Bt-teh.ru

БТ Тех
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Почему USB имеет Vcc 5 В и высокий 3,3 В

Почему USB имеет Vcc = 5 В и высокий = 3,3 В?

Я думаю о добавлении поддержки USB на мое устройство, использующее V-USB. Из того, что я читал там и на других сайтах, похоже, что USB имеет высокий уровень 3,3 В на выводах данных, тогда как напряжение, подаваемое через USB, составляет 5 В.

В чем причина этого? Мне кажется, это только усложняет ситуацию, так как таким образом мне нужно работать с несколькими напряжениями на плате или полностью снизить Vcc до 3.3В.

Линии передачи данных по низкоскоростному USB имеют дифференциальное напряжение сигнала следующей характеристики для передатчика:

На низкоскоростных и полноскоростных устройствах дифференциал «1» передается путем напряжения D + более 2,8 В с резистором 15 кОм, поднятым на землю, и D — ниже 0,3 В с резистором 1,5 кОм, поднятым до 3,6 В. Дифференциал «0», с другой стороны, имеет D- более 2,8 В и D + менее 0,3 В с такими же соответствующими резисторами понижающего / повышающего напряжения.

введите описание изображения здесь

И для приемника спецификация:

Приемник определяет дифференциал «1» как D + 200 мВ больше, чем D-, а дифференциал «0» как D + 200 мВ меньше, чем D-.

Информация взята отсюда и обратите внимание, что там, где написано 3V6, это на самом деле означает 3V3.

Для высокоскоростных систем USB уровни напряжения меньше: —

Как вы, вероятно, можете сказать, логические уровни передачи не имеют никакого отношения к логическим системам 5 В или 3 В 3. Блок питания — это обычный блок питания, который делает совместимость с системами 5 В и 3 В 3 довольно простой.

5В? Итак, D + и D-5V толерантны?

Более высокое напряжение позволяет компенсировать падение напряжения на устройстве. Если USB был 3,3 В, то если у вас длинный кабель и плохие разъемы с 0,5 В перепада напряжения, устройство будет работать только при 2,8 В. Если напряжение 5 В, у вас еще есть 4,5 В для работы, и этого достаточно для запуска стабилизатора напряжения LDO.

Напряжение 5 В на контактах питания — это просто питание для устройства, которому требуется питание. В то время, когда USB был представлен, устройства с напряжением 5 В и 3,3 В были распространены, и целью было поддерживать обе системы. Существует (как минимум) два преимущества использования 5 В в качестве напряжения питания вместо 3,3 В:

  • Для устройств, которым требуется более высокая мощность (например, внешний жесткий диск), использование более высокого напряжения при одинаковом токе питания дает большую мощность. Использование 3,3 В в качестве напряжения питания и увеличение тока не будут одинаково хороши, так как для передачи потребуется более толстый провод.
  • В случае устройства с низким напряжением 3,3 В гораздо проще, дешевле и эффективнее регулировать 3,3 В с 5 В с помощью простого LDO, чем наоборот. Последнее потребовало бы повышающего преобразователя режима переключения, который является более сложным.

Корпус для выводов данных также предназначен для максимально простой поддержки устройств 3.3 В и 5 В. Устройство ввода / вывода 5 В может быть спроектировано для интерпретации и вывода макс. как высокий уровень. Третий стандарт TTL уже требовал только 2,4 В в качестве высокого уровня, поэтому теоретически совместим с 3,3 В (как вход).

Напротив, если шина данных будет выбрана для работы на уровнях 5 В, это вызовет проблемы для устройств 3,3 В. Хотя вход можно легко сделать так, чтобы он был допущен к напряжению 5 В, на выходе невозможно вывести напряжение 5 В, используя одно напряжение питания. Требуется сдвиг уровня (встроенный или внешний) и оба напряжения питания. Это, безусловно, сложнее, чем предыдущий, особенно на двунаправленной шине, такой как USB.

