Сделать активный usb удлинитель. Как сделать длинный USB удлинитель из сетевого кабеля

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.

Допустим, вы хотите мощный компьютер для игр или работы, но при этом не хотите терпеть ни малейшего шума.

Или вы хотите пользоваться одним стационарным компьютером как в комнате, так и на кухне.

Или ваш знакомый гендир, опасаясь представления "маски-шоу", желает держать компьютер бухгалтера не под столом бухгалтера, а этажом выше, у стороннего физлица.

Что делать? Взять длинные провода и, в зависимости от ситуации:

Перенести компьютер в прихожую, кладовку или на балкон, где он будет шуметь в своё удовольствие, не мешая вам;
- или этажом выше к соседу, где он будет в относительной безопасности от захватчиков;
- или поставить компьютер в комнате, а дополнительные провода провести на кухню (или наоборот).

Вопрос, где взять длинные провода? А их и нужно всего два: HDMI и USB. Десятиметровый HDMI не проблема, в Юлмарте можно купить за 370 р. Нетрудно найти в продаже и более длинные. Дальше пойдёт речь, как самому сделать десятиметровый USB 2.0 удлинитель (если этого мало и всё равно не хватает пяти метров, используйте беспроводные мышь и клавиатуру). Теоретически можно купить кабель с усилителем сигнала TU2-EX12, но он в каких-то незнакомых магазинах продаётся, мне было проще сделать самому.

1. Удлинитель USB будет одним концом воткнут в компьютер, а на другом конце будет USB концентратор, куда мы будем втыкать флешки, мышки, коробочки с HDD, принтер и прочие USB устройства. Я рекомендую хорошо зарекомендовавший себя D-Link DUB-H7 на 7 портов. Жаль, что он неожиданно подрос в цене, ещё недавно стоил 640 р.

2. В зависимости от того, какой вход у концентратора, берём принтерный шнур (AM-BM) или простой USB удлинитель (AM-AF). Нужный шнур обычно идёт в комплекте с концентратором. Отрезаем концы, остальное выбрасываем.

3. Берём у знакомого сисадмина или покупаем 10 метров витой пары типа FTP (в фольге) и зачищаем концы для пайки.

4. Cхема соединения проводов понятна из рисунка (рисунки увеличиваются по клику). В моём USB кабеле цвета проводов были такие - чёрный, зелёный, белый и красный. На рисунке обозначены Ч, З, Б, К. То есть, FTP кабель спаивался с USB по такой раскладке:
На рисунке бело-оранжевый проводок лежит ошибочно, смотрите таблицу! (благодарю e_mission за поправку)

5. Хорошо, если у вас есть тоненькая термоусадочная трубка на каждую жилу USB-коннекторов, чтобы не возиться с изолентой. Спаяные провода и готовый удлинитель:

Испытания:

Копирование файлов на USB винчестер. Скорость копирования держится до 100 мегабайт в секунду, но в конце файла процесс копирования может замереть на 2-3 секунды, отчего скорость копирования снижается, но потом опять возрастает:

Проверка показала, что ошибок копирования нет:

Без концентратора, который обеспечивает питанием подключенные устройства, сказывается падение напряжения в кабеле. Старый лазерный принтер работал без проблем, а сканер, не имеющий своего блока питания, определялся через раз и совсем не мог сканировать.

upd: более корректные тесты и выводы

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.

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:

Фото: USB удлинитель (click для увеличения)

Недавно у меня в руках оказалось довольно интересное устройство: активный USB удлинитель, или же RJ45 Extension adapter. При этом продавец обещал, что с помощью этого устройства, у меня появится возможность удлинить USB кабель , подключаемый к компьютеру, до 45 метров. Весь возможный потенциал данного девайса я сразу не оценил, да и мне в голову не приходило, что такого толкового я могу подключить к компьютеру на расстоянии 45и метров. :)) Однако, я очень заинтересовался возможностями устройства. И занялся подключением и последующими тестами. Но обо всем по порядку….

Фото: Активный USB удлинитель в упаковке (click для увеличения).

