Распиновка USB разъёмов

  • USB type a – является наиболее часто встречающимся типом. Ним оснащены клавиатуры и проводные мыши. Зарядные устройства мобильных телефонов также имеют именно этот тип разъема. Персональные компьютеры оснащены usb type a. Идеальным примером этого вида являются и флеш-накопители. Основными плюсами USB type a являются износостойкость, практичность и безопасность.
  • USB type b – основной целью его использования является подключение всевозможной периферии, например, многофункциональных устройств, принтеров, сканеров и др. Однако сегодня популярность данного разъема достаточно невелика, так как его вытесняет USB type a.
  • Mini USB – первоначально широко использовался для телефонов. Внешние данные этого разъема характеризуются уменьшенными размерами стандартного USB. Но в конкуренции с Micro USB существенно уступает.
  • Micro USB – практически все ведущие бренды смартфонов, а также иных портативных девайсов приняли данный разъем в качестве стандарта. Исключением являются товары производства Apple. Технологический прогресс уже произвел на свет конкурента и этому типу — USB Type C.
  • USB Type C – на рынке появился в 2014 году. Является скоростным и мощным. Сфера его распространения достаточно мала на сегодняшний день, однако «яблочная» компания продолжает заниматься развитием и усовершенствованием данного типа.

Разъёмы USB

  1. Красный VBUS (+5V, Vcc — Voltage Collector Collector) +5 Вольт постоянного напряжения относительно GND. Для USB 2.0 максимальный ток — 500 mA.
  2. Белый D- (-Data)
  3. Зелёный D+ (+Data)
  4. Чёрный GND — общий провод, «земля», «минус», 0 Вольт

Разъёмы USB mini и micro

  1. Красный VBUS
  2. Белый D-
  3. Зелёный D+
  4. ID — в разъёмах «B» не задействован; в разъёмах «A» замкнут с GND для поддержки функции «OTG»
  5. Чёрный GND

USB 3.1 Type-C

Синий — USB 3.1. Линии высокоскоростной передачи данных: TX+, TX-, RX+, RX- (контакты 2, 3, 10, 11). Скорость до 10 Гб/с. В кабеле эти пары перекроссированы, и что для одного устройства является RX, другому представляется как TX. И наоборот. По особому распоряжению эти пары могут переквалифицироваться под другие задачи, например — под передачу видео.

Фиолетовый — USB 2.0. Линии низкоскоростной передачи данных: D+/D- (контакты 6, 7). Этот раритет включили в порт ради совместимости со старыми тихоходными устройствами до 480 Мб/с.

Красный — плюс питания Vbus (контакты 4, 9). Стандартное напряжение 5 вольт. Ток выставляется в зависимости от потребностей периферии: 0,5А; 0,9А; 1,5А; 3А. Вообще, спецификация порта подразумевает передаваемую мощность до 100Вт, и в случае войны порт способен питать монитор или заряжать ноутбук напряжением 20 вольт!

Черный — GND «Земля» (контакты 1, 12). Минус всего и вся.

Желтый — согласующий канал (или конфигурирующий) — СС (контакт 5). Это главная фишка USB type-C! Благодаря этому каналу система может определить:

— Факт подключения/отключения периферийного устройства;
— Ориентацию подключенного штекера. Как это ни странно, но разъём не абсолютно симметричен, и в некоторых случаях устройству хочется знать его ориентацию;
— Ток и напряжение, которое следует предоставить периферии для питания или заряда;
— Необходимость работы в альтернативном режиме, например, для передачи аудио-видео потока.
— Кроме функций мониторинга этот канал в случае необходимости подаёт питание на активный кабель.

Оранжевый — дополнительный канал — SBU (контакт 8). Дополнительный канал обычно не используется и предусмотрен лишь для некоторых экзотических случаев. Например, при передаче по кабелю видео, по SBU идёт аудио канал.

В общем версии USB 2.0 и 3.0 полностью совместимы, однако при совместной работе скорость передачи будет как на USB 2.0.

