Качественный usb кабель своими руками. Чиним USB-шнур на коленке. Макетирование и программирование

12.08.2023

Здравствуйте друзья мои. Сегодня мы не будем рассматривать какие-то схемы определенных конструкций, тема на сегодня так называемая самодельная флешка. Некоторые конечно могут не поверить, что это возможно в домашних условиях, и правильно делают, поскольку это достаточно сложно и сделать дома без специального оборудования практически не возможно. Но умные люди давно придумали карту памяти для мобильных телефонов. В магазинах легко можно найти переходник при помощи которого карту памяти можно подключить к компьютеру через usb порт. Такой адаптер стоит всего 2 доллара.

Работает устройство очень просто - всего лишь нужно поставить карту памяти в определенное место на адаптере, а сам адаптер выполнен в виде юсб штекера который только нужно подключить к юсб порту ПК. Для нашей самодельной флешки под рукой нужно иметь именно такой адаптер с картой памяти от мобильного телефона и еще один штекер или соответствующий пластмассовый корпус для юсб.

Затем адаптер помещаем в кожух штекера и закрываем крышку и смотрим что у нас получилось.

Теперь это похоже на обрезанный юсб штекер, но никто даже не заподозрит, что там есть накопитель памяти! Теперь пришла очередь схематики. Проводов там 4, заранее снимаем небольшую часть изоляцию от проводов и залуживаем их. Далее берем пару новеньких деталей (лучше взять испорченные, но чтобы с виду были как новые) и паем их друг к другу. Тут конкретной схемы нет, паяйте что куда хотите, конструкция просто должна выглядеть как схема, она конечно работать не будет! Использовать можно конденсаторы, резисторы, полярные и неполярные конденсаторы и пару транзисторов, как известно некоторые флешки имеет сзади встроенный светодиодный индикатор, можно получить имитатор такого индикатора, чтобы наша самодельная флешка выглядела правдоподобно и не вызывала сомнения.

Для этого к статье прикреплена распаковка юсб гнезда и штекера, по боковым каналам подается питание которое нужно подключить к нашим проводам, затем собрать простейшую схему мигалки для одного светодиода, в таком случае у нас остаются еще два свободных провода к которым можно прицепить заранее изготовленную <блеф> схему накопителя памяти. Итак, подведем итоги - у нас получился довольно интересная конструкция, при подключении к usb порту компьютера светодиод начнет мигать и у посторонних он вызовет ощущение, что подключена флешка, но они удивятся больше когда компьютер будет уведомлять, что к нему подключен накопитель памяти! Да уж все станут верить что вы гений и попросят схему такой простейшей чудо флешки. Старайтесь сделать схему подключения деталей как можно запутанной, чтобы даже мастер на заподозрил в чем тут обман. Ну вот и все, подобные интересные вещицы можете увидеть в дальнейших статьях, до свидания друзья - Артур Касьян (АКА).

Содержание:

В работе с компьютерной техникой довольно часто требуются какие-либо нестандартные дополнительные приспособления. Например, при устройстве локальной сети может понадобиться кабель различной длины, оборудованный разъемами USB. Однако стандартные изделия заводского изготовления не всегда отвечают предъявляемым требованиям. В подобных случаях приходится изготавливать USB удлинитель своими руками.

Принцип работы и область применения USB удлинителей

Для изготовления нормального рабочего удлинителя нужно хорошо знать его свойства и принцип действия. От этого в первую очередь зависит его длина. Всем известно, что с помощью обычного кабеля возможно подключение удаленных устройств на расстояние 3-5 метров. Такие кабели считаются пассивными удлинителями, и во многих случаях такого расстояния оказывается недостаточно для обеспечения нормальной работы в доме или офисе. Не всегда имеется возможность расположения принтера, сканера и других периферийных устройств неподалеку от компьютера.

Данную проблему успешно решает активный USB удлинитель, коренным образом отличающийся от обычного кабеля. Его полезные качества проявляются за счет активных усилителей, встроенных на каждом конце и получающих питание с разъемов USB в пределах 5 вольт. За счет этого полезный сигнал усиливается многократно, что дает возможность подключения устройств, удаленных от компьютера на расстояние 50 метров и более.

В процессе передачи сигнала наступает его неизбежное ослабление. В связи с этим для больших расстояний (свыше 5 метров) используется подключение лишь по протоколу USB 1.1. На расстоянии до 30 метров необходимо применение более скоростного протокола USB 2.0. Большое значение имеет кабель, соединяющий устройства между собой. Он должен быть высокого качества, гарантирующего такую же высокую скорость подключения.

Работа удлинителя осуществляется самостоятельно без каких-либо драйверов и никак не влияет на состояние компьютера. Достаточно всего лишь вставить USB вилки, расположенные на концах провода, в соответствующие разъемы соединяемой аппаратуры.

Процесс изготовления удлинителя

Следует сразу же отметить, что самостоятельное изготовление USB удлинителя требует специальных знаний , практических навыков работы с паяльником и другим электроинструментом. В противном случае рекомендуется приобрести готовое изделие нужной длины, хотя оно и будет дороже самодельного. Тем не менее, многие все-таки пытаются сделать USB удлинитель самостоятельно.

Прежде всего нужно запастись стандартным USB кабелем небольшой длины. По возможности, в нем должен быть ферритовый сердечник, способный гасить высокочастотные помехи и указывающий на высокое качество кабеля. Такой отрезок можно попросить или недорого купить у людей, занимающихся кабельными линиями. У них же можно попросить и необходимое количество компьютерного кабеля UTP, желательно одной из высоких категорий, например, 5е, 6 или 6е. От этого будет зависеть скорость работы аппаратуры на противоположном конце.

Из инструмента понадобятся кусачки или ножницы для разрезания кабеля. выполняется специальным инструментом, но при его отсутствии можно обойтись простым ножом. Для соединений будут нужны паяльник, припой и канифоль, поскольку скрутки проводов не допускаются из-за их высокого сопротивления. Места соединений изолируются термоусадочными трубками. Вместо них можно использовать изоленту.

Работы начинаются с разрезания кабелей на отрезки необходимой длины и зачистки концов. Изоляция со всех проводников снимается примерно на 3-5 мм. USB кабель содержит 4 проводника, UTP кабель - 8. В состав одной пары UTP кабеля, входит два проводка - цветной и пестрый. Вместо пестрого может быть белый провод. Каждая такая пара припаивается к отдельному проводку USB кабеля с соблюдением соответствующих цветов. По такой же схеме изготавливается USB удлинитель с дополнительным питанием своими руками, известный как активный удлинитель.

По завершении пайки нужно проверить, чтобы не осталось разорванных мест. После этого термоусадочные трубки сдвигаются к местам пайки и нагреваются строительным феном до их полного прилегания к соединенным проводникам. После того как все термоусадки на проводниках остынут, они собираются все вместе в единый пучок, поверх которого таким же образом устанавливается общая термоусадочная трубка. Перед первым подключением аппаратуры, желательно проверить контакты с помощью тестера. Если проверка показала норму, то самодельный удлинитель можно использовать для работы.

USB удлинитель из витой пары

Удлинители из витой пары применяются в основном для подключения интернета через 3G модем. Данные устройства используются на дачах и в загородных домах, при отсутствии возможности проведения обычного кабельного интернета. Нередко возникают ситуации, когда уверенный прием сигнала 3G возможен лишь из определенного места, к которому требуется подвести отдельный кабель. Нередко юсб удлинитель нужного размера отсутствует в продаже, поэтому единственным выходом остается его изготовление своими руками.

Для этой цели потребуется нужное количество витой пары, экранированной фольгой, два разъема USB АМ и AF, то есть «папа» и «мама», термоусадочная трубка 16 мм, а также изолента. Из инструментов понадобится нож, бокорезы, паяльник, припой и флюс.

Процесс изготовления начинается со спаривания и выравнивания бокорезами концов витой пары. После этого с помощью ножа нужно снять с каждого конца верхнюю оболочку кабеля вместе с фольгой на расстояние 1 см. Эту операцию нужно производить очень аккуратно, чтобы не надрезать провода, расположенные под оболочкой. Провода коричнево-белого и коричневого цвета отрезаются вровень с оболочкой, поскольку в дальнейшем они не будут использоваться. С оставшихся проводников нужно удалить по 3 мм изоляционного слоя. Провода соединяются следующим образом: зеленый с оранжевым и зелено-белый с оранжево-белым. Места соединений тщательно пропаиваются.

Термоусадочная трубка заранее разрезается на части по 4 см каждая и надевается на витую пару. Это позволит в дальнейшем не делать отпаивание разъема. Правильность выполнения распайки следует проверять очень тщательно, поскольку случайная путаница может привести к выходу из строя USB устройства.

После проверки необходимо включить модем в тестовом режиме. Если компьютер не опознает устройство или показывает неправильную работу, необходимо опробовать другой разъем. Отсутствие положительного результата указывает на слишком большое потребление тока. Поскольку провода очень тонкие, модему просто не хватает напряжения. Возможно придется укорачивать провод до тех пор, пока устройство не начнет работать или увеличивать сечение проводов. Если же вся система работает нормально, остается надеть на разъемы термоусадочные трубки и после разогрева проверить качество изоляции.



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.

Было использовано:

1. Картонная коробка от бытовой техники;
2. Медные проводки от старой электроники;
3. 2 динамика от старых компьютерных колонок;
4. Клавиатура от старого сотового телефона;
5. Аккумуляторная батарея от старого сотового телефона;
6. Выключатель ();
7. 4 самореза;
8. Модуль заряда аккумуляторных батарей ();
9. Mp3 плеер без корпуса ();
10. Декоративная пленка на клейкой основе;
11. Термоклей, супер клей, изолента.

Из инструментов:

1. Плоскогубцы;
2. Ножницы;
3. Канцелярский нож;
4. Отвертка;
5. Клеевой пистолет;
6. Паяльник ( , очень удобный);
7. Третья рука.


Изготовление плеера

Нарезаем картон на парные куски, по 4шт каждого размера.
1. 4см х 8см, 3,6см х 7,6см;
2. 4см х 6,5см, 3,6см х 6,1см;
3. 6,5см х 8см, 6,1см х 7,6см.

И склеиваем их между собой. Это придаст конструкции жесткость.


Электроника, которая будет использована в самоделке.


Дешевый mp3 плеер с USB и microSD разъемами (). Питается от сети 5в или 3.7в от аккумулятора. Усилитель сигнала на 3вт в нем уже встроен. Так же встроен стабилизатор напряжения. Подключение питания через microUSB и две клеммы для аккумулятора.


Модуль заряда литиевых батарей 18650 на TP4056 5В 1А с micro USB интерфейсом (). Он подойдет для заряда аккумуляторов от сотовых телефонов.


Аккумуляторная батарея Philips 1100mAh. Вытащил из сломанного телефона.


Динамики из старых компьютерных колонок.


Недавно заказывал выключатели () хорошего качества для ремонта настольной лампы. Как раз одна осталась.


И несколько кнопок с клавиатуры сломанного телефона.


Вырезаем место под динамик, чтобы плотно сидел на месте.


Приклеиваем термоклеем основание корпуса, боковую стенку и примеряем будущее расположение аккумулятора.

Проклеиваем с внутренней стороны термоклеем для надежного скрепления.


Прикидываем будущее размещение модуля заряда.
Модуль заряда и аккумулятор будут находиться в корпусе второй колонки. В корпусе первой колонки будут расположены плата плеера и кнопки управления.


Вырезаем отверстия для USB и microSD разъемов на верхней части корпуса.


Выпаиваем штатные кнопки из платы плеера. Их разместим на той же верхней части корпуса для удобства управления.

Припаиваем проводки к кнопкам. Я брал 4 пары разных по цвету проводов, чтобы потом было удобнее паять на плате плеера.


Берем декоративную пленку на клейкой основе(у меня осталась черная) и обклеиваем ей части корпуса.


Должно получиться так.


Вырезаем отверстие под кнопку на верней части корпуса первой колонки и размещаем там кнопку управления.


С обратной стороны фиксируем термоклеем для надежности.


То же проделываем и с остальными кнопками. 2 верхние кнопки будут отвечать за переключение треков и громкость, нижняя левая плей/пауза, а нижняя правая кнопка повтора трека.

Получилось как то так.



Теперь можно припаивать проводки от кнопок на плату плеера.


Заливаем места пайки термоклеем для надежной фиксации проводков. Можно их собрать в кучу и обмотать изолентой, чтобы не мешались.


Соблюдая полярность припаиваем одну пару проводов от модуля заряда к аккумулятору.


Прикручиваем динамики к корпусу саморезами и фиксируем саморезы с обратной стороны термоклеем.


Приклеиваем верхнюю часть корпуса и фиксируем модуль заряда термоклеем для надежности.


Проделываем прорези для проводов идущих к первой колонке, фиксируем их термоклеем с внутренней стороны и проверяем работу модуля перед креплением задней части корпуса.


Скручиваем провода двух динамиков и припаиваем их к плате плеера соблюдая полярность.


Припаиваем провода питания к плате плеера и к выключателю. Соблюдайте полярность!


Болтающиеся части и провода фиксируем внутри термоклеем. Проверяем работу плеера перед креплением задней части корпуса.


Для фиксации колонок друг с другом и защиты проводов приклеиваем широкую полоску декоративной пленки с обеих сторон.

Получилась конструкция формы книжки, которая придает устойчивость и не обычный внешний вид данной самоделке.





Приклеиваем кнопки от клавиатуры старого телефона супер клеем. Будьте аккуратны, не залейте клеем кнопки управления.


Можно приступать к тесту.


Индикация.



USB флешки читает хорошо. Музыка играет громко. На максимальной громкости присутствует хрип динамиков, но и средней громкости вполне достаточно для прослушивания.
Работа от аккумулятора 1100mAh примерно 2-3 часа на средней громкости при воспроизведении с USB носителей, но остается энергия для воспроизведения с microSD карт. С microSD картами будет работать в 2-3 раза дольше, так как питание потребляется 3в, вместо 5в.


Хороший кабель, с хорошим, прочным штекером для зарядки телефона подобрать в магазине крайне не просто. Зачастую, заявленное на упаковке качество товара не соответствует действительности. Если сам штекер micro usb, который подключается к разъёму Вашего телефона, или другого гаджета, выполнен из некачественной стали, он очень скоро разболтается, или погнётся, и будет неплотно сидеть в разъёме, вызвав тем самым сбои при зарядке аккумулятора. Или же перестанет передавать и принимать файлы с других устройств, например, с компьютера или флэш-накопителя. И очень неприятно, когда имеющийся у Вас кабель с хорошим штекером вдруг перестал работать по причине разрыва жил кабеля, возле этого самого штекера. Это случается от постоянных перегибов кабеля при использовании. Когда это произойдёт – вопрос времени. В зависимости от интенсивности использования. Можно пойти, и купить новый, а можно отремонтировать старый – это дело каждого индивидуальное. Лично мне, более по душе второй вариант. Не столько из-за суеты выбора и хождениям по салонам связи, сколько ради собственного интереса. Да и тратиться, опять же, не придётся... В общем, недавно мне принесла такой неисправный кабель дочь. Уж не знаю, что она с ним делала, но повреждён он оказался у оснований сразу обоих штекеров – usb, и micro usb.


Взялся я за это дело, ещё и потому, что этот кабель был "родной" от её телефона, который шёл в комплекте с телефоном, зарядкой и наушниками. Пользоваться другим она категорически отказалась, из-за боязни испортить телефон. И покупать оригинальный кабель тоже не захотела. Пришлось отдать ей свой (благо, у нас телефоны одинаковые), а себе ремонтировать сломанный. Работа заняла у меня около часа.

Понадобится

  • Паяльник, олово и флюс.
  • Ножницы.
  • Нож канцелярский.
  • Секундный клей.
  • Термоусадочная трубка (желательно под цвет кабеля).
  • Зажигалка.
  • Маленькие кусачки.

Ремонт кабеля

Для начала, не церемонясь, отрезаем повреждённый штекер от кабеля. В моём случае оба штекера.


Далее, при помощи канцелярского ножа, разрезаем штекер по шву. У меня корпусы штекеров были спаянные по шву, по этому, мне пришлось повозиться. Но бывают штекеры с разборным корпусом – тут кому как повезёт. Тем не менее, проведя несколько раз новым лезвием канцелярского ножа по швам корпуса, я отделил его довольно легко и быстро. Сняв корпус, разбираем штекер на составляющие части.



Тут надо быть внимательным. В плане контактов штекера: к какому из них припаян какой провод. Чтобы не запутаться, можно помечать контакты разноцветными маркерами, в цвет проводов. Мне это ни к чему, я давно знаю раскладку usb наизусть... Вот на всякий случай:


Теперь займёмся кабелем. Замеряем от края расстояние в длину резинового уплотнителя, а так же плюсуем сюда длину до контактов штекера. Срезаем с кабеля оплётку по вычисленной длине.


Надеваем на провода резиновый уплотнитель, припаиваем цветные провода к соответствующим контактам и вставляем блок с контактами в металлический штекер.


Убедившись, что всё находится на своих местах, ничего и нигде не торчит, приклеиваем секундным клеем пластмассовый корпус к штекеру. Внимательно следим, чтобы клей не попал на контакты штекера.


Далее, надеваем на кабель (с другого конца) термоусадочную трубку, и усаживаем её зажигалкой. Ещё одно примечание: если Вы ремонтируете только один штекер, позаботьтесь о том, чтобы термотрубка оказалась надета на кабель раньше, чем Вы припаяете штекер к кабелю и приклеите корпус, иначе потом, придётся всё заново разбирать, чтобы исправить этот недосмотр. После усадки, трубка плотно обхватит кабель вместе с резиновым уплотнителем; получится почти монолитная оплётка, как раньше.



Теперь второй штекер – micro usb. Продеваем заранее термотрубку на кабель, чтобы потом не забыть. Разбираем штекер. Так же, как и предыдущий: при помощи канцелярского ножа.


Тут конструкция оказалась ещё проще, чем у usb-штекера – проводки просто втыкаются в верхнюю часть штекера прямо в своей оплётке, и при соединении с нижней частью штекера, эта оплётка прокалывается зазубринами, имеющимися на контактах, которые расположены на нижней части штекера. Тут главное не перепутать раскладку цветных проводков.


Далее собираем штекер воедино, как и предыдущий.


Надеваем на нарушенную оплётку кабеля термотрубку, которую мы заранее продели на кабель. Усаживаем трубку.


Вот и всё – сломанный кабель снова в строю, с теми же функциями, для которых он и предназначен инструкцией. Причём без каких-либо внешних и видимых нарушений оплётки, типа намотанной изоленты. Выглядит как новый. Подключаем к телефону, и пользуемся с удовольствием!