Выключатель для шины usb (8 видео)

Автор: Сергей Безруков aka Ser60
Опубликовано 10.05.2012
Создано при помощи КотоРед.

Тем, кто занимается разработкой USB-устройств, наверняка приходится при отладке многократно вынимать и вновь вставлять в разъем USB кабель, соединяющий устройство с компьютером. Это приводит к износу контактов USB разъемов устройств и кабеля. Было-бы гораздо удобнее включать и отключать устройство посредством кнопки. Механические выключатели в данном случае неприменимы по нескольким причинам, в частности из-за неизбежного дребезга их контактов.

К такому-же выводу пришел ранее и Райнер Ройш — автор статьи об аналогичном по функционированию выключателе, опубликованной в журнале Elektor Electronics №7-8 (2009), стр. 64. Однако, в его выключателе управление сигнальными шинами USB осуществлялось низкочастотными ключами серии 4000 и управление их включением и отключением производилось двумя раздельными механическими переключателями. Кроме того, сигнальные шины USB подключались к устройству одновременно с питанием. Как известно, при подключении USB устройства геометрия разъема USB обеспечивает подачу питания на него до подключения сигнальных шин. Отключение устройства производится в обратном порядке. Для некоторых USB устройств это может быть существенно.

С учетом указанных недостатков оригинальный выключатель был переработан под иную элементную базу и логику работы. Включение и отключение устройства к шине USB в предлагаемом выключателе производится одной кнопкой с индикацией состояния светодиодом. Подключение сигнальных шин D+ и D- по нажатии кнопки происходит с задержкой около 200 мсек после подачи питания на потребитель. При повторном нажатии на кнопку отключение питания производится с той-же задержкой после отключения шин D+ и D-. Это позволяет иммитировать процесс подключения/отключения USB устройства к шине без его физического удаления/вставки в разъем. Для исключения коммутации подключенного USB устройства при случайном нажатии на кнопку введена задержка на время около 3 секунд. Таким образом, для коммутации USB устройства кнопка должна удерживаться в нажатом состоянии несколько секунд. Я пользуюсь описанным здесь выключателем на протяжении уже более 2 лет и не раз мысленно благодарил Райнера за его идею.

Видео:Что такое KVM-свитч, и зачем он нужен? Или как подключить один набор периферии к нескольким ПКСкачать

Выключатель соединяется с компьютером (или хабом) через USB кабель, подключаемый к разъему J1 типа USB-B. Ведомые USB устройства подключаются к нему через разъем J2 типа USB-A. Сигнальные шины D+ и D- коммутируются электронными ключами U1 и U2, а питание — МОП транзистором Q1. Последний не нагреваясь коммутирует нагрузку до 1А. Работа при больших токах не проверялась, т.к. стандартом USB предполаается подключение устройств потребляющих не более 500 мА.

Логика работы устройства обеспечивается микроконтроллером (МК) U3, который помимо упомянутых выше функций устраняет влияние дребезга контактов кнопки. Кнопка подключена к входу МК через подтягивающий резистор внутри МК. При ожидании нажатия кнопки МК переводится в спящий режим, что минимизирует токопотребление устройства. Резисторы R1 и R2 обеспечивают отключение ведомого устройства от шины USB после подачи питания на схему вплоть до того, как МК инициализируется и установит напряжения логической 1 и нуля на выводах 1 и 3, соответственно. Полоса пропускания сигнальных ключей U1 и U2 достаточна для работы подключаемого USB устройства в режиме Full Speed (скорость обмена данными до 12 Мбит/сек).

Читайте также: Как сажать клубнику в шины

Выключатель для шины usb

Видео:Лекция 310. Шина USB - функциональная схемаСкачать

Подскажите, как изменить прошивку для pic10f200, чтобы при первоначальном запуске на её выходах устанавливалось низкое значение? А то при подаче питания сразу включается нагрузка и приходится отключать кнопкой, такой алгоритм мне не удобен.

Друг Кота

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Друг Кота

Приглашаем 30 ноября всех желающих посетить вебинар о литиевых источниках тока Fanso (EVE). Вы узнаете об особенностях использования литиевых источников питания и о том, как на них влияют режим работы и условия эксплуатации. Мы расскажем, какие параметры важно учитывать при выборе литиевого ХИТ, рассмотрим «подводные камни», с которыми можно столкнуться при неправильном выборе, разберем, как правильно проводить тесты, чтобы убедиться в надежности конечного решения. Вы сможете задать вопросы представителям производителя, которые будут участвовать в вебинаре.

Приглашаем всех желающих 25/11/2021 г. принять участие в вебинаре, посвященном антеннам Molex. Готовые к использованию антенны Molex являются компактными, высокопроизводительными и доступны в различных форм-факторах для всех стандартных антенных протоколов и частот. На вебинаре будет проведен обзор готовых решений и перспектив развития продуктовой линейки. Разработчики смогут получить рекомендации по выбору антенны, работе с документацией и поддержкой, заказу образцов.

Друг Кота

Извините за беспокойство, но меня очень заинтересовала Ваша схема поэтому хотел у Вас спросить.
Сам я начинающий: паять умею, в схемах немного разбираюсь, могу собрать практически любое электронное устройство (при условии что схема правильная и настройка описана), вообщем копировальный аппарат, а не радиолюбитель .

А тут у меня возникла проблема — очень нужна схема устройства вкл/выкл нагрузки (USB) 5V 0,2A одной кнопкой без фиксации. При чем схема должна быть самых минимальных размеров на дип элементах приблизительный размер платы около 10*10 мм. может чуть больше, потому что устанавливаться это «чудо» будет в ноутбук, только не спрашивайте зачем. А у Вас устройство сильно громоздкое, можно его как-нибудь уменьшить.

Видео:Кнопка для usb устройств. USB выключатель питания - Распаковка, обзор (с алиэкспресс)Скачать

Я мог бы воспользоваться простым ДИП переключателем, как на материнских платах, НО не эстетично это будет — рычажок передвигать, да и со временем будет дребезг контактов, нужна именно кнопочка.

Заранее благодарен за ответ, с Уважением Александр.