Три версии USB

USB 1.1

Версия USB 1.1 предназначен был для обслуживания медленных периферийных устройств (Low-Speed) со скоростью передачи данных 1,5 Мбит/с и быстрых устройств (Full-Speed) со скоростью передачи данных 12 Мбит/с. USB 1.1, однако, был не в состоянии конкурировать с высокоскоростным интерфейсом, например. FireWire (IEEE 1394) от компании Apple со скоростью передачи данных до 400 Мбит/с.

USB 2.0

В 1999 году стали задумываться о втором поколении USB, который был бы применим и для более сложных устройств (например, цифровых видеокамер). Эта новая версия, обозначаемая как USB 2.0 была выпущена 2000 году и обеспечивала максимальную скорость до 480 Мбит/с в режиме Hi-Speed и сохранила обратную совместимость с USB 1.1 (тип передачи данных: Full-Speed , Low-Speed).

USB 3.0

Третья версия (обозначаемая также как Super-speed USB) была спроектирована в ноябре 2008 года, но, вероятно, из-за финансового кризиса ее массовое распространение было отложено вплоть до 2010. USB 3.0 имеет более чем в 10 раз большую скорость по сравнению с USB 2.0 (до 5 Гбит/с). Новая разработка имеет 9 проводов вместо первоначальных 4 (шина данных уже состоит из 4 проводов), тем не менее, этот стандарт по-прежнему поддерживает и USB 2.0 и обеспечивает пониженное энергопотребление. Благодаря этому можно использовать любую комбинацию устройств и портов USB 2.0 и USB 3.0.

USB разъем имеет 4 контакта. К контактам DATA+ и DATA- подключается витая пара (скрученные между собой два провода), а к выводам VCC (+5 В) и GND подключаются обычные провода. Затем весь кабель (все 4 провода) экранируется алюминиевой фольгой.

Ниже представлена распиновка (распайка) всех видов USB разъемов.

Распиновка разъёмов USB 2.0

Распайка разъёмов USB, miniUSB и microUSB pinout

USB (Universal Serial Bus — Универсальная Последовательная Шина)
Всё многообразие коннекторов USB версии 2.0 отражено на картинке ▼

▲ Изолирующие детали разъёма отмечены тёмно-серым цветом, металлические части — светло-серым.
Фиолетовые контакты ID не используются в зарядных и дата-кабелях. Они нужны только в кабеле OTG.

▼ Название того или иного коннектора снабжается буквенными индексами.

Тип коннектора:

  • А — активное, питающее устройство (компьютер, хост)
  • B — пассивное, подключаемое устройство (принтер, сканер)

«Пол» коннектора:

  • M (male) — штекер, «папа»
  • F (female) — гнездо, «мама»

Размер коннектора:

  • без индекса
  • mini
  • micro

Например: USB micro-BM— штекер (M) для подключения к пассивному устройству (B); размер micro.

Назначение контактов USB 2.0

  1. Красный VBUS (+5V, Vcc — Voltage Collector Collector) +5 Вольт постоянного напряжения относительно GND. Для USB 2.0 максимальный ток — 500 mA.
  2. Белый D- (-Data)
  3. Зелёный D+ (+Data)
  4. Чёрный GND — общий провод, «земля», «минус», 0 Вольт

Разъёмы mini и micro содержат 5 контактов:

  1. Красный VBUS
  2. Белый D-
  3. Зелёный D+
  4. ID — в разъёмах «B» не задействован; в разъёмах «A» замкнут с GND для поддержки функции «OTG»
  5. Чёрный GND

Кроме прочего, в кабеле содержится (правда, не всегда) оголённый провод Shield — корпус, экран, оплётка. Этому проводу номер не присваивается.

Распиновка шнура мыши и клавиатуры

У некоторых мышей и клавиатур в кабеле встречаются нестандартные цвета проводов.
Прочтите также про подключение мышей и клавиатур к порту PS/2.

Пайка разъёмов USB 2.0

⚠ Обратите внимание, как расположены на колодке рабочие и «паятельные» контакты относительно друг друга! От этого зависит распайка разъёма.

Читайте также  Что такое рубка металла

В большинстве случаев рабочие контакты расположены с обратной стороны колодки относительно контактов для пайки ▼

Но встречаются разъёмы, у которых обе группы контактов расположены с одной стороны колодки. В этом случае распайка будет иной ▼

Смежные материалы:

  • USB-OTG (USB-host) — подключение периферии к мобильным устройствам
  • USB 3.0
  • USB 3.1 type C
  • Зарядка гаджетов через USB

Здраствуйте, разъем отвалился от зарядки литокала, по следам похоже было GND и ID-один контакт, D- и VBUS-второй контакт D+ похоже не был припаян. Так может быть?

Это была бы очень странная распайка. Впрочем, я не знаю, что такое литокал?

Здравствуйте!
Подскажите, в какой программе сделаны все эти изображения разъемов и соединений?

В редакторе векторной графики Inkscape.

Спаял по схеме «Пайка вилки USB» — спалил регулятор напряжения. Ориентировался по замку на корпусе, а замок тут неправильно нарисован. Он должен быть с обратной стороны.
Исправьте эту ошибку!

Тут дело в различных модификациях вилок. У одних вилок рабочие контакты и выводы под пайку расположены с одной стороны (как на картинке), у других — с противоположных сторон (как у вас). Моё упущение в том, что я не изобразил второй — самой распространённый вариант. Спасибо, что указали на недоработку!

У меня есть 5 жильный юсб-кабель, мне нужно запаять его на место 2-жильного, так как 2-х жильный родной очень тонкий. Каким образом мне их спаивать?

Это у вас кабель чисто для зарядки двухжильный? Тогда и пятижильный будет работать. Если же 5-жильный у вас без разъёмов, то распаяйте разъёмы так, как показано на схемах в этой статье — получится дата-кабель, который годится и для зарядки. Если вам нужен чисто зарядный кабель, то паяйте только первый (красный) и последний (чёрный) контакты. Можно на каждый контакт запаять по 2 жилы.
⚠ Внимательно осмотрите контакты разъёмов старого кабеля со стороны пайки — нет ли там резимтора или перемычки? Их надо сохранить.

Здравствуйте. Припаял к вилке USB-AM четырёх-жильный провод, на другом конце припаял вилку MicroUSB-BM, получился обычный провод MicroUSB, каких на рынке немерено. Припаял все четыре контакта на обоих вилках в соответствии с вашими памятками, подключаю к компьютеру через этот провод адаптер Trust CR-1200, «USB устройство не опознанно». Подключаю другие устройства с MicroUSB разъёмом, тоже не канает. Через купленный провод MicroUSB, всё работает. В чём магия?

Магия в проводе. Жилы D− и D+ должны быть повиты между собой. Длина шнура не должна превышать 5 метров. Жилы не должны быть слишком тонкими (сейчас не смогу назвать минимальное сечение). И весьма желательно, чтоб шнур был в оплётке, и оплётка припаяна к металлическим корпусам штекеров.

Имеется шнур 2.0 от фотоаппарата
Nikon. Хочу сделать из него шнур для магнитной зарядки Sony Xperia Z-серии. Т.е. обычная USB-зарядка, но на конце вместо папы Type B будут контакты (уже выдрал из старого разбитого корпуса Xperia Z2 эти контакты, к ним и подпаяюсь). И работать будет только на зарядку без обмена данными.

Вопрос — + Data и — Data как я понял тут и есть + и — соответственно, а вот куда паять два других, то есть красный Vcc и чёрный землю. Буду благодарен за подсказку.

Вообще, Vcc это плюс зарядки, а Gnd — минус. А Data — это передача данных. По этим же проводам происходит «согласование» тока зарядки. Или напряжения, если это быстрая зарядка.
В общем, нужны все 4 провода, иначе смартфон будет заряжаться дольше положенного или вообще откажется заряжаться.

То есть с Vcc паять вместе Data +, а с землёй — Data -?

Нет, это должны быть 4 отдельных контакта. Если манитных контактов всего 2, используйте только Vcc и Gnd.

Распиновка USB кабеля по цветам

В описании к кабелям указывается его ориентация штекера по умолчание. Цоколевку определяют по внешней стороне. Если необходимо описать структуру с монтажной стороны, данный факт обязательно отмечают в технической документации. Изолирующие места помечают темно-серым цветом на разъеме и светло-серым на металлической части корпуса.

Фиолетовая маркировка применяется на проводах для зарядки и ДАТА-кабелях.

Pinout необходима для идентификации неисправной магистрали при ремонте. Она указывает на назначение того или иного компонента.

Распиновка микро USB разъёма

Для начала приведем распайку для данной спецификации:

Как видно из рисунка, это соединение на 5 pin. Как в штекере (А), так и гнезде (В) задействованы четыре контакта. Их назначение, цифровое и цветовое обозначение соответствует принятому стандарту, который приводился выше.

Описание разъема микро USB 3.0

Для данного соединения используется коннектор характерной формы на 10 pin. По сути, он представляет собой две части по 5 pin каждая, причем одна из них полностью соответствует предыдущей версии интерфейса. Такая реализация несколько непонятна, особенно принимая во внимание несовместимость этих типов. Вероятно, разработчики планировали сделать возможность работы с разъемами ранних модификаций, но впоследствии отказались от этой идеи или пока не осуществили ее.

На рисунке представлена распиновка штекера (А) и внешний вид гнезда (В) микро USB.

Контакты с 1-го по 5-й полностью соответствуют микро коннектору второго поколения. Назначение других контактов следующее:

  • 6 и 7 — передача данных по скоростному протоколу (SS_ТХ- и SS_ТХ+, соответственно).
  • 8 — масса для высокоскоростных информационных каналов.
  • 9 и 10 — прием данных по скоростному протоколу (SS_RX- и SS_RX+, соответственно).

Уменьшенные порты — пятиконтактные. Микро — стандарт для большинства гаджетов. Они отличаются миниатюрными габаритами, мини — как уже говорилось выше, устаревает. Оба варианта имеют одинаковую распиновку, которая представлена в таблице ниже.

На заметку. Обозначение таких портов выглядит следующим образом: «мама» — micro-AF(BF), а «папа» — micro-АМ(ВМ).

Дополнительный коннектор для экранирования встречается не везде, и потому не имеет номера.

Примечание: контакт №4 в В типе не задействуют.

Распайка USB кабеля по цветам

Так как спецификаций имеется много, а тип разъёма накладывает свои ограничения на размещение контактов, то и распиновка отличается от версии к версии. Стало быть, и разбирать их надо по отдельности.

Распиновка USB 2.0

«Классика» разъёмов USB 2.0 предусматривает 4 контакта, а мини и микроверсии — 5. В любом случае, данные передаются по двум из них. Обычно их отмечают на схемах как D- и D+. Им соответствуют зелёный и белый цвета кабелей. В стандартных A и B может быть золотой, который на деле выглядит просто жёлтым. Два контакта отвечают за питание. По одному проводится напряжение в 5 В. Цвета кабелей — красный и оранжевый.

Второй может называться «минус» или просто «земля». Он имеет традиционный цвет — чёрный или синий. На схемах отмечается как GND. Для микро и мини версий USB пятый контакт нужен для поддержки стандарта OTG – подключения к мобильным устройствам периферии. Он не используется в типе B и замыкается на землю в типе А именно для поддержки OTG.

Читайте также  Станок для производства перчаток

Расположение контактов на всех видах USB 2.0
ФОТО: ru.wikipedia.org

Распиновка USB 3.0

Спецификация 3.0 была полностью сформирована в 2008 году. При изготовлении устройств и кабелей принято использовать синий пластик для цветового оформления штекеров и разъёмов. Реже — красный. С помощью новых алгоритмов передачи данных была увеличена скорость передачи информации, сила тока и добавлено 5 контактов. Таким образом, всего контактов на USB 3.0 – 9, в отличие от USB 2.0, где их 4. При этом, оба стандарта полностью совместимы — просто лишние контакты становятся неактивными. Также для USB были частично переработаны формы разъёмов. Внешне тип А остался таким же, но добавились контакты. Тип B, а также версии mini и micro конструктивно изменились. Новый симметричный разъём типа C поддерживает USB 3.0 полностью.

4 контакта в типах A и B перешли от версии 2.0. Это «земля», +5 В и два для передачи данных. Они и определяют обратную совместимость. Новые 5 включают в себя два для приёма данных по SuperSpeed, два для передачи по SuperSpeed и ещё один — «земля».

Размещение контактов в стандарте USB 3.0 в типах A и B
ФОТО: ru.wikipedia.org

Коренным образом поменялось расположение контактов на разъёме типа C. Всего в нём 24 контакта. Для симметричности, 12 дублируют другие 12. То есть, как ни воткни, работать устройство всё равно будет. Два центральных контакта из 12 повторяют контакты USB 2.0 для передачи данных. Собственно, USB 2.0 также может быть реализован в типе C. Однако, это редкость. Два крайних контакта проводят «землю». 4 отведено для высокоскоростной передачи и приёма данных. Ещё два нужны для питания. Оставшиеся два контакта являются конфигурационным и дополнительным каналом.

Размещение контактов USB 3.0 в типах C
ФОТО: ru.wikipedia.org

Классификация и распиновка

При описаниях и обозначениях в таблицах разъемов ЮСБ принято по умолчанию, что вид показан с внешней, рабочей стороны. Если подается вид с монтажной стороны, то это оговаривается в описании. В схеме светло-серым цветом отмечаются изолирующие элементы разъема, темно-серым цветом — металлические детали, полости обозначаются белым цветом.

Несмотря на то что последовательная шина называется универсальной, она представлена 2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами, обладающими улучшенными характеристиками.

К типу A относятся активные, питающие устройства (компьютер, хост), к типу B — пассивное, подключаемое оборудование (принтер, сканер). Все гнезда и штекеры шин второго поколения и версии 3.0 типа A рассчитаны на совместную работу. Разъем гнезда шины третьего поколения типа B больше, чем нужен для штекера версии 2.0 типа B, поэтому устройство с разъемом универсальной шины 2.0 тип B подключается с использованием только кабеля USB 2.0. Подключение внешнего оборудования с разъемами модификации 3,0 тип B выполняется кабелями обоих типов.

Разъемы классического типа B не подходят для подключения малогабаритного электронного оборудования. Подключение планшетов, цифровой техники, мобильных телефонов выполняется с использованием миниатюрных разъемов Mini-USB и их улучшенной модификации Micro-USB. У этих разъемов уменьшенные размеры штекера и гнезда.

Последняя модификация разъемов ЮСБ — тип C. Эта конструкция имеет на обоих концах кабеля одинаковые коннекторы, отличается более скоростной передачей данных и большей мощностью.

Распиновка разъемов

Стандартный разъем имеет четыре контакта, которые отличаются по цвету проводов, которые необходимо к ним подключать. Любой из вариантов соединения, будет осуществлять питание девайса. Среди проводов, задействованных в штекере:

  • +5 вольт — красный;
  • -data – белый;
  • +data — зеленый;
  • Общий — черный.

Если расположить разъем по отношению к себе, а характерный знак USB будет наверху, то расположены они будут в обратном порядке, начиная с черного слева направо. Если необходимо выполнить распиновку mini-usb или micro-usb разъемов, то контактов будет сразу пять (два общих провода — черный и пурпурный). Второй общий провод присоединяется перед последним, черного цвета.

Если используется Mini-AF тип штекера, то расположив его сужением разъема вверх, следует спаивать контакты слева направо, начиная с черного общего провода. USB Mini-AM предполагает противоположный вариант распиновки, начиная с красного провода.

Это интересно! Какие бывают видеокарты для компьютера и как их правильно выбирать

Mini-BF располагают сужением вверх и спаивают по принципу Mini – AF, а в случае с Mini-BM, использует метод распиновки Mini-Am. Чаще всего, разъемы AF используются как зарядка для планшетов Samsung.

Распайка Micro-USB также имеет подобную закономерность: для Micro-AF и Micro-BF контакты подсоединяют, начиная с провода +5 вольт(красный), а Micro-AM и Micro-BM (используются в устройствах Samsung Galaxy как зарядка) распаивают в обратном порядке, начиная с черного общего провода. При выполнении работ настоятельно рекомендуется использовать иллюстрации, дабы исключить случайные ошибки.