивного результату вказує на занадто велике споживання струму. Оскільки дроти дуже тонкі, модему просто не вистачає напруги. Можливо доведеться скорочувати провід до тих пір, поки пристрій не почне працювати або збільшувати перетин проводів. Якщо ж вся система працює нормально, залишається надіти на роз'єми термоусадочні трубки і після розігріву перевірити якість ізоляції.
USB подовжувач з кручений пари
Доводиться дуже часто мотатися по відрядженнях, інтернет намагаюся взяти з собою. Звичайно добре коли в готелі є wi-fi або нормальний 3g сигнал для USB модему, а в приміщення він є не завжди, тоді і прийде на допомогу 5-10 метровий USB подовжувач з.
Підготовчий етап: Подивившись в купі домашнього мотлоху, виявив згорілу материнську плату з якої акуратно демонтував USB гніздо паяльним феном і відрізок кабелю з USB виделкою на кінці, що залишився від попередніх експериментів.
Невдалий досвід: Спочатку, я спробував поєднати USB роз'єми п'яти метровим відрізком аудіо-відео кабелю, але коли я вставив модем, вікно «сказало», що пристрій не працює належним чином. Найцікавіше, що принтер при цьому працював цілком нормально.
Спроба номер 2. Вирішив застосувати виту пару, тим більше що у мене було дофіга Ethernet кабелю, що залишився з часів монтажу локальних мереж. Мережеві кабелю на жаль виявилися без захисних екранів і мали по чотири кручені пари в пластиковій ізоляції. Для передачі сигналу і харчування стандарту USB2.0, на відстань до п'яти метрів, можна використовувати лише дві кручені пари. Однак в разі 10-метрового подовжувача краще пустити харчування за двома або трьома крученим парам.
Для харчування можна взяти одну або всі з решти кручених пар, Включені паралельно.
Кріпимо розетку USB на жорсткому Ethernet кабелі. Спочатку ізолюємо контакти від задньої і нижньої стінки корпусу. Потім за допомогою швейних ниток кріпимо до кабелю відрізок поліхлорвінілової трубки або кембрика. Кінець нитки фіксуємо розплавленої каніфоллю або клеєм. На кембриком і ізоляції робимо по 2 поздовжніх розрізу. Утворилися «пелюстки» повинні бути схожі на хрест. Припаюємо кінці кручених пар до потрібних висновків. Кріпимо «пелюстки» до корпусу розетки нитками. Кінець нитки фіксуємо. На завершення операції можна облагородити USB розетку, надівши термоусадочну трубку.
Для надання більшої жорсткості можна намотати на край кабелю мідний дріт. Потім припаяти його кінці до бічних стінок гнізда і покрити місце з'єднання низькотемпературних термоклеем, а вже тільки потім термоусадка.
З'єднуємо два кабелі. Кінці кабелю і відрізка з виделкою обрізаємо до різної довжини, щоб уникнути замикання проводів. Для зниження навантаження в місці з'єднання, ізоляцію мережевого кабелю надягаю на відрізок з вилкою. Остаточне з'єднання і надання належного вигляду, виробляю за допомогою термоусадки відповідного розміру.
Результат роботи можна подивитися на самому верхньому фото.
Всім доброго часу доби!
У зимовий час (та й не тільки в зимовий) вечорами приємно після трудового дня подивитися якийсь фільм на телевізорі.
Процес як правило такий - в інтернеті шукається фільм, скачується на ПК а потім перекидається на медіаплеєр (конкретніше - зовнішній диск).
Але тут є невелика проблема. Якщо скидати з мережевого проводу, то більше 100 Мегабіт в секунду з нього не вичавити (не більше 12 Мб / c). З урахуванням ваги якісних випущених фільмів цей процес триває від 15 до 30 хвилин. Рішення даної проблеми було знайдено перекидати через USB-порт, який має пропускну спроможність близько до 480 Мбіт / с (більш ніж в 4 рази швидше).
