
В моём распоряжении были следующие коннекторы: USB гнездо, предназначенное для установки в печатную плату и 80 сантиметровый кусок кабеля с USB вилкой на конце.

Вначале, я попытался изготовить гибкий удлинитель из 4-метрового аудио-видео кабеля, но попытка не увенчалась успехом. Когда я вставил флэшку в этот кабель, ОС «сказала», что устройство работает неправильно.

Так что, было решено использовать витую пару, тем более что у меня имелось несколько кусков сетевого Ethernet-овского кабеля, оставшегося со времён раздачи Интернета через локальную сеть. Сетевые кабеля оказались самого низкого качества, так как никаких экранов не имели. Во всех кусках кабеля имелось по четыре витые пары в пластиковой изоляции. Судя по цвету и жёсткости самих жил, изготовлены они были из какого-то медного сплава, похожего на латунь.
Для передачи сигнала и питания в формате USB2.0, на расстояние до 5-ти мтеров, вполне достаточно всего двух витых пар. Оставшиеся витые пары можно не использовать.
Однако если сопротивление жил кабеля велико, а подключенное к концу кабеля устройство потребляет значительный ток, то можно пустить питание сразу по двум или даже трём витым парам.
Давайте рассмотрим этот момент подробнее.
Например, если потребляемый USB устройством ток составляет 400мА, а сопротивление одной пары 2 Ома (в оба конца), то сопротивление USB устройства будет равно:
5 / 0,4 = 12,5 (Ом)
При этом падение напряжения на кабеле составит:
5 * 2/ (12,5 + 2) ≈ 0,69 (Вольт)
Что, конечно, многовато.
Но, если использовать сразу три пары:
2 / 3 ≈ 0,67 (Вольт)
5 * 0,67/ (12,5 + 0,67) ≈ 0,25 (Вольт)
То падение напряжения на кабеле снизится и уже не будет столь критичным.
О цоколёвке (распиновке) USB вилок и гнёзд

На картинке показана цоколёвка гнезда и вилки USB 2.0.

Для передачи данных (+Data и –Data) можно использовать любую из четырёх имеющихся витых пар.

Для подключения питания можно использовать любую из трёх оставшихся витых пар или все три пары, включённые параллельно.
Как закрепить гнездо USB на жёстком сетевом кабеле
Сборка моего кабеля несколько осложнилась в связи с тем, что в моём распоряжении оказалось не кабельное USB гнездо, а гнездо для печатных плат.

Пришлось сначала изолировать контакты от задней стенки корпуса.

А потом и от нижней стенки корпуса (на фото показано сверху).
Для не очень жёсткого кабеля, например, состоящего из всего двух витых пар, можно применить вот такой метод крепления гнезда к кабелю.

Сначала с помощью швейных ниток крепим к кабелю отрезок полихлорвиниловой трубки (кембрика). Конец нити можно закрепить расплавленной канифолью. На кембрике и изоляции кабеля делаем по два продольных разреза.

Должно получиться примерно так. Образовавшиеся «лепестки» должны быть расположены в виде креста.

Затем можно припаять концы витых пар к соответствующим выводам.

Крепим «лепестки» к корпусу гнезда швейными нитками. Конец нитки закрепляем канифолью.
Теперь можно облагородить гнездо, надев термоусадочную трубку или покрыв полиэтиленом (из пистолета).
Но, у меня был только очень жёсткий кабель, поэтому и крепление пришлось изготовить более серьёзное.

Сначала я намотал на край кабеля медный провод диаметром 1,3мм. Потом припаял концы этого провода к боковым стенкам гнезда USB.

Для придания дополнительной жёсткости конструкции, покрыл место соединения кабеля с гнездом USB низкотемпературным термоклеем.

