Как сделать USB удлинитель своими руками?

Вывод прост. Если у вас нет инженерного таланта, опыта пайки, расходных материалов или схемы распиновки USB кабеля, то намного проще купить активный удлинитель, которые легко можно использовать как USB удлинитель на 5 метров, USB удлинитель на 10 метров, USB удлинитель на 15 метров и так далее, вплоть до 50 метров! Он будет гарантированно работать с любыми устройствами. Если у вас есть перечисленные таланты, но категорически мало денег, то можете сделать USB удлинитель своими руками. Это совсем несложно.

Конечно можно! Абсолютно никаких сложностей в этом нет. Вам потребуются всего лишь:

Стандартный короткий USB кабель, желательно с ферритовым сердечником. Сердечник служит для гашения высокочастотных помех и является косвенным свидетельством хорошего качества кабеля. Можно купить, а лучше выпросить у любого Айтишника на работе, у них этих кабелей как правило куча.
- компьютерный UTP кабель необходимой длины (как можно меньшей по месту). При этом чем выше категория кабеля (5е, 6, 6е), тем быстрее будет скорость работы устройства на дальнем конце, либо можно взять кабель большей длины. Рекомендация та же, у Айтишников этого добра километры.

Нехитрый набор инструментов для работы. Кусачки, хотя можно и обычными ножницами. Инструмент для зачистки кабеля, но как правило все пользуются ножом. Паяльник, припой, канифоль. Без этого никуда - скрученные провода обладают гораздо большим сопротивлением. И последнее - термоусадка для придания конструкции профессионального вида. Если вам на красоту наплевать, смело замените её обычной изолентой (скотч - это как правило тонкий слой полиэтилена с клеем. Не подойдет.)

Итак, когда всё готово, смело режьте халявный кабель пополам ножницами, одолженными на 5 минут в бухгалтерии. Затем ножиком, взятым с общественной кухни аккуратно (не чтобы был хороший контакт, а чтобы не порезаться) снимайте изоляцию на 3-5 мм. со всех проводников.

В USB кабеле у нас 4 проводника, а в UTP кабеле их 8. Давайте угадаем сколько проводов от UTP кабеля нужно припаять к одному проводу в USB кабеле? Для тех, кто не ходил в школу сообщаем - вам лучше бросить эту затею совсем. А остальные аккуратно спаивают между собой проводнички, не путая цвета. Каждую пару, состоящую из цветного и пёстрого (цветно-белого) провода припаивайте к одному проводнику USB кабеля на обоих концах UTP провода. Если вам удалось найти термоусадки двух диаметров - толстую и тонкую, то не забудьте надеть их на весь кабель и на каждый проводник USB кабеля в отдельности ДО пайки. Потом сделать это будет несколько неудобно. Если вы не знаете что такое термоусадка и где ее брать, ограничьтесь изолентой.

Когда пайка успешно завершена, нет разрывов и неприпаяных концов, сдвигайте термоусадки на место припоя и грейте их промышленным феном, по-очереди до полного их скукоживания и прилегания к месту пайки. Кто не знает как выглядит промышленный фен, всегда пользуется обычной зажигалкой. Дайте каждой термоусадке остыть, потом соберите всё в аккуратный пучок и проделайте ту же процедуру с большой термоусадкой, поверх всего места пайки.

Сложного ничего нет. Однако, перед первым подключением какого-нибудь дорогого устройства, неплохо бы прозвонить контакты тестером, опять-таки попрошенным у добрых Айтишников. У них вообще всегда много всего, что можно попросить. Золотые люди!

Внимание! Все работы вы выполняете на свой страх и риск. Мы не несем никакой ответственности за потраченное вами время, ваши испорченные нервы, порезанные или обожженые конечности, выведенное из строя оборудование офиса и т.д. Лучше доверьтесь профессионалам и купите готовое изделие, которое наверняка будет красивее, функциональнее, надежнее и быстрее.

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.

Иногда при работе в командировках приходится пользоваться ноутбуком не оснащенным встроенным 3G модемом. Выручает USB модем. Однако возникает следующая проблема, сигнал почему-то не всегда сильный, а при снижении силы сигнала падает и скорость работы в интернете. Работа на различных рабочих местах показала, что на работу модема влияет материал поверхности стола, наличие экранирующих металлических предметов в комнате. Иногда буквально передвинув ноутбук на 5-15 см улучшается скорость работы модема. Теория распространения радиоволн подсказывает, что наилучшие условия приема и передачи радиоволн антенной возникают при отсутствии на расстоянии до 5-10 длин волн электропроводящих предметов, а более удаленные крупные проводящие предметы смогу изменить диаграмму передачи и приема. Кроме того пользователи USB модемов и флешек не раз при неудачном перемещении ноутбука или предметов рядом с ноутбуком нарушали USB соединение. Для улучшения работы модема и сохранения мобильности ноутбука на рабочем столе сконструирован короткий жесткий удлинитель для USB модема.

Как сделать USB удлинитель для модема

1. В качестве основы удлинителя взят USB фонарик. Наконечник со светодиодом легко снимается и удаляеется.

2. С помощью канцелярского ножа разрезается штекер USB разъема и получаем доступ к контактам разъема. Паяльником удаляем провода от разъема. Вытягиваем провода из трубки удлинителя, вытягиваем проволоку жесткости.

3. Укорачиваем трубку своими руками до 13 — 15 см. Готовим 4 тонких проводника длиной 20-25 см. Укорачиваем проволоку жесткости до 17-20 см. Готовим 4 тонких проводника длиной 20-25 см. Вставляем в трубку четыре проводника.

4. Формируем загиб на конце проволоки для надежной поддержки модема. Вставляем в трубку проволоку жесткости. Если проводники затягиваются с трудом, то удлинитель долго не проживет и со временем возможен обрыв проводников при изгибе удлинителя. В таком случае лучше подобрать трубку большего диаметра, чтобы проволока жесткости и проводники помещались свободно.

5. Припаиваем проводники к разъему. Для соединения экранов используем проволоку жесткости, прикручивая к концам кусочки медной проволоки.

6. Приемное гнездо для модема сделано из переходника для мыши PS/2 — USB. Корпус с одной стороны разрезается ножом, извлекаются залитые термоклеем разъемы и освобождается USB гнездо путем прогрева. Припаиваем проводники к разъему. Важно , особенно подачи питания. Можно упростить задачу, припаивая проводники к соединенным вместе разъемам.

Переходник PS/2 — USB USB гнездо Разъемы совмещены

7. После припаивания проводников можно проверить работоспособность удлинителя на флешке. Если компьютер видит флешку, собираем удлинитель. Штекер к компьютеру собираем на клею или просто стягиваем изолентой, при сборке аккуратно выкладываем проводники и проволоку жесткости, взаимных замыканий не должно быть!

8. Гнездо для подключения модема заливаем в корпусе термоклеем.

Разъемы припаяны

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.

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.