На упаковке видим надпись: RJ45 Extension adapter up to 150ft length. Что обозначает RJ45 удлинитель до 150 футов или 45 метров.

Обратная сторона упаковки выглядит так:

Фото: Упаковка активного USB удлинителя (click для увеличения).

Надписи говорят о следующем:
Этот позволяет подключить к твоему компьютеру USB устройства на расстоянии до 150 футов (45 метров) с помощью Cat5/ Cat5 e/ Cat6 кабеля, который не идет в комплекте. Этот адаптер позволяет удлинить ваши USB камеры, принтеры, веб камеры, клавиатуры и мыши на нужное расстояние, при этом, не передвигая компьютер.

Так же ниже можем прочесть, что данное устройство не требует какого-либо внешнего источника питания.

В комплект входит:

• базовый разъем «папа»
• удаленный разъем «мама»
• упаковка

Достаем из упаковки сам удлинитель , рассмотрим более близко:



Фото: Активный USB удлинитель (click для увеличения).

Как пользоваться активным юсб удлинителем?

Итак, пришло время воспользоваться этим устройством и провести несколько простых тестов.

Для этого нам понадобится:

• компьютер с выходом USB 2.0
• активный USB удлинитель по витой паре
• сетевой кабель 10м (под рукой оказался только такой длины)
• usb флешка
• веб камера.



Фото: Набор для проверки активного USB удлинителя (click для увеличения).

В процессе теста, мы соберем устройство, подключим с его помощью к компьютеру вебкамеру. Если все пройдет нормально, тогда подключим к компьютеру флешку и проверим ее скорость чтения/записи с и без удлинителя, чтобы понять, вносит ли какие-то изменения в работу usb устройств.

Собираем USB удлинитель.

В сборке USB удлинителя нет ничего особенного. Весь процесс становится понятным при первом же осмотре устройства. Так, нам понадобится сам ЮСБ удлинитель , который состоит из 2х частей и сетевой кабель (витая пара). Соединяем обе части активного USB удлинителя с помощью сетевого кабеля.



Фото: Активный USB удлинитель в сборе (click для увеличения).

Подключаем веб-камеру через активный ЮСБ удлинитель

Для начала с помощью удлинителя попробуем подключить к компьютеру web-камеру. Для этого камеру подключаем к удлинителю , а сам удлинитель подключаем к компьютеру.



Фото: Подключаем веб-камеру через активный ЮСБ удлинитель (click для увеличения).

Компьютер определяет камеру, и практически сразу камерой можно пользоваться. Отдельно хочу заметить, что компьютер уже «знаком» с этой камерой. При работе с камерой, я не замечаю какого-либо присутствия удлинителя в соединении между камерой и компьютером. Дальше, делаю фото самой вебкамерой, подключенной через удлинитель , всего соединения.



Фото: Работа веб-камеры через активный USB удлинитель (click для увеличения).

С вебкамерой удлинитель работает нормально, никаких замечаний пока нет.

Тестируем USB удлинитель.

Теперь попробуем подключить к компьютеру флешку.



Фото: Подключаем флешку через активный ЮСБ удлинитель (click для увеличения).

Компьютер без каких-либо проблем определяет съемный диск, навигация по диску, чтение файлов происходит без каких-нибудь подвисаний и задержек. Вроде как, все нормально. Для полноты картины, решаю провести тест флешки с и без удлинителя с помощью, уже описанной на этом сайте .



Фото: Результат теста флеш-карты через активный USB удлинитель (click для увеличения).



Фото: Результат теста флеш-карты без USB удлинителя (click для увеличения).

Как видно по результатам теста, скорость чтения/записи на флеш-память, при использовании USB удлинителя , падает в разы, но при этом хочется заметить, что связь остается стабильной и никаких обрывов или прерываний в работе удлинителя обнаружены не были.

Выводы

Проведенный мной обзор и небольшие тесты устройства, подтверждают работоспособность и пригодность активного ЮСБ удлинителя , для использования в определенных системах. Лично я планирую использовать подобный удлинитель , для разработки простенькой системы видеонаблюдения на лестничной площадке. В комментариях, буду рад прочесть ваши варианты использования активного USB удлинителя .