Для придания более благообразной формы и улучшения внешнего вида разъёма, покрыл его термоусадочной трубкой. В
Внимание! Во время усадки трубки, термоклей может просочиться через щели во внутреннюю часть гнезда. Чтобы это предотвратить, можно вставить прокладку между трубкой и корпусом гнезда или вилку в гнездо. Тогда не придётся выковыривать термоклей из гнезда.
Всем привет! Сегодня я хочу рассказать, как сделать USB удлинитель из провода «витая пара». Длина такого удлинителя может достигать 50-ти метров, в моём случае она равна 15 метрам. Подключать к нему можно любое USB-устройство.
Необходимые инструменты и материалы
Для работы нам понадобится:- штекер и гнездо USB-разъёма, можно использовать штекер от старого провода, а гнездо снять с неиспользуемой аппаратуры;
- кабель «витая пара» требуемой длины, я использовал 4-х парный кабель;
- принадлежности для пайки, желательно с феном;
- острый нож (скальпель).
Описание процесса изготовления
Вначале займёмся штекером. С обеих сторон острым ножом делаем прорезы в резиновой заливке. Прорезать резину следует до металла.Прогреваем резиновую оболочку феном для пайки до её размягчения и извлекаем из неё штекер.
Разрезы делаем как можно аккуратней, так как после припаивания проводов «витой пары» к контактам штекера, оболочку можно будет снова посадить на клей.
Далее разжимаем лепестки металлического замка, удерживающего кабель, и счищаем слой компаунда, покрывающего контактные дорожки. Здесь нужно проявить осторожность, лично я немного повредил одну из площадок для пайки.
Приступаем к разделке кабеля. Сняв изоляцию, зачищаем кончики проводов с одной стороны кабеля. При пайке кабеля нужно быть особенно внимательным, чтобы не перепутать порядок проводов, иначе удлинитель просто не будет работать.
Итак, поворачиваем штекер лицевой стороной к себе так, чтобы пластиковая основа, на которой закреплены контакты, оказалась вверху. Мы видим четыре токоведущие дорожки, служащие для соединения с контактами гнезда. Отсчёт начинаем слева направо:
- первый контакт - питание +5В, к нему припаиваем 3 провода - синий, оранжевый и бело-оранжевый;
- второй контакт - это –Data, сюда припаиваем бело-зелёный провод;
- третий - +Data, припаиваем зелёный;
- четвёртый - питание -5В, припаиваем коричневый, бело-коричневый и бело-синий.
Скручиваем строенные провода цепей питания, облуживаем все 4 получившихся кончика и припаиваем их к штекеру. Место паяного соединения заливаем термоклеем или герметиком и зажимаем кабель металлическим замком.
Приступаем к зачистке второго конца «витой пары». Внимательно изучаем распиновку USB гнезда:
- первый - провода синего, оранжевого и бело-оранжевого цветов;
- второй - провод бело-зелёного цвета;
- третий - зелёный провод;
- четвёртый - провода коричневого, бело-коричневого и бело-синего цветов.
Дополнительно к цепям питания (+5В, -5В) необходимо припаять конденсатор, ёмкостью не менее 1500 микрофарад, чтобы избежать просадки напряжения питания. Подключение производим в соответствии с полярностью конденсатора - «+» на 1-й контакт, «-» на 4-й.
Осталось залить пайку гнезда термоклеем или герметиком. Можно приступать к испытаниям. Если при выполнении соединений вы не допустили ошибки, удлинитель должен работать.
Данный удлинитель был изготовлен подключения внешней антенны с адаптером.
Антенна находится на расстоянии нескольких метров, адаптер светится зеленым огоньком.
Заключение
Выбранный мной кабель имеет 4 пары, то есть 8 жил. Можно использовать кабель с другим количеством жил. При выборе важно помнить следующее:- жил может быть не менее 4, по количеству контактов USB разъёма;
- сечение проводов цепей питания желательно увеличить, объединив несколько жил, как это сделал я.
Иногда при работе в командировках приходится пользоваться ноутбуком не оснащенным встроенным 3G модемом. Выручает USB модем. Однако возникает следующая проблема, сигнал почему-то не всегда сильный, а при снижении силы сигнала падает и скорость работы в интернете. Работа на различных рабочих местах показала, что на работу модема влияет материал поверхности стола, наличие экранирующих металлических предметов в комнате. Иногда буквально передвинув ноутбук на 5-15 см улучшается скорость работы модема. Теория распространения радиоволн подсказывает, что наилучшие условия приема и передачи радиоволн антенной возникают при отсутствии на расстоянии до 5-10 длин волн электропроводящих предметов, а более удаленные крупные проводящие предметы смогу изменить диаграмму передачи и приема. Кроме того пользователи USB модемов и флешек не раз при неудачном перемещении ноутбука или предметов рядом с ноутбуком нарушали USB соединение. Для улучшения работы модема и сохранения мобильности ноутбука на рабочем столе сконструирован короткий жесткий удлинитель для USB модема.