Основным фактором при определении уровней напряжения для дифференциальной шины является энергопотребление. Чем выше напряжение / битрейт, тем выше энергопотребление (это должно быть очевидно для читателя). В частности, энергопотребление усиливается, когда у вас очень высокоскоростные сигналы или несколько точек нагрузки. Если вы подумаете о той же проблеме в другом направлении, с точки зрения водителя будет сложнее достичь более высокого уровня напряжения, что ограничит скорость передачи. Текущий режим управления (который обеспечивает скорость), используемый во многих современных шинах, включая USB, позволяет снизить колебания напряжения на линиях передачи данных.

С другой стороны, отражения или дефекты сигнализации приведут к чрезмерным / недостаточным выбросам. Если у вас уже есть внутренне высокое напряжение на шине, наложенные (и более высокие мощности) переходные процессы могут быть недопустимыми для устройства. Эта сила также идет напрасно. Крайний случай этого явления — когда вы отключаете антенну от радиочастотного передатчика. Если у вас достаточно мощности в передатчике, вы поставите под угрозу радио. Вы можете принять во внимание и другие факторы, такие как EMI. Как насчет рассеянного тепла в окончании? Для данного Z0 больше напряжения, больше тепла.

Вот почему на низком / полноскоростном USB используется 3,3 В, а на USB 2.0 и более поздних — еще меньше 800/400 мВ. Обычно мы хотим применить самое низкое напряжение, которое имеет смысл для конкретного интерфейса. Напомним, что многие высокоскоростные интерфейсы (такие как Ethernet, Can, HDMI, PCI, LVDS и многие другие) используют сигналы низкого напряжения на одном уровне.

Зарядка аккумуляторных батарей через USB порт

USB (Universal Serial Bus — с англ. «универсальная последовательная шина») — последовательный интерфейс передачи данных, который был введен в 1996 году и стал одним из самых удобных и распространенных интерфейсов для электронных устройств. В его развитие внесли свой вклад такие компании как Compaq, DEC, IBM, Intel, NEC и Nortel. Разработка USB позволила упростить взаимосвязь периферийных устройств и ПК, а также обеспечить большую скорость передачи данных, чем это было возможно с более ранними интерфейсами. Порт USB также может быть использован для зарядки устройств, но с ограничением силы тока в 500 мА в начальных спецификациях, позже сила тока возросла до 5 А.

Читать еще:  Что регулируют правила бытового обслуживания населения в российской федерации

Стандартная схема подключения через USB состоит из хоста, чаще всего это компьютер, и периферийного устройства, такого как принтер, смартфон или камера. Поток данных происходит в обоих направлениях, а электропитание всегда однонаправленное, и протекает от хоста к устройству. Хост не может получать электропитание от внешнего источника.

USB 1.0 и 2.0 имеют напряжение 5 В и силу тока 500 мА (USB 3.0 имеет 900 мА), что позволяет производить зарядку небольшого одноэлементного литий-ионного аккумулятора. Существует, однако, опасность перегрузки USB концентратора при подключении к нему слишком большого количества устройств. Зарядка устройства, которое потребляет 500 мА вкупе с другими нагрузками, приведет к падению напряжения и возможному отказу системы. Для предотвращения перегрузок некоторые хосты могут включать в себя специальные токоограничивающие механизмы, которые предотвращают коллапс системы.

Blue Power IP20Blue Power IP65Blue Power IP67
Зарядное устройство для гелевых аккумуляторовБестрансформаторное зарядное устройствоводонепроницаемое зарядное устройство
12/24В, 15-40А12/24В, 5-40А12/24В, 5-15А
Профессиональные портативные зарядные устройства для транспорта и энергетики с интеллектуальным адаптивным алгоритмом заряда. Также могут применяться как источники питания.