Але вилізла наступна проблема. Сам диск (його бокс) має окреме зовнішнє харчування ( мережевий адаптер), Мобільності немає. Комп'ютер щодо диска знаходиться в 4-х метрах. На поки це вирішувалося комбінацією декількох USB-подовжувачів, але це було дуже не зручно і небезпечно (розрив контакту в процесі передачі даних).
Подивившись Ютуб і погуглити інтернет, знайшов купу "самоделкиних", які різали простий USB-подовжувач і в розрив впаюються перший-ліпший дріт, киваючи все це справа синьою ізоляційною стрічкою. Про якомусь науковому підході і відповідність хвильових опорів мови звичайно немає. Вирішив робити все "по уму".
Терморегулятори USB-кабелю наступна:
При проектуванні USB-подовжувача були виділені наступні вимоги:
1. Неприпустимість падіння напруги харчування - найважливіша проблема, найчастіше саме з цієї причини саморобні USB-дроту відмовляються працювати. Необхідно підібрати досить розтин.
2. Забезпечення гнучкості кабелю - використовувати тільки багатожильний кабель.
3. Відповідність хвильових опорів кабелів - ніякі скручування не припустимі, тільки пайка проводів однакової довжини.
4. Захист від зовнішніх ЕМП - вирішується банальним екрануванням.
Для вирішення даного завдання вибрав провід SFTP - 4-х парний кручений з багатожильними проводами ( "жила-пучок") в подвійному екрані (фольга + екран-обплетення).
Провід свити, є ступінь зв'язку (перешкоди впливаю однакового на кожен провід пари).
Категорія 5, перетин окремого проводу близько 0,5 мм 2. Для перетину 0,5 мм 2 питомий опір становить 0,034 Ом / м. Опір 10 метрів (канал "+" і "-") - 0,34 Ом. Струм по USB 2.0 не перевищує 500 мА. Максимальне падіння напруги для кожного проводу - U = I * R = 0.5 * 0.34 = 0.17 В. Але це для кожного проводу. А їх можна використовувати не один. У разі 3-х проводів це значення буде близько 0,06 В (близько 1%), що допустимо.
Процес створення дроти наступний:
Що нам буде потрібно:
1. Штекер USBA-FA
2. Штекер USBA-SP
3. Кабель SFTP
4. Паяльник (а краще - паяльна станція), витратні матеріали (каніфоль, олово, термоусадка), інструмент (в т.ч. прямі руки).
кошторис:
1. Провід - 180 р.
2. Штерера - 20 р.
3. Термоусадка - 20 р.
4. Робота - беслатно (отриманий досвід - безцінний).
Разом - 220 р.
Дивимося вартість в магазині - http: //www.dns-shop....b-am-af-5m.html Розумно, можна паяти.
1. Компоненти (на фотографії для прикладу наведено шматок кабелю)
2. оголюються кабель, видаляємо екран, розбираємо по парам.Одну пару розпускаємо і пускаємо її проводу на сусідні - це буде харчування. 
4. Щоб не плуталися садимо в термоусадку. 
5. Припаюємо до USBA-FA, запам'ятовуємо порядок проводів. 
6. Садимо в кілька шарів термоусадки (у міна близько 7) для додання жорсткості з'єднанню. 
Ремарка: коли будете закривати "кришку" штекера - подсуньте шматок термоусадки або ін. Ізоляційного проводу, інакше можливий КЗ на корпус (у мене з цієї причини перший кабель не заробив).
7. Проводимо аналогічну операцію з другим кінцем кабелю. 
8. Також садимо в термоусадку, але не садовить до моменту припаювання до другого роз'єму. Паяти необхідно з дотриманням порядку проводів (якщо роз'єми покласти як голови у орла на російському гербі, то можна з'єднувати по-порядку (по лініях)). 
Після пайки "насуваємо" термоусадку і тільки потім гріємо. Це убезпечить наше майно в разі випадкового обриву проводу та його торкання корпусу.
9. Також засаджуємо в кілька шарів термоусадки. 
10. Готовий результат. 
Все відмінно працює. Дешевше і надійніше ніж в магазині, вид може чуйна не естетичний (а навіщо вона, якщо все працює?).
За часом витрачено хвилин 20.
USB подовжувач своїми руками.