Как сделать USB удлинитель для модема
1. В качестве основы удлинителя взят USB фонарик. Наконечник со светодиодом легко снимается и удаляеется.
2. С помощью канцелярского ножа разрезается штекер USB разъема и получаем доступ к контактам разъема. Паяльником удаляем провода от разъема. Вытягиваем провода из трубки удлинителя, вытягиваем проволоку жесткости.
3. Укорачиваем трубку своими руками до 13 — 15 см. Готовим 4 тонких проводника длиной 20-25 см. Укорачиваем проволоку жесткости до 17-20 см. Готовим 4 тонких проводника длиной 20-25 см. Вставляем в трубку четыре проводника.
4. Формируем загиб на конце проволоки для надежной поддержки модема. Вставляем в трубку проволоку жесткости. Если проводники затягиваются с трудом, то удлинитель долго не проживет и со временем возможен обрыв проводников при изгибе удлинителя. В таком случае лучше подобрать трубку большего диаметра, чтобы проволока жесткости и проводники помещались свободно.
5. Припаиваем проводники к разъему. Для соединения экранов используем проволоку жесткости, прикручивая к концам кусочки медной проволоки.
6. Приемное гнездо для модема сделано из переходника для мыши PS/2 — USB. Корпус с одной стороны разрезается ножом, извлекаются залитые термоклеем разъемы и освобождается USB гнездо путем прогрева. Припаиваем проводники к разъему. Важно , особенно подачи питания. Можно упростить задачу, припаивая проводники к соединенным вместе разъемам.
Переходник PS/2 — USB USB гнездо Разъемы совмещены7. После припаивания проводников можно проверить работоспособность удлинителя на флешке. Если компьютер видит флешку, собираем удлинитель. Штекер к компьютеру собираем на клею или просто стягиваем изолентой, при сборке аккуратно выкладываем проводники и проволоку жесткости, взаимных замыканий не должно быть!
8. Гнездо для подключения модема заливаем в корпусе термоклеем.
Разъемы припаяны
Не все старые планшеты поддерживают функцию подключения флешки или модема, а я Вам расскажу как их перехитрить и подключить к ним флешку, модем и даже жесткий диск.
Сегодня хочу представить вашему вниманию OTG – переходник.
Для начала хочу рассказать Вам что такое OTG? Это способ подключения к вашему планшету или телефону который поддерживает функцию OTG, принтер, флешку и даже жесткий диск. Еще это подключение называют - USB-host.
Также можно подключить клавиатуру или мышь к Вашему гаджету, если гаджет такую функцию поддерживает.
И так, для создания этого чудо кабеля, нам понадобится:
Старый удлинитель USB
Micro USB разъем (достать можно из обычного USB кабеля для вашего девайса)
Паяльник и паяльные принадлежности
И так, поехали, чтобы нам сделать такой кабель, нам будет необходимо соединить 4й контакт с 5м контактом разъема micro USB
Мы должны добраться до четвёртого контакта и соединить его перемычкой с проводом GND так как показано на картинке
После того как мы соединим перемычкой 4й и 5й контакты, наш гаджет будет выполнять функцию активного устройства и будет понимать, что к нему собираются подключить другое пассивное устройство. Пока мы не поставим перемычку то гаджет и дальше будет выполнять роль пассивного устройства и не будет видеть ваши флешки.
Но это еще не всё, чтобы подключить к телефону или планшету жесткий диск, этого переходника нам будет недостаточно. Для подключения устройств у которых потребление больше чем 100мА, а именно 100мА может выдать порт вашего устройства, нам потребуется подключить к нашему OTG-кабелю дополнительное питания которого должно быть достаточно чтобы ваш жесткий диск заработал.
Вот схема такого переходника
Теперь пора приступить к сбору
Берем старый удлинитель USB и разрезаем его не сильно далеко от разъема 2.0, так как ток всего лишь 100мА, чтобы избежать больших потерь. Отрезаем приблизительно в том месте как показано на фото
После зачищаем наш провод
Я соединил каплей припоя 4 и 5 контакты.
Ну и вот весь наш кабель в сборе
Осталось только проверить работоспособность, берем планшет, вставляем «переходник» и вставляем в него флешку, все работает о чем нам говорит мигающий светодиод на флешке и планшет определяющий флешку.
В практике автоматизатора с завидной регулярностью возникают ситуации, когда оборудование приходится размещать на некотором удалении от управляющего ПК, поэтому разного рода переходники и удлинители всегда вызывают профессиональный интерес. Тем более удлинители интерфейса USB, как наиболее сложного и капризного в этом плане. Когда нам на глаза попался удлинитель, обещающий работу USB устройств на расстоянии до 30 м по витой паре мы не смогли пройти мимо.
Сначала пара слов о том, зачем нужно удлинять USB. Обычному пользователю или администратору трудно представить какое USB-устройство и для чего может потребоваться выносить от компьютера на пару десятков метров, разве что принтер. С торговым оборудованием все обстоит по-другому. Самые частые кандидаты на вынос - это чековые принтеры и сканеры штрих-кода в общепите, которые могут располагаться на значительном удалении от управляющего ПК.
Обычно для этих целей используются устройства с интерфейсом RS-232, но в последнее время появляется все больше моделей только с интерфейсом USB, а для поддержки RS-232 предлагается приобретать соответствующие кабели или платы расширения отдельно. Все бы ничего, но стоимость таких "опций" зачастую способна значительно увеличить бюджет внедрения, поэтому вполне закономерен интерес к подобным удлинителям, стоимость которых значительно ниже.
В наши руки попал удлинитель под маркой VCOM и стоимостью чуть более 500 руб. на конец сентября 2015.
Однако мы имеем дело, скорее всего, с неким OEM производителем, так как полностью аналогичные внешне устройства мы нашли также в ассортименте фирмы Espada:
Под непонятным брендом на Юлмарте:
И, наконец, на Али:
Стоимость и обещания при этом варьируются в широких пределах: от 500 до 1250 руб, обещают при этом работу на расстояниях 30-45 метров, при том что продается везде явно одно и тоже устройство.
Перед тем, как подключать его к компьютеру мы проявили разумную осторожность и посмотрели, что там внутри. С верхней стороны нет ничего, кроме разъемов и одинокого конденсатора.
С нижней стороны находится неизвестная микросхема и минимум деталей обвяза.
Обе части удлинителя полностью идентичны.
Перейдем непосредственно к испытаниям. При подсоединении к ПК устройство никак не определяется. Мы отмерили 45 метров витой пары категории 5e и подключили через удлинитель обычную флешку. Результат нас не обрадовал.
Опытным путем было установлено, что более-менее устойчивая работа устройств обеспечивается при длине кабеля не более 15-20 метров. При этом требовательные к питанию устройства через данный переходник не работают, нам не удалось заставить работать ни один из наших контейнеров Zalman, также не работают лазерные сканеры штрих-кода. В итоге нам удалось подключить только внешний контейнер Kingston c SSD внутри.
Результат тестирования заставил нас глубоко задуматься:
Полученные показатели никак не соответствуют стандарту USB 2.0, даже с поправками на удлинитель, а очень сильно напоминают показатели USB 1.x - 12 Мбит/с - 1,5 МБ/с. Если принять во внимание накладные расходы, то получается очень похоже. Чтобы окончательно убедиться в своих выводах мы подключили через удлинитель Wi-Fi адаптер TP-LINK TL-WN722N, результат только подтвердил наши догадки:
Учитывая, что 1 МБ/с = 8 Мбит/с, можем однозначно заключить, что данный удлинитель поддерживает работу только по стандарту USB 1.x, при этом скорость работы не зависит от длины кабеля, мы специально обжали 10 см витой пары и получили аналогичные результаты.
Становится понятно, что использовать данный переходник для подключения накопителей или беспроводных адаптеров лишено всякого смысла, исключение составляют разве что 3G-модемы, если тарифный план укладывается в ограничения интерфейса.
Перейдем к тому, что собственно интересует нас больше всего - торговому оборудованию. Сканеры штрих-кода на расстояниях, представляющих практический интерес, работать отказались. С устройствами, имеющими собственное питание дела обстоят лучше. Фискальный регистратор FPrint-5200 заработал на длине кабеля в 30 м без каких-либо вопросов, как и чековый принтер Posiflex Aura 6900.
Это хорошо, но именно этот тип оборудования традиционно подключается через RS-232 и данный интерфейс имеет штатно.
Мы также попробовали подключать обычные принтеры и МФУ, результат также положительный, разве что скорость работы со сканером вряд ли вас обрадует.
Выводы
Выводы сегодня будут неутешительные. Устройство несомненно интересное, но реализация, как это обычно и бывает с дешевыми китайским устройствами, подкачала. USB 1.x сегодня не выдерживает никакой критики и по сути делает устройство бесполезным. Второй существенный недостаток - устройство не способно обеспечить предусмотренный стандартом ток на заявленной длине кабеля. Как можно видеть из схемы питание просто передается по витой паре: одна пара на +5 В и две пары на землю. И это с учетом того, что давно существует технология PoE, да и переходники для аналоговых камер, также китайского производства, вполне способны были обеспечивать питанием 12 В камеры с током потребления до 0,5 А на расстоянии до 80 м (проверяли лично).
Для чего реально может пригодиться данное устройство нам предположить трудно. Разве что вынести чековый принтер, если вы вдруг, по недосмотру, купили модель без интерфейса RS-232 или вынести в зону лучшего приема 3G-модем.