С помощью стандартного USB порта можно зарядить только небольшой одноэлементный литий-ионный аккумулятор. Зарядка 3,6 В аккумулятора стартует применением постоянного тока с пиковым значением напряжения 4,2 В; далее следует постепенное снижение зарядного тока и напряжения. (Смотрите BU-409: Зарядка литий-ионных аккумуляторов). Из-за падения напряжения в кабеле и разъемах, составляющее примерно 350 мВ, и потерь в цепи зарядки, 5 В USB порта может оказаться недостаточно для полной зарядки аккумулятора. Но это не особо значительная проблема, так как аккумулятор в любом случае зарядится примерно до 70 процентов, хотя по времени автономной работы и будет уступать заряженному с режимом насыщения. Но хоть время автономной работы и будет меньше, такой недозаряд увеличивает общую долговечность литий-ионного аккумулятора.

Два типа USB разъемов — тип А и тип В, показанные на рисунке 1, имеют по четыре контакта (pin). Pin 1 и pin 4 отвечают за обеспечение электропитания напряжением 5 В, а pin 2 и pin 3, также обозначаемые как D+ и D-, отвечают за перенос данных.

Зарядка аккумуляторных батарей через USB порт

Рисунок 1: Конфигурация контактов (pin) на USB разъеме типа А и В. Pin 1 — напряжение 5 В (красный провод), pin 4 — “земля” (черный провод). Корпус соединяется с “землей” и обеспечивает защиту. Pin 2 (D-, белый провод) и pin 3 (D+, зеленый провод) отвечают за перенос данных.

Помимо стандартных разъемов типа А и В с четырьмя контактами существуют форматы Mini-A, Mini-B, Micro-A и Micro-B, которые имеют специальный согласующий контакт, помогающий обнаружить, с какого конца провода находится хост, а с какого – периферийное устройство. Pin 1 и pin 4 по умолчанию во всех форматах являются отвечающими за электропитание. Как правило, все USB кабели имеют тип А на одном конце и тип В на другом (или Mini-A и Mini-B и т. д.). Развитие USB не стоит на месте — уже существует новый разъем типа С, имеющий целых 24 контакта и отвечающий спецификациям USB 3.1.

Мощностные характеристики

Зарядка производительного смартфона или планшета посредством USB 2.0 имеет некоторые ограничения. Может возникнуть ситуация, когда при одновременной эксплуатации и зарядке устройства, эффект от зарядки будет отсутствовать ввиду превышения разрядных мощностей над зарядными. Существуют также такие устройства, например, внешние подключаемые жесткие диски, для электропитания которых мощности USB в 500 мА мало, и будет требоваться дополнительное подключение источника питания.

В 2009 году была введена спецификация USB 3.0, в которых мощность порта была повышена до 900 мА. Может показаться, что и этот показатель мощности не особо велик, но разработчикам пришлось ограничивать его, так как при больших значениях возникали бы искажения при высокоскоростной передаче данных.

Необходимость обеспечения большей мощности привела к созданию в 2007 году отдельной спецификации — Battery Charging, позволяющей более быструю зарядку от USB-хоста. Суть заключалась в создании зарядного устройства, известного сейчас как “USB зарядка”, которое было бы способно обеспечить силу тока в 1500 мА и быть совместимым со стационарными электросетями и системой электрообеспечения автомобиля. В таких зарядных устройствах, по сути имеющих свой USB порт, контакты D- и D+ соединены друг с другом через сопротивление 200 Ом или меньше. Этот нюанс отличает их USB порт от оригинального, предназначенного для переноса данных. В некоторых гаджетах компании Apple зарядный ток может ограничиваться изменением сопротивления между контактами D- и D+.

USB зарядное устройство может комплектоваться Y-образным кабелем, с помощью которого можно и заряжать устройство, и выполнять обмен данными. Это решение выглядит довольно логичным, но в спецификации соответствия USB говорится о запрете использования Y-образного кабеля периферийными устройствами — “если периферийное USB устройство требует больше энергии, чем допускает спецификация USB, к которому оно подсоединено, то у такого устройства должно быть автономное питание”. Но на практике Y-образные кабели и так называемые вспомогательные зарядные адаптеры используются без видимых трудностей.