Як зробити USB подовжувач своїми руками?
Висновок простий. Якщо у вас немає інженерного таланту, досвіду пайки, витратних матеріалів або схеми терморегулятори USB кабелю, то набагато простіше купити активний подовжувач, які легко можна використовувати як USB подовжувач на 5 метрів, USB подовжувач на 10 метрів, USB подовжувач на 15 метрів і так далі , аж до 50 метрів! Він буде гарантовано працювати з будь-якими пристроями. Якщо у вас є перераховані таланти, але категорично мало грошей, то можете зробити USB подовжувач своїми руками. Це зовсім нескладно.
Звичайно можна! Абсолютно ніяких складнощів в цьому немає. Вам будуть потрібні всього лише:
Стандартний короткий USB кабель, бажано з феритовим сердечником. Сердечник служить для гасіння високочастотних перешкод і є непрямим свідченням хорошої якості кабелю. Можна купити, а краще випросити у будь-якого айтішників на роботі, у них цих кабелів як правило купа.
- комп'ютерний UTP кабель необхідної довжини (як можна меншою за місцем). При цьому чим вище категорія кабелю (5е, 6, 6е), тим швидше буде швидкість роботи пристрою на дальньому кінці, або можна взяти кабель більшої довжини. Рекомендація та ж, у айтішників цього добра кілометри.
Нехитрий набір інструментів для роботи. Кусачки, хоча можна і звичайними ножицями. Інструмент для зачистки кабелю, але як правило все користуються ножем. Паяльник, припій, каніфоль. Без цього нікуди - скорочення дроти мають набагато більший опір. І останнє - термоусадка для додання конструкції професійного вигляду. Якщо вам на красу наплювати, сміливо замініть її звичайної ізоляційною стрічкою (скотч - це як правило тонкий шар поліетилену з клеєм. Чи не підійде.)
Отже, коли все готово, сміливо ріжте халявний кабель навпіл ножицями, позиченими на 5 хвилин в бухгалтерії. Потім ножиком, узятим з громадської кухні акуратно (НЕ щоб був хороший контакт, а щоб не порізатися) знімайте ізоляцію на 3-5 мм. з усіх провідників. 
У USB кабелі у нас 4 провідника, а в UTP кабелі їх 8. Давайте вгадаємо скільки проводів від UTP кабелю потрібно припаяти до одного дроту в USB кабелі? Для тих, хто не ходив до школи повідомляємо - вам краще кинути цю затію зовсім. А решта акуратно споюють між собою проводнічкі, що не плутаючи кольору. Кожну пару, що складається з кольорового і строкатого (кольорово-білого) дроти припаюють до одного провіднику USB кабелю на обох кінцях UTP дроти. Якщо вам вдалося знайти термоусадки двох діаметрів - товсту і тонку, то не забудьте надіти їх на весь кабель і на кожен провідник USB кабелю окремо ДО пайки. Потім зробити це буде трохи незручно. Якщо ви не знаєте що таке термоусадка і де її брати, обмежтеся ізоляційною стрічкою.
Коли пайка успішно завершена, немає розривів і непріпаяних решт, зсувайте термоусадки на місце припою і грійте їх промисловим феном, по-черзі до повного їх скукожіванія і прилягання до місця пайки. Хто не знає як виглядає промисловий фен, завжди користується звичайною запальничкою. Дайте кожній термоусадці охолонути, потім зберіть все в акуратний пучок і виконайте ту ж процедуру з великою термоусадкой, поверх всього місця пайки.
Складного нічого немає. Однак, перед першим підключенням якогось дорогого пристрою, непогано б продзвонити контакти тестером, знову-таки попрошенним у добрих айтішників. У них взагалі завжди багато всього, що можна попросити. Золоті люди!
Увага! Всі роботи ви виконуєте на свій страх і ризик. Ми не несемо ніякої відповідальності за витрачений вами час, ваші зіпсовані нерви, порізані або обпаленої кінцівки, виведену з ладу обладнання офісу і т.д. Краще довіртеся професіоналам і купіть готовий виріб, яке напевно буде гарніше, функциональнее, надійніше і швидше.
