Usb удлинитель с дополнительным питанием своими руками. Принцип работы и область применения USB удлинителей. Удлинитель USB через витую пару — интересное, но бесполезное устройство

Доброго времени суток всем самоделкиным. Как обычно, в наше время большинство людей пользуется персональными компьютерами, но есть одна небольшая проблемка, иногда тянутся к месту USB разъемов неудобно или же они расположены на задней стороне. Я подумал над этим и решил, что лучшим решением будет сделать удлинитель USB.

Чтобы сделать такой удлинитель нам понадобятся:
* Ножовка по дереву
* Ручной лобзик
* Напильник круглый
* 2 шт саморезов
* Крестовая отвертка
* Старый удлинитель USB
* Доска толщиной 4 см
* Тонкая доска толщиной 1.5 см
* Наждачка
* Паяльник.

Первым шагом будет выпиливание подставки из доски толщиной 4 см. Отмерив 4 см от края доски проводим прямую линию, ширину сделаем 8 см. Для завершения замеров под углом 45 градусов чертим еще одну линию, соединяющую предыдущую, как на фото.

Вооружившись ножовкой по дереву приступаем к распиливанию, пилить необходимо ровно, так как подставка будет находиться на ровной поверхности.

Пока сделанную заготовку можно отложить в сторону.

Приступим к выпиливанию отверстия под USB в доске толщина которой 1.5 см.

Отверстие под USB имеет форму прямоугольника 1.5 см в ширину и 6 мм в высоту.

Просверливаем отверстие в месте, где будет USB.

В это место помещаем пилку лобзика, затягивает и выпиливаем по шаблону.

примеряем USB, если немного не совпадает, то ошибки можно доработать напильником.

После оттачивания отверстия и подгонки USB отмеряем 4 см так, чтобы USB было по середине.

Выпиливаем подставку при помощи ножовки.

Так как наша подставка состоит из двух частей, то и шлифовать нам необходимо обе.

Вооружившись крупнозернистой наждачкой приступаем к шлифованию, острые края лучше обработать побольше, чем стенки.
Таким же способом шлифуем и часть подставки где будет место нашего USB входа.

Чтобы установить USB необходимо его отпаять от провода, а чтобы не забыть и не перепутать провода, то можно воспользоваться моим способом, перед тем как отпаять провода, я их сфотографировал.

Помещаем наш вход в место установки.

Немножко пристукиваем, все, село плотно.

Сзади загибаем края,чтобы при вытаскивания флешек и каких либо других устройств наш порт не вытащился из деревяшки.

Под провод просверлим отверстие во второй части подставки.

Так как дрели у меня не нашлось, сверление производилось фигурной отверткой.

Так как навык сверления отверткой и другими предметами у меня уже есть, просверлить 4 см мне удалось совсем быстро.

По диаметру отвертка немного не подошла, и провод удлинителя не влазил, пришлось прогнать все это с помощь напильника, после этих манипуляций кабель пролез как по маслу.

Продев кабель в заготовку нужно припаять его проводки к USB.

После этого потихоньку подтягиваем провод удлинителя и когда та часть, где находиться порт не прикоснется к другой перестаем тянуть провод.

Да, вроде бы вид уже есть, но, необходимо все закрепить.Я не стал прибегать к большому количеству шурупов и решил обойтись двумя. Расположил я их по диагонали, так мне показалось будет выглядеть красивее.

На этом весь процесс сборки удлинителя USB на подставке готов, теперь не будет необходимости тянутся к портам вашего ПК или же возни с корпусом системника в преодолении пути к задней стенки ПК, как в моем случае.

С удлинителем на подставке будет удобнее работать со всеми устройствами, а расположить его можно на компьютерном столике.

Всем удачных самоделок и побольше приспособлений и идей в облегчении жизни).

USB удлинитель своими руками.

Как сделать USB удлинитель своими руками?

Вывод прост. Если у вас нет инженерного таланта, опыта пайки, расходных материалов или схемы распиновки USB кабеля, то намного проще купить активный удлинитель, которые легко можно использовать как USB удлинитель на 5 метров, USB удлинитель на 10 метров, USB удлинитель на 15 метров и так далее, вплоть до 50 метров! Он будет гарантированно работать с любыми устройствами. Если у вас есть перечисленные таланты, но категорически мало денег, то можете сделать USB удлинитель своими руками. Это совсем несложно.

Конечно можно! Абсолютно никаких сложностей в этом нет. Вам потребуются всего лишь:

Стандартный короткий USB кабель, желательно с ферритовым сердечником. Сердечник служит для гашения высокочастотных помех и является косвенным свидетельством хорошего качества кабеля. Можно купить, а лучше выпросить у любого Айтишника на работе, у них этих кабелей как правило куча.
- компьютерный UTP кабель необходимой длины (как можно меньшей по месту). При этом чем выше категория кабеля (5е, 6, 6е), тем быстрее будет скорость работы устройства на дальнем конце, либо можно взять кабель большей длины. Рекомендация та же, у Айтишников этого добра километры.

Нехитрый набор инструментов для работы. Кусачки, хотя можно и обычными ножницами. Инструмент для зачистки кабеля, но как правило все пользуются ножом. Паяльник, припой, канифоль. Без этого никуда - скрученные провода обладают гораздо большим сопротивлением. И последнее - термоусадка для придания конструкции профессионального вида. Если вам на красоту наплевать, смело замените её обычной изолентой (скотч - это как правило тонкий слой полиэтилена с клеем. Не подойдет.)

Итак, когда всё готово, смело режьте халявный кабель пополам ножницами, одолженными на 5 минут в бухгалтерии. Затем ножиком, взятым с общественной кухни аккуратно (не чтобы был хороший контакт, а чтобы не порезаться) снимайте изоляцию на 3-5 мм. со всех проводников.

В USB кабеле у нас 4 проводника, а в UTP кабеле их 8. Давайте угадаем сколько проводов от UTP кабеля нужно припаять к одному проводу в USB кабеле? Для тех, кто не ходил в школу сообщаем - вам лучше бросить эту затею совсем. А остальные аккуратно спаивают между собой проводнички, не путая цвета. Каждую пару, состоящую из цветного и пёстрого (цветно-белого) провода припаивайте к одному проводнику USB кабеля на обоих концах UTP провода. Если вам удалось найти термоусадки двух диаметров - толстую и тонкую, то не забудьте надеть их на весь кабель и на каждый проводник USB кабеля в отдельности ДО пайки. Потом сделать это будет несколько неудобно. Если вы не знаете что такое термоусадка и где ее брать, ограничьтесь изолентой.

Когда пайка успешно завершена, нет разрывов и неприпаяных концов, сдвигайте термоусадки на место припоя и грейте их промышленным феном, по-очереди до полного их скукоживания и прилегания к месту пайки. Кто не знает как выглядит промышленный фен, всегда пользуется обычной зажигалкой. Дайте каждой термоусадке остыть, потом соберите всё в аккуратный пучок и проделайте ту же процедуру с большой термоусадкой, поверх всего места пайки.

Сложного ничего нет. Однако, перед первым подключением какого-нибудь дорогого устройства, неплохо бы прозвонить контакты тестером, опять-таки попрошенным у добрых Айтишников. У них вообще всегда много всего, что можно попросить. Золотые люди!

Внимание! Все работы вы выполняете на свой страх и риск. Мы не несем никакой ответственности за потраченное вами время, ваши испорченные нервы, порезанные или обожженые конечности, выведенное из строя оборудование офиса и т.д. Лучше доверьтесь профессионалам и купите готовое изделие, которое наверняка будет красивее, функциональнее, надежнее и быстрее.

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.

• Теги:

Please enable JavaScript to view the

Если вам понадобится USB удлинитель для различных целей, то не совсем обязательно покупать таковой, тем более, если у вас уже имеются USB гнездо от чего-либо и какая-нибудь старая USB вилка. Говоря на народном языке — «папа» и «мама». Ну а соединительный кабель вообще не проблема: стоит он недорого, да и возможно, опять же, у вас имеются его остатки. В конце концов, можно сплести из тонких гибких жил и вдеть в такую же гибкую трубку. Последний вариант кабеля может быть даже качественней, чем покупной.

Осмелюсь даже заявить, что подобный USB девайс удлинитель, сделанный своими руками, намного приятней для пользования, а процесс изготовления приносит немалое удовлетворение, согласитесь. 🙂

Ведь что ни говори, но это ведь очень приятно использовать вещь (девайс, устройство, приспособление), которую сделал своими собственными очумелыми ручками! И, кроме того, всегда знаешь, как ее в случае чего починить или изменить, усовершенствовать.

Основные исходные элементы для будущего USB кабеля-удлинителя должны выглядеть примерно так, как на фото слева: USB гнездо и вилка с куском провода (чем длинней, тем лучше).

Оказалось, что с проводами, не все так просто, как я думал. Хотелось сделать достаточно гибкий кабель из кабеля для аудио, но попытка была неудачной: после подключения флэшки к этому кабелю, Windows сообщила, что данное устройство работает неправильно.

Посему, было решено не изобретать велосипед, не экспериментировать, а пойти самым простым путем и использовать витые пары из имевшихся в наличии нескольких кусков сетевого кабеля, оставшихся от работников, проводивших интернет до квартиры.

Для качественной передачи сигнала по USB удлинителю, а также питания по USB2.0 достаточно вполне и двух витых пар. Те витые пары, что останутся, можно даже не использовать. Но все же, если сопротивление кабеля великовато, а подключенный к кабелю девайс потребляет приличный ток, то в таком случае можно подключить питание по двум или даже трем этим парам.

Цоколевка USB гнезд и вилок

На фото слева изображена цоколевка USB гнезда (вверху) и USB вилки (внизу).

Данные +Data и –Data передаются по любым из четырех витых пар, что имеются в удлинительном кабеле.

Чтобы подключить питание, также можно любую из трех оставшихся пар использовать, либо три пары, подключив их параллельно.

Крепление USB гнезда на сетевом кабеле

Процесс описан на основе имеющегося гнезда USB, что впаиваются в печатные платы.

Контакты желательно изолировать от тыльной стенки корпуса гнезда.

Также изолировать и нижнюю стенку корпуса, пропустив контакты через картон.

Берем полихлорвиниловую трубку, делаем надрез, надеваем на кабель. Закрепляем трубку обычными тонкими нитками. Концы ниток можно, кстати, не завязывать, закрепив каплей быстросохнущего клея или даже расплавленной канифолью.

Получается типа такого «цветочка» с четырьмя лепестками.

Теперь наши приготовленные заранее лепестки накладываются на гнездо и теми же нитками приматываются к нему для надежного крепления.

При более серьезном подходе к делу, можно усилить крепление, добавив ему жесткость, припаяв к корпусу гнезда провод, так как на фото. Это сведет на нет подвижность в области соединения и возможность потери его в будущем.

После этого в дело вступает термоклей. Фанаты могут применить эпоксидку с наполнителем (для меньшей текучести), 🙂 но тогда соединение становится в дальнейшем неразборным, ну или трудноразборным.

Ну а для благородного внешнего вида — термоусадочная трубка вам в помощь. Чтобы термоклей при термоусадке не полез куда не попадя, можно обвернуть бумагой это место перед надеванием термоусадочной трубки — своего рода термоизолятор.

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.