Читать еще:  Регулировка дверцы духового шкафа gorenje

Может возникнуть вопрос — не приведет ли к повреждению устройства использование USB зарядного устройства с силой тока, большей номинальных 500 и 900 мА? Ответ будет отрицательным, так как устройство возьмет ровно столько энергии, сколько ему будет необходимо. Аналогией может служить пример подключения к розетке переменного тока лампочки и тостера. Будучи подключенными к одинаковому источнику электроэнергии, эти приборы, тем не менее, имеют разную мощность — лампочка – довольно небольшую, тогда как тостер довольно значительную. Большая мощность зарядного устройства USB в нашем случае даже позволит сократить время зарядки.

Зарядка в спящем режиме

В большинстве случаев выключение компьютера приводит и к отключению USB портов. Но в некоторых компьютерах реализована функция зарядки в спящем режиме, которая подразумевает сохранение напряжения на USB порту и при выключенном состоянии. Такие USB порты могут быть красного или желтого цвета, единого стандарта не существует. Разные компании могут называть эту функциональность по- своему, например Dell назвал свою технологию “PowerShare”, и такие USB порты отмечены значком молнии. Toshiba использует термин “USB Sleep-and-Charge” и маркирует такие порты аббревиатурой USB над рисунком батарейки.

USB 3.1 — разъем типа С

Как и большинство других успешных технологий, USB за время своего существования породил несколько версий разъемов и кабелей. USB зарядные устройства не всегда показывают ожидаемые результаты производительности и время зарядки может быть долгим. Существует и проблема несовместимости между конкурирующими системами, возникающая как случайно, так и осознанно.

Phoenix ChargerSkylla-iSkylla-TG
Зарядное устройство для свинцово-кислотных AGM аккумуляторовЗарядное устройство для яхты, катера и судна Skylla-i Victron EnergyПрофессиональное зарядное устройство для гелевых аккумуляторов
12/24В, 16-200А24В, 80-500А24/48В, 30-500А
Мощные профессиональные зарядные устройства для яхт, катеров и другого вида транспорта. Предлагаются однофазные и трехфазные зарядные устройства высокой мощности. Многостадийный адаптивный заряд с возможностью ручного управления.

Компании, столкнувшиеся с проблематикой технологии USB, разработали свой собственный разъем и кабель, основанный на стандарте USB 3.1. Вместо использования четырех контактов, как в классических разъемах типа А и В, тип С имеет 24 контакта и является двусторонним, то есть у него нет разной геометрии разъемов для хоста и периферии. Разъем типа С поддерживает как и стандартные 900 мА, так и может обеспечить 1,5 А и даже 3,0 А через шину питания 5 В при потоковой передаче данных. Это приводит к возможности поддержания мощности 7,5 и 15 ватт соответственно, что несколько интереснее стандартных 2,5 ватт. Существуют дальнейшие усовершенствования типа С, экспериментально способные обеспечить силу тока 5 А при напряжении 12 В или 20 В (60 Вт и 100 Вт соответственно).

Несмотря на присутствие на рынке устройств с USB-C и USB 3.1, потребители пока более ориентированны на USB 3.0. В то время как USB 3.1 обратно совместим с более старыми форматами, для USB-C необходимы специальные переходники и адаптеры, которые ограничивают скорость передачи данных.

Как я могу варьировать напряжение на USB и обнаруживать изменение напряжения на usb с помощью программирования в C или C++

Я думал о том, чтобы отправить некоторые данные из моего PC в какой-то другой PC использование радиочастоты (88-108 MHz). Радиопередатчик для отправки & детектор для приема с использованием некоторых индивидуальных протоколов. ‘1’-частота & ‘0’ — отсутствие частоты (при постоянной частоте). Здесь 1 & 0-это двоичные данные, преобразованные из исходных данных для отправки .

Вопрос в том : — Как я могу изменить напряжение на USB & обнаружить изменение напряжения на usb с помощью программирования в C или C++ .

