Как сделать несколько выходов usb хаб
Перейти к содержимому

Как сделать несколько выходов usb хаб

  • автор:

На ноутбуке не хватает USB портов: варианты решений

malo-usb-portovЗдравствуйте.

Многие ноутбуки имеют всего 2-3 USB-порта, которых иногда явно недостаточно (например, подключили вы к USB мышку и 3G модем, а внешний диск воткнуть уже некуда. 😒).

К тому же на некоторых устройствах USB-порты располагаются настолько близко друг к другу, что к ним нельзя одновременно подключить разные устройства — они упираются друг в друга и им явно не хватает ширины между портами.

Причем, что интересно, сталкиваются с нехваткой USB как на старых, так и на современных ноутбуках.

К счастью, эта «проблема» достаточно легко решается.

👉 Также в помощь!

Как настроить ноутбук на максимальную производительность — 10 заметок в помощь

Как увеличить кол-во USB-портов

Наиболее простым вариантом решения проблемы может стать покупка USB-хаба (его еще называют разветвителем или концентратором ).

Обратите внимание, что хабы могут поддерживать как устаревающий протокол USB 2.0, так и более современный USB 3.0 (USB 3.0 — помечаются обычно синим цветом) . Разумеется, USB 3.0 существенно быстрее, чем USB 2.0.

Еще один показательный пример: USB 2.0 и USB3.0

Показательный пример: USB 2.0 (слева) и USB3.0 (справа)

Кроме того, хабы различаются на:

  • пассивные (т.е. без блока питания) — к такому нежелательно подключать несколько «мощных» устройств (у порта не хватит питания). Например, если вы подключите к нему два внешних диска — силы тока не хватит и диски «не отобразятся» в «Моем компьютере»;
  • активные (с доп. блоком питания) — к такому хабу можно подключить одновременно практически любые устройства.

USB хабы

Подобные штуки можно найти и заказать в китайских онлайн-магазинах. О лучших из них, а также о том, как можно сэкономить я рассказывал в одной из своих прошлых заметок (ссылка на нее ниже).

👉 В помощь!

Китайские интернет-магазины на русском (где самые дешевые товары) — см. подборку

Кстати, если у вас современный ноутбук — обратите внимание на то, что скорее всего у вас имеется в наличии «новомодный» USB Type-C (см. на фото ниже, как он выглядит 👀) .

К нему также в китайских магазинах есть десятки небольших переходников, к которым можно подключить сразу 3-4 устройства: мышь, джойстик, модем, принтер и т.д.

USB Type-C - переходник

USB Type-C — переходник

Кстати, весьма неплохим вариантом может стать небольшая док-станция: на ней будут доступны не только USB-порты, но и HDMI, LAN-порт, MicroSD и SD слоты и пр.

Док станция

Если вы имеете дело со старым ноутбуком — скорее всего он поддерживает интерфейс ExpressCard (позволяющий подключать различное периферийное оборудование). Подобный интерфейс шел на ноутбуках примерно с 2005 до 2010 года (далее проиграл «борьбу» USB 3.0).

Так вот, сегодня до сих пор еще есть в продаже спец. карточки, позволяющие получить доп. 2 USB-порта, использовав этот интерфейс. См. фото ниже.

Express Card (34 мм)

Express Card (34 мм)

Примечание!

Обратите внимание, что Express Card могут быть разных форм факторов: 34 и 54 мм. Более подробно.

Ну и нельзя не отметить, что сейчас многие устройства можно соединить с ноутбуком вообще без всяких проводов и USB-портов.

Например, современные мышки и джойстики можно подключить через Bluetooth (даже без доп. USB адаптера), принтеры сейчас всё чаще оснащаются Wi-Fi модулем, и т.д. и т.п.

👉 В помощь!

Как подключить беспроводную мышку к компьютеру/ноутбуку— см. пошаговую инструкцию

Мышь беспроводная Microsoft Bluetooth Mobile 3600

Мышь беспроводная Microsoft Bluetooth Mobile 3600

Совсем не обязательно сразу приобретать кучу нового оборудования, но заменив 1-2 устройства — можно освободить часть USB и продолжить спокойно использовать ноутбук (без дискомфорта 👌).

Первая публикация: 28.08.2019

donate

dzen-ya

Здравствуйте.
Забыли еще один вариант: поменять ноутбук на другой!

Так кардинально?)
Ноутбук устройство дорогое (относительно), и не каждый может позволить себе его менять по первому желанию.
К тому же со временем привыкаешь, и даже как-то жалко и лень переходить на др. устройство.

Еще один лайфхак (для новых ноутов) — подключаете к ноутбуку монитор по USB 3.1 (DP). На мониторе используете встроенный хаб (сейчас в продаже есть мониторы с 4-6 портами).
В сумме 2 порта на ноуте + 6 портов на мониторе — получаем 8! Для дома 100% хватит!

Доброго времени. Кстати, да.

Добрый день!
Господа, прошу помощи. Пытаюсь на ПК с Windows 7 (макс.) установить 3 веб-камеры.
2 камеры — коннект успешен. 3-ю камеру не принимает. Восклицает, что в программе «IP CAMERA VIEWER try different usb port».
Делал всяческие опыты — результат «НОЛЬ».
Мой ПК: материнская плата ASRrock n68c ucc, ЦП QuadCore AMD Phenom x4 9850 2500mhz,
чипсет Nvidia nforce 7025-630 amd k10, BIOS AMI (9/19/11).
Очень прошу вашей помощи. Спасибо!

Доброго времени.
Ваше сообщение очень «сбивчиво» написано, и мне пришлось его серьезно поправить (а то вообще было ничего непонятно).
Ошибка, судя по всему, показывает, что к USB-порту не подключена камера (ПК ее не видит). Что у вас отображается во вкладке «Панель управления\Оборудование и звук\Устройства и принтеры»? (и да, эта веб-камера на др. ПК проверялась?)

Александр, спасибо за ответ!

Поясню. Имеем семь ноут.-камер снятых с корпусов. Камеры разные. Шесть камер не имеют имени. Седьмая имеет название «Тошиба». В диспетчере имеются все 3-4 камеры. Изображение есть только с двух камер. Испытания проводились на разных ПК. Один ПК Windows 7, другой c Windows XP.

В настройках всех ПК была снята экономия энергии USB. 2 программы для изображения поддерживают 4 веб-камеры и 4 ip-камеры. Всякие манёвры не помогли. Программы для картинки тестировались разных версий. Хаб USB был в тесте (провальный).
На хабе имеется 3 свето-диода. Так как хаб имеет 3 USB разъёма. При попытке подключить третью ноут.-камеру — свето-диод включается, а затем по не понятной мне причине выключается.

Все операционки (XP/7) устанавливали самостоятельно софт для камер. В 2020 году устанавливали настольные веб-камеры, на те же ПК, с теми же ОС, и с тем же ПО для картинки. Все было успешно.

Активный USB «хаб» из пасивного

USB hub или USB концентратор это устройство, благодаря которому из одного гнезда USB получается несколько. Вот такая удобная штука. Применяют его тогда, когда не хватает портов USB для подключения необходимого количества устройств, особенно это актуально для пользователей ноутбуков. И не смотря на то, что на сегодня большая часть периферии переходит в разряд беспроводных, вопрос остается актуальным. Сегодня я хочу рассказать как из пассивного (без внешнего питания) концентратора, сделать активный, т.е. подать на него внешнее питание, это касается тех устройств, в которых это не предусмотрено.

USB концентратор

Но для начала, расскажу для чего это нужно. Пассивные «хабы» чаще всего бывают на 2, 3 или 4 порта. Схема внутреннего мира выглядит примерно так:

Схема USB hub

Сразу видно, что внутри стоит микросхема, которая призвана соединить 4 порта USB в один. И сама микросхема и устройства в USB портах получают питание от первично USB, в который включен концентратор. И конечно мы понимаем, что нагрузочная способность порта USB к которому это все подключено не бесконечна, более того, если это ноутбук то очень даже ограничена. И как быть? И тут вопрос даже не стоит о зарядке от этого концентратора каких либо телефонов, а о банальном подключении нескольких носителей информации. Т.е. если в это концентратор включить сразу 4 флешки, может быть проблема. Я думаю многие из вас наблюдали такую картину, флешка включенная в такой «хаб» (даже если она всего одна туда включена) может теряться, компьютер ее перестает видеть, это может происходить периодически (появилась- пропала сама собой), иногда необходимо вытащить и вставить ее в соседнее гнездо, что бы она заработала и т.д. И самое неприятное, когда компьютер теряет флешку в момент переноса информации, на нее или с нее, в результате такой «потери» в лучшем случае придётся начать процесс копирования заново, в худшем — информация может быть потеряна или даже может выйти из строя сама флешка. Причина таких проблем всегда одна — нехватка питания на портах USB.

Некоторые концентраторы в комплекте имеют внешний блок питания или дополнительный шнурок USB который нужно включить в розетку или во второй USB порт компьютера, соответственно. Кстати не все активные разветвители имеют в комплекте поставки блок питания и чаще всего активный концентратор при неподключенном блоке питания будет работать так же как и пассивный — т.е. работать без блока питания он все равно будет.

Схема такого концентратора выглядит так:

USB hub с внешним питанием, схема

Что же делать, если есть пассивный (без внешнего питания) концентратор и его «не хватает» для нормальной работы подключённых к нему устройств? Нужно сделать из пассивного активный.

И сделать это легко.

Первый вариант, подключить внешний блок питания напряжением 5В (и желательно не менее 0,5А) параллельно шине 5В USB портов внутри концентратора. Если «хаб» был без дополнительного блока питания и в нем нет гнезда для подключения внешнего блока питания, то шина +5В и -5В входного гнезда и выходных у такого устройства не развязаны. И подключать внешнее питание нужно через развязывающий диод и диод желательно выбрать Шотки, что бы снизить падение напряжения на нем.

Диод D2 в схеме можно не ставить. Таким образом внешние USB порты будут получать дополнительное питание от внешнего блока питания и питания будет хватать. Если от концентратора планируется заряжать «гаджеты», а почему нет если уже есть USB почему не использовать их по полной, то блок питания должен обеспечивать ток в нагрузке не менее 2А.

Такая схема отлично работает, но такое подключение не совсем правильное с точки зрения распределения энергии и если взглянуть еще раз на схему активного USB «хаба», то там нет такого диода, но есть «джампер» на входе (выходе) USB включенного в компьютер.

И этой перемычки в активном USB концентраторе быстрее всего нет. Она находится внутри корпуса на плате, да если честно не всегда там есть вообще перемычка, очень часто просто дорожка не доходит до выхода шнурка USB который идет к компьютеру. И таким образом, питание внешних устройств происходит только от внешнего блока питания, USB порт компьютера или ноутбука не нагружается и все работает хорошо и стабильно.

Есть еще один момент или точнее наблюдение из личного опыта. Если активный концентратор с подключенным блоком питания работает не стабильно и периодически теряет флешки и других потребителей, т.е. происходит тоже самое, что я описывал тут в начале, рассказывая о пассивном «хабе», то быстрее всего внутри «хаба» шина +5В от БП напрямую подключена в шине 5В USB, который подключен к ПК. Такое подключение тоже должно работать, на плате ноутбука или компьютера, есть развязка, но она иногда выходит из строя при больших нагрузках по USB, порт продолжает нормально работать и без развязки (почти нормально), но с таким активным концентратором могут быть проблемы. Решение на самом деле очень простое, разобрать концентратор и не думая долго, просто отрезать красный провод шнурка который подключается к компьютеру. Но такое устройство уже не сможет работать без внешнего блока питания.

FE1.1, FE2.1 или что нам стоит USB HUB построить

Лирическое отступление

Однажды возникла у меня на работе задача встроить USB HUB в уже имеющееся устройство. Первая мысль была — заказать некоторое кол-во готовых хабов у наших китайских друзей, и лишив их корпуса, впихнуть в корпус собственно конечного устройства. Но этот вариант был отметён по причине абсолютного отсутствия места, да и как то всё таки кривое решение. Тогда было решено встроить USB HUB в уже имеющеюся печатную плату. Благо места на плате для этих действий было достаточно.
Порыскав на предмет того, на основе какой микрухи можно построить USB 2.0 High Speed USB HUB, наткнулся на очень вкусные по цене микрухи FE1.1 и FE2.1, отлчие у которых только в количестве портов хаба — 4 и 7 соответственно.

Отмазки
В приведённых примерах не будет реализована защита от перегрузки по току USB порта, хотя микруха это тоже умеет. Мне это было не надо. Если вам будет интересно, то в даташите схемы даны. Всё будет рассмотрено на примере микросхемы FE1.1 (не путать с FE1.1S, хотя там тоже всё просто. FE1.1S является самой урезанной по всем параметрам в этой линейке), FE2.1 отличается только кол-вом портов.
Ну к сути.

Суть
Микросхема FE1.1 представляет из себя однокристальный USB HUB, которому для работы надо минимум деталей. А именно кварц на 12МГц, пару конденсаторов и несколько резисторов.

  • USB 2.0 High Speed, а именно до 480Мбит в обе стороны.
  • Возможность контроля потребления USB девайсов. В зависимости от микрухи, контролирует либо каждый девайс отдельно, либо группами.
  • Встроенные стабилизаторы 1,8в и 3,3в. И ещё много чего, в даташите сами сможете почитать.

Распиновка
FE1.1 выпускается в корпусах LQFP48 и QFN48, отличие в распиновке не наблюдаются.

Строим HUB

И так, заказав данные микросхемы я по быстрому набросал схему хаба, вот такую:

  1. Подтяжка ножки XRSTJ. В даташите нет требования подтянуть эту ногу, но по факту без подтяжки хаб легко сбрасывается дуновением электромагнитных ветров.
  2. Подтяжка ножек OVCB (на некоторых микрухах этой серии называются OVCJ). Это ноги, ответственные за сигнализацию потребления девайсом слишком большого тока. Если их оставить в воздухе, то периодически HUB будет писать, