DIY 高品質 USB ケーブル。 USBケーブルを膝に固定します。レイアウトとプログラミング

12.08.2023

こんにちは、友達。今日は、特定の設計の図については検討しません。今日のトピックは、いわゆる自家製フラッシュドライブです。もちろん、これが自宅で可能であるとは信じていない人もいるかもしれませんが、特別な機器なしで自宅でそれを行うのは非常に難しく、事実上不可能であるため、そうするのは正しいことです。しかし、賢い人々はずっと昔に携帯電話用のメモリカードを発明しました。店頭では、USB ポートを介してメモリカードをコンピュータに接続できるアダプタを簡単に見つけることができます。このアダプターの価格はわずか 2 ドルです。

このデバイスの動作は非常に簡単です。メモリカードをアダプタの特定の場所に置くだけでよく、アダプタ自体は USB プラグの形で作られており、PC の USB ポートに接続するだけです。私たちの自家製フラッシュドライブには、メモリカードを備えたアダプターが必要です。携帯電話 USB 用の別のプラグまたは対応するプラスチックケース。

次に、アダプターをプラグハウジングに置き、蓋を閉めて、何が得られるかを確認します。

今は切り取られた USB プラグのように見えますが、そこにメモリドライブがあるとは誰も疑わないでしょう。次は回路図の番です。ワイヤーは4本あり、事前にワイヤーから絶縁体の一部を取り除き、錫メッキを施します。次に、新品の部品をいくつか用意し（損傷した部品を使用する方が良いですが、新品のように見えるようにします）、それらをはんだ付けします。ここには特定の回路はありません。好きなものをはんだ付けしてください。デザインは回路のように見えるだけで十分です。もちろん、それは機能しません。コンデンサ、抵抗、極性および無極性コンデンサ、およびいくつかのトランジスタを使用できます。ご存知のとおり、一部のフラッシュドライブには LEDインジケーター、このようなインジケーターのシミュレーターを入手できるので、自家製フラッシュドライブが信頼できるように見え、疑問が生じません。

これを行うには、USB ソケットとプラグを開梱し、製品に取り付けます。電源はサイドチャネルを通じて供給され、ワイヤーに接続してから組み立てます。最も単純なスキーム 1 つの LED 用のフラッシャー。この場合、まだ 2 本の空きワイヤーがあり、これに既成の LED を接続できます。<блеф>メモリ記憶回路。要約すると、接続するとかなり興味深いデザインになります。 USBポートコンピュータの LED が点滅し始めると、見知らぬ人はフラッシュドライブが接続されているように感じますが、コンピュータがメモリドライブが接続されていると通知すると、さらに驚くでしょう。はい、誰もがあなたが天才であると信じて、そのような単純な奇跡のフラッシュドライブの図を求めるでしょう。マスターですら何がだまされているかを疑うことができないように、部品の接続図をできるだけわかりにくくするようにしてください。さて、以上です。同様の興味深い内容は、今後の記事でもご覧いただけます。さようなら、アーサー・カシアン (別名)。

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コンピュータ機器を使用する場合、多くの場合、いくつかの非標準の追加デバイスが必要になります。たとえば、ローカルネットワークを設定する場合、USB コネクタを備えたさまざまな長さのケーブルが必要になる場合があります。ただし、標準的な工場製製品が必ずしも要件を満たしているとは限りません。で同様の事例 USB延長ケーブルを自分で作る必要があります。

USB延長ケーブルの動作原理と適用範囲

正常に動作する延長コードを作成するには、その特性と動作原理について十分な知識を持っている必要があります。その長さは主にこれに依存します。通常のケーブルを使用すると、3〜5メートルの距離にあるリモートデバイスを接続できることは誰もが知っています。これらのケーブルはパッシブ延長ケーブルとみなされ、多くの場合、この距離では十分な接続ができません。通常動作ご自宅やオフィスで。プリンター、スキャナーなどを常に見つけられるとは限りません。周辺機器コンピューターの近く。

この問題は、通常のケーブルとは根本的に異なるアクティブ USB 延長ケーブルによって解決されます。その有益な特性は、各端に組み込まれ、次の電力を供給されるアクティブアンプによって明らかにされます。 USBコネクタ 5ボルト以内。このため、有用な信号は何倍にも増幅され、コンピュータから 50 メートル以上離れた場所にあるデバイスを接続することが可能になります。

信号伝送の過程で、必然的に信号の弱化が発生します。この点において、長距離 (5 メートル以上) の場合は、USB 1.1 プロトコルのみを使用した接続が使用されます。最大 30 メートルの距離では、より高速な USB 2.0 プロトコルを使用する必要があります。デバイスを相互に接続するケーブルは非常に重要です。同じ品質を保証する高品質でなければなりません高速接続。

エクステンダーはドライバーなしで独立して動作し、コンピューターの状態にはまったく影響しません。ワイヤの端にある USB プラグを、接続された機器の対応するコネクタに差し込むだけです。

延長コードの製造工程

USB 延長ケーブルを自分で作成するには、はんだごてやその他の電動工具を使用する特別な知識と実践的なスキルが必要であることにすぐに注意してください。それ以外の場合は、自家製よりも高価になりますが、必要な長さの完成品を購入することをお勧めします。しかし、USB 延長ケーブルを自作しようとする人は依然として多いです。

まず、短い標準 USB ケーブルを用意する必要があります。可能であれば、高周波干渉を抑制し、高品質ケーブル。このような部品は、ケーブル回線を扱う人に依頼するか、安価で購入できます。また、必要な量の UTP コンピュータケーブル (できれば 5e、6、または 6e などの高いカテゴリの 1 つ) を問い合わせることもできます。反対側の機器の動作速度はこれに依存します。

ケーブルを切断するために必要な工具は、ワイヤーカッターまたはハサミです。専用の工具を使って行いますが、ない場合はナイフでも大丈夫です。ワイヤの抵抗が高いため、ワイヤをねじることは許可されていないため、接続にははんだごて、はんだ、ロジンが必要です。接合部は熱収縮チューブで絶縁されています。代わりに絶縁テープを使用することもできます。

作業は、ケーブルを必要な長さに切断し、端の皮をむくことから始まります。すべての導体の絶縁体が約 3 ～ 5 mm 除去されます。 USB ケーブルには 4 つの導体が含まれており、UTP ケーブルには 8 つの導体が含まれています。1 組の UTP ケーブルには、色付きで多彩な 2 本のワイヤが含まれています。カラフルなワイヤーの代わりに白いワイヤーがある場合もあります。このような各ペアは、対応する色に従って個別の USB ケーブルワイヤにはんだ付けされます。同じスキームを使用して、アクティブ延長ケーブルとして知られる、追加の電力を備えた USB 延長ケーブルを自分の手で作成します。

はんだ付けが完了したら、破れた部分が残っていないことを確認する必要があります。この後、熱収縮チューブをはんだ付けエリアに移動し、接続された導体に完全に隣接するまでヘアドライヤーで加熱します。導体のすべての熱収縮が冷えた後、導体は 1 つの束にまとめられ、その上に共通の熱収縮チューブが同じ方法で取り付けられます。初めて機器を接続する前に、テスターを使用して接点をチェックすることをお勧めします。チェックが標準を示していれば、自家製延長コードを仕事に使用できます。

USBツイストペア延長ケーブル

ツイストペア延長コードは、主に 3G モデム経由でインターネットに接続するために使用されます。これらのデバイスは、通常のケーブルインターネットが利用できない場合に、ダーチャやカントリーハウスで使用されます。 3G 信号を確実に受信できるのは、別のケーブルを接続する必要がある特定の場所からのみである場合がよくあります。多くの場合、USB 延長ケーブル適切なサイズ販売されていないので、自分で作るしかありません。

この目的のために、フォイルでシールドされた必要な量のツイストペア、2 つの USB コネクタ AM と AF、つまり「オス」と「メス」、16 mm の熱収縮チューブ、および電気テープが必要になります。必要な道具はナイフ、サイドカッター、はんだごて、はんだ、フラックスです。

製造プロセスは、サイドカッターを使用してツイストペアの端をペアにして真っ直ぐにすることから始まります。この後、ナイフを使用して、ケーブルの上部シースをフォイルごと各端から1 cmの距離まで取り除く必要があります。この操作は、シースの下にあるワイヤを切らないように非常に慎重に行う必要があります。茶白と茶の電線は将来使用しないため、シースと面一でカットします。残りの導体から絶縁層を3 mm除去する必要があります。ワイヤは次のように接続されます: 緑からオレンジ、緑と白からオレンジと白。接合部は丁寧にはんだ付けされています。

熱収縮チューブを4cm程度にカットし、ツイストペアに装着します。これにより、将来的にコネクタのはんだが外れる事態を避けることができます。誤って混同すると故障につながる可能性があるため、正しい配線を注意深く確認する必要があります。 USB デバイス.

確認後、モデムをテストモードでオンにする必要があります。コンピューターがデバイスを認識しない場合、または誤った動作を示す場合は、別のコネクタを試す必要があります。肯定的な結果が得られない場合は、消費電流が多すぎることを示します。ワイヤが非常に細いため、モデムには十分な電圧がありません。デバイスが動作し始めるまでワイヤーを短くするか、ワイヤーの断面積を増やす必要がある場合があります。システム全体が正常に動作している場合は、コネクタに熱収縮チューブを取り付け、加熱後に絶縁の品質を確認するだけです。

自由に使えるコネクタは次のとおりです。プリント基板に取り付けるように設計された USB ソケットと、先端に USB プラグが付いた 80 センチメートルのケーブルです。

まず、4メートルのオーディオビデオケーブルからフレキシブル延長ケーブルを作ろうとしましたが、失敗しました。このケーブルにフラッシュドライブを挿入すると、OS はデバイスが正しく動作していないと「言いました」。

そこで、特にインターネットが配布されていた頃からイーサネットネットワークケーブルが数本残っていたため、ツイストペアを使用することにしました。ローカルネットワーク。ネットワークケーブルにはスクリーンがなかったため、品質が最低であることが判明しました。すべてのケーブルには、プラスチック絶縁体で 4 つのツイストペアが含まれていました。静脈自体の色と硬さから判断すると、それらは真鍮に似た、ある種の銅合金でできていました。

USB2.0 フォーマットで信号と電力を最大 5 メートルの距離で伝送するには、2 本のツイストペアだけで十分です。残りのツイストペアは使用できません。

ただし、ケーブルコアの抵抗が高く、ケーブルの端に接続されているデバイスが大量の電流を消費する場合は、2 つまたは 3 つのツイストペアを介して同時に電力を供給できます。

この点について詳しく見てみましょう。

たとえば、USB デバイスの消費電流が 400mA で、1 ペアの抵抗が 2 オーム (両端) の場合、USB デバイスの抵抗は次のようになります。

5 / 0,4 = 12,5 （オーム）

この場合、ケーブルの電圧降下は次のようになります。

5 * 2/ (12,5 + 2) ≈ 0,69 （ボルト）

もちろん、これは少し多すぎます。

ただし、一度に 3 ペアを使用すると、次のようになります。

2 / 3 ≈ 0,67 （ボルト）

5 * 0,67/ (12,5 + 0,67) ≈ 0,25 （ボルト）

ケーブルの電圧降下は減少し、それほど重要ではなくなります。

USBプラグとソケットのピン配置について

この図は、USB 2.0 ソケットとプラグのピン配列を示しています。

データ (+Data および –Data) を送信するには、使用可能な 4 つのツイストペアのいずれかを使用できます。

電源を接続するには、残りの 3 つのツイストペアのいずれかを使用するか、並列接続された 3 つのツイストペアすべてを使用できます。

USB ソケットをハードネットワークケーブルに接続する方法

USB ケーブルソケットではなく、プリント基板用のソケットを自由に使用できたため、ケーブルの組み立てはやや複雑でした。

まず接点をケースの後壁から切り離す必要がありました。

次に、ケースの底壁から（上の写真を参照）。

たとえば、2 つのツイストペアだけで構成されているケーブルの剛性がそれほど高くない場合は、この方法を使用してソケットをケーブルに取り付けることができます。

まず、ケーブルに塩ビチューブ（キャンブリック）をミシン糸で取り付けます。糸の端は溶かしたロジンで固定することができます。キャンブリックとケーブル絶縁体に縦方向に 2 つの切り込みを入れます。

このように見えるはずです。結果として得られる「花びら」は十字の形に配置される必要があります。

その後、ツイストペアの端を対応するピンにはんだ付けできます。

「花びら」を巣本体にミシン糸で取り付けます。ネジの端を松脂で固定します。

ここで、熱収縮チューブを装着するか、（銃の）ポリエチレンで覆うことで、巣を改善できます。

しかし、非常に硬いケーブルしか持っていなかったので、よりしっかりと固定する必要がありました。

まず、直径1.3mmの銅線をケーブルの端に巻き付けます。次に、このワイヤーの端を USB ソケットの側壁にはんだ付けしました。

構造の剛性を高めるために、ケーブルと USB ソケットの接合部を低温ホットメルト接着剤で覆いました。

より魅力的な形状を与え、コネクタの外観を改善するために、熱収縮チューブでカバーしました。で

注意！チューブが収縮すると、ホットメルト接着剤が亀裂からソケットの内部に浸透する可能性があります。これを防ぐには、チューブとソケット本体の間にガスケットを挿入するか、ソケットにプラグを挿入します。そうすれば、ソケットからホットメルト接着剤を取り出す必要がなくなります。

使用された:

1. カートンから家庭用電化製品;
2. 古い電子機器からの銅線。
3. 古いコンピュータのスピーカーからの 2 つのスピーカー。
4. 古いキーボード携帯電話;
5. 古い携帯電話のバッテリー。
6. Switch();
7. 4 本のタッピングネジ。
8. バッテリー充電モジュール ();
9. ハウジングなしの MP3 プレーヤー ();
粘着ベース付き装飾フィルム、１０．
11. ホットグルー、瞬間接着剤、絶縁テープ。

ツールから:

1.ペンチ;
2. ハサミ;
3. 文具ナイフ。
4. ドライバー;
5. グルーガン;
6.はんだごて（非常に便利）;
7. サードハンド。

プレーヤーを作る

段ボールを各サイズ 4 枚のペアに切ります。
1. 4cm x 8cm、3.6cm x 7.6cm;
2. 4cm×6.5cm、3.6cm×6.1cm。
3. 6.5cm×8cm、6.1cm×7.6cm。

そしてそれらを接着します。これにより、構造に剛性が与えられます。

自家製製品に使用される電子機器。

USB および microSD コネクタを備えた安価な MP3 プレーヤー ()。 5V主電源または3.7Vバッテリーで駆動します。 3Wの信号アンプが内蔵されています。電圧安定器も内蔵しています。 microUSB と 2 つのバッテリー端子による電源接続。

マイクロ USB インターフェイスを備えた TP4056 5V 1A の 18650 リチウム電池充電モジュール ()。携帯電話のバッテリーの充電に適しています。

充電式バッテリーフィリップス 1100mAh。壊れた携帯電話から取り出しました。

古いコンピューターのスピーカーからのスピーカー。

最近スイッチを注文しました () 良質テーブルランプの修理に。残りは1つだけでした。

そして壊れた携帯電話のキーボードのいくつかのボタン。

スピーカーが所定の位置にしっかりと収まるように、スピーカーを配置する場所を切り抜きました。

ケースの底面と側壁をホットグルーで接着し、バッテリーの将来の位置を試します。

確実に固定できるように内側にホットグルーで接着します。

将来の充電モジュールの配置を予想してみましょう。
充電モジュールとバッテリーは 2 列目の本体に配置されます。最初のスピーカーの本体には、プレーヤーボードとコントロールボタンが含まれます。

ケース上部にUSBとmicroSDコネクタ用の穴を開けています。

プレーヤーボードから標準ボタンのはんだを外します。管理しやすいように、同じ上部に配置します。

ワイヤーをボタンにはんだ付けします。後でプレーヤーボードにはんだ付けするのがより便利になるように、異なる色のワイヤーを4組取りました。

粘着ベースの装飾フィルム（私はまだ黒を持っています）を取り、それで体の部分を覆います。

このようになるはずです。

最初のスピーカーハウジングの上部にボタン用の穴を開け、そこにコントロールボタンを配置します。

信頼性を高めるために裏側をホットグルーで固定します。

他のボタンでも同じことを行います。 2 トップボタントラックと音量の切り替え、左下の再生/一時停止ボタン、右下のリピートトラックボタンを担当します。

こんな感じになりました。

これで、ボタンからプレーヤーボードにワイヤーをはんだ付けできます。

はんだ付け領域にホットグルーを充填して、ワイヤーをしっかりと固定します。束にして集めて、邪魔にならないように絶縁テープで巻くとよいでしょう。

極性を観察して、充電モジュールからバッテリーに 1 対のワイヤをはんだ付けします。

スピーカーをタッピングネジでケースにねじ込み、背面のネジをホットメルト接着剤で固定します。

信頼性を高めるために、ケースの上部を接着し、充電モジュールをホットグルーで固定します。

1列目に行く配線用のスロットを作成し、内側にホットグルーで固定し、ケースの後部を取り付ける前にモジュールの動作を確認します。

2つのスピーカーのワイヤーをねじって、極性を観察しながらプレーヤーボードにはんだ付けします。

電源線をプレーヤーボードとスイッチにはんだ付けします。極性に注意してください！

垂れ下がったパーツや内部のワイヤーをホットグルーで固定していきます。ケースの裏を取り付ける前にプレーヤーの動作確認を行っております。

スピーカーを互いに固定し、ワイヤーを保護するには、幅広の装飾フィルムを両面に貼り付けます。

その結果、ありきたりではない安定感のあるブック型のデザインが生まれました。外観この自家製商品。

古い携帯電話のキーボードのボタンを瞬間接着剤で接着します。コントロールボタンに接着剤を詰め込まないように注意してください。

テストを開始できます。

表示。

USBフラッシュドライブはよく読み取れます。音楽がうるさいです。最大音量ではスピーカーから多少のゼーゼー音が聞こえますが、中程度の音量で十分に聴くことができます。
バッテリー寿命 1100mAh 中程度の音量で再生すると約 2 ～ 3 時間 USBメディア, ただし、microSD カードから再生するためのエネルギーは残っています。と microSDカード電力は5Vではなく3Vで消費されるため、2〜3倍長く動作します。

良いケーブル、携帯電話を充電するための耐久性に優れたプラグを店頭で見つけるのは非常に困難です。多くの場合、パッケージに記載されている製品の品質は現実と一致しません。携帯電話やその他のガジェットのコネクタに接続するマイクロ USB プラグ自体が低品質の鋼でできている場合、すぐに緩んだり曲がったりして、コネクタにしっかりと収まらず、故障の原因になります。バッテリーを充電しています。または、コンピューターやフラッシュドライブなど、他のデバイスとのファイルの送受信が停止されます。また、良好なプラグを備えたケーブルが、その同じプラグ付近のケーブルコアの破損により突然動作しなくなるのは、非常に不快なことです。これは、使用中にケーブルが常に曲がることによって発生します。こうなるのは時間の問題だ。使用の強さによって異なります。新しいものを購入することも、古いものを修理することもできます。これは人それぞれの問題です。個人的には、2 番目のオプションの方が好きです。通信ショップを選んで通うのが面倒だからというよりは、自分自身の興味のためです。そして、繰り返しになりますが、お金をかける必要はありません... 一般的に、最近娘がそのような欠陥のあるケーブルを私に持ってきました。彼女がそれで何をしたのか分かりませんが、USB とマイクロ USB の両方のプラグの根元が損傷していました。

私がこの問題を取り上げたのは、このケーブルが彼女の携帯電話に付属していた「オリジナル」であり、電話機、充電器、ヘッドフォンに付属していたからでもあります。彼女は電話が壊れるのを恐れて、別の電話を使うことをきっぱりと拒否した。純正のケーブルも買いたくありませんでした。私は彼女に私のものを渡し（幸運なことに、私たちは同じ携帯電話を持っています）、壊れたものを自分で修理しなければなりませんでした。作業には1時間ほどかかりました。

必要になります

はんだごて、錫、フラックス。
はさみ。
文具ナイフ。
二次接着剤。
熱収縮チューブ（できればケーブルの色と一致するもの）。
ライター。
小さなニッパー。

ケーブル修理

まず、苦労せずに、損傷したプラグをケーブルから切り離します。私の場合は両方のプラグです。

次に、カッターナイフを使用して、継ぎ目に沿ってプラグを切ります。私のプラグ本体は継ぎ目でハンダ付けされていたので、いじる必要がありました。ただし、運次第では、折りたたみ可能なハウジングを備えたプラグもあります。しかし、新しいカッターナイフの刃をボディの継ぎ目に沿って数回走らせた後、非常に簡単かつ迅速にそれを切り離すことができました。ハウジングを取り外した後、プラグを構成部品に分解します。

ここで注意が必要です。プラグコンタクトに関しては、どのワイヤがどのワイヤにはんだ付けされるかということです。混乱を避けるために、ワイヤーの色と一致する複数色のマーカーで接点をマークできます。これは必要ありません。私は USB レイアウトを長い間暗記していました...ここで、念のため:

さて、ケーブルに移りましょう。端からゴムシールの長さまでの距離を測定し、ここにプラグ接点までの長さも加えます。計算された長さに応じてケーブルから編組を切り取ります。

ワイヤーにゴムシールを貼り、色付きのワイヤーを対応する接点にはんだ付けし、接点を備えたブロックを金属プラグに挿入します。

すべてが所定の位置にあり、どこにも何も突き出ていないことを確認した後、2 番目の接着剤でプラスチックのケースをプラグに接着します。プラグの接点に接着剤がつかないよう細心の注意を払っております。

次に、ケーブルの反対側から熱収縮チューブを取り付け、ライターで火をつけます。もう 1 つの注意: 1 つのプラグのみを修理する場合は、プラグをケーブルにはんだ付けしてハウジングを接着する前に、サーマルチューブがケーブルに取り付けられていることを確認してください。そうしないと、後でこの見落としを修正するためにすべてを再度分解する必要があります。収縮後、チューブはゴム製シールとともにケーブルをしっかりと掴みます。以前と同様に、ほぼ一体の三つ編みが得られます。

2 番目のプラグはマイクロ USB です。後で忘れないように、事前にサーマルチューブをケーブルに通します。プラグを分解していきます。前のものと同じ: 文具ナイフを使用します。

ここでの設計は USB プラグよりもさらに単純であることが判明しました。ワイヤはプラグの上部に編組で直接差し込まれているだけであり、プラグの下部に接続されると、この編組はプラグによって突き刺されます。プラグの底部にあるコンタクトにノッチが存在します。ここで重要なことは、色付きのワイヤのレイアウトを混乱させないことです。