3 ответа

  • Считывание данных с USB с помощью C++ на Windows 7

Я пытаюсь считывать выходные данные с приемника Trimble SPS-361 GPS, который подключен к машине Windows 7 через USB, используя C++ (предпочтительно) или Java . Я знаю, что люди задавали подобные вопросы, но я, кажется, не могу найти то, что ищу. Похоже, libusb -мой лучший выбор, это правда.

Есть ли способ в java или даже C++ посылать ток в зависимости от того, сколько воспроизводится звука? Допустим, если воспроизводится много звука, то порт USB будет принимать 20 мА, а если звука очень мало, то порт USB будет принимать 5 мА, а если звука нет, то, очевидно, 0 ток / напряжение. Вам не.

Вы не можете — USB-это цифровое соединение, и вы не можете контролировать напряжение, которое оно использует. Однако вы можете использовать USB для связи с другим подходящим устройством, которое будет управлять любыми требуемыми напряжениями. Могу я предложить вам взглянуть на Arduino ?

Найдя (или создав) и установив часть пользовательского оборудования и соответствующий драйвер устройства, а также следуя инструкциям, прилагаемым к ним.

USB сам по себе обеспечивает питание и цифровой сигнал, все они основаны на уровнях 5 вольт [мощность 5 В, данные 3.3V]. Вы не можете контролировать эти напряжения. Вы можете получить небольшую вставную плату USB, которая обеспечивает контроль напряжения.

USB обычно доступен только на уровне драйвера устройства, что означает только операционную систему. С подходящим аппаратным обеспечением поставляется драйвер, к которому вы можете получить доступ из C/C++ через вызов O/S API. Пример кода для этого прилагается к программному обеспечению.

Определенно ищите форум любителей электроники, а не этот. Эта проблема решалась так много раз.

Вам нужны специализированные блоки DAC и ADC для генерации и получения конкретных аналоговых сигналов для взаимодействия с вашим оборудованием RF. Аппаратное обеспечение контроллера USB не позволяет вам напрямую взаимодействовать с блоками ADC и DAC на аппаратном обеспечении.

Читать еще:  Как отрегулировать расширительный бак для отопления

В качестве альтернативы со стороны программного обеспечения вы можете использовать:

  • специализированное оборудование, то есть Arduino или какой-то другой microcontroller, или какая-то специальная схема .
  • ваша звуковая карта общего назначения ADC и DAC,
  • или используйте свой последовательный порт как человек для бедных ADC/DAC.

Обратите внимание, что, поскольку вы планируете использовать коммерческий радиочастотный спектр FM, вы ограничены чем-то вроде 8k-10k bits/s.

Похожие вопросы:

есть ли какой-нибудь компилятор c++, который я могу поставить на usb или внешний жесткий диск и использовать его на любом другом компьютере? школьные компьютеры в моей библиотеке не имеют ide. или.

Каковы лучшие учебники и API для программирования Linux и C на основе USB? Я хочу иметь возможность передавать данные с максимальной пропускной способностью из точки в точку между двумя PCs, с USB.

Я хочу управлять светом, питаемым от сети, с помощью простого релейного выключателя, подключенного через USB к компьютеру. Релейный переключатель-это даже не устройство USB, это просто простой.

Я пытаюсь считывать выходные данные с приемника Trimble SPS-361 GPS, который подключен к машине Windows 7 через USB, используя C++ (предпочтительно) или Java . Я знаю, что люди задавали.

Есть ли способ в java или даже C++ посылать ток в зависимости от того, сколько воспроизводится звука? Допустим, если воспроизводится много звука, то порт USB будет принимать 20 мА, а если звука.

Я не очень разбираюсь в электронике. я хотел включить / выключить светодиод, подключенный к порту usb с помощью программы. usb порт состоит из 4 линий (data+, data -, voltage, ground) если я.

Недавно я подключил встроенное устройство USB (mbed lpc1768) с помощью обычного кабеля USB к рабочему столу Windows 7. Согласно документам, которые прилагались к программе, запущенной на устройстве.

Моя идея состоит в том, чтобы запустить ligth в моей комнате, используя сигнал с ноутбука. Я уже погуглил некоторые эксперименты, но не нашел никакой полезной информации о том, как это можно.

Я пытаюсь прочитать последовательный ввод с устройства USB с 9600 бод в программу C, но я не уверен, как это сделать. Ввод программы будет очень простым. У меня есть схема, настроенная с.

Можно ли установить самое низкое напряжение, допустимое к выходу, на уровне 12 или 20 вольт? Другими словами, остановите его от вывода 5 в(выход только 12 В или 20 в). Используя триггер USB-c ZYPDS.

Форумы Modlabs.net: Регулировка напряжения подоваемого на USB — Форумы Modlabs.net

Вход
Новый пользователь? Регистрация Помощь

  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

Регулировка напряжения подоваемого на USB

#1 Пользователь офлайнAsakra

  • Member
  • PipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 196
  • Регистрация: 26 Апрель 03

#2 Пользователь офлайнZPS

  • Advanced Member
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 682
  • Регистрация: 28 Февраль 03

#3 Пользователь офлайнAsakra

  • Member
  • PipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 196
  • Регистрация: 26 Апрель 03

#4 Пользователь офлайнZPS

  • Advanced Member
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 682
  • Регистрация: 28 Февраль 03

#5 Пользователь офлайнRamses

  • Member
  • PipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 405
  • Регистрация: 10 Апрель 03

#6 Пользователь офлайнVER-VOLF

  • Advanced Member
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 1 673
  • Регистрация: 14 Март 03

если есть необходимость в изменении питающих напряжений
в данном случае на -ЮСБ — ТО первое что должно приходить на ум это — стабилизатор напряжения в интегральном исполнении .
(регулируемый)

первое и самое дешевое что попадеться в руки на любой радиобазе это микросхемы — LM 317 & LM 337 .
-Данные трехвыводные микросхемы стабилизаторов напряжения являються регулируемыми но расчитаны на разную полярность питания
схема подключения до смеха проста .
характеристики на высоте
эти микрухи очень популярны у радиоманьяков .
советую ( так как эти микросхемы не раз спасали мне зад)
схемки и характеристики можно найти даже на самом вонючем сайте
вот вам ссылки — http://bartwell.narod.ru/bp.html
и вот еще инфа — http://hghltd.yandex.ru/yandbtm?url=http:/. 27209&d=1067365

#7 Пользователь офлайнZPS

  • Advanced Member
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 682
  • Регистрация: 28 Февраль 03

#8 Пользователь офлайнBlackAlex

  • Advanced Member
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 1 458
  • Регистрация: 18 Апрель 03

#9 Пользователь офлайнAsakra

  • Member
  • PipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 196
  • Регистрация: 26 Апрель 03

#10 Пользователь офлайнZPS

  • Advanced Member
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 682
  • Регистрация: 28 Февраль 03

#11 Пользователь офлайнRamses

  • Member
  • PipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 405
  • Регистрация: 10 Апрель 03

OFFTOP 2 Asakra
Объясни мне смысл писать одно и тоже на двух форумах. Тебе же на моддкоме сказале, что программно менять нельзя, а ты еще и здесь это спросил. Зачем.
Если ты хочешь спросиьт у него как сделать схему с COM/LPT управлением для регулировке напряжения спроси в личных

ЗЫ Тему можно закрыть? Или кто-то еще ему чего хочет сказать по теме?

#12 Пользователь офлайнVER-VOLF

  • Advanced Member
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 1 673
  • Регистрация: 14 Март 03

секунду . а мы напряг то внешне подаем на юсб (12 вольт в компе то есть- вот и понизим )

или прямо на шине юсб надо понизить ??
естественно простые КРЕНКИ не помогут .
так импортных стабилизаторов полно и на стабилизацию малых напряжений тоже есть -только справочник нужен и все .
больше мне сказать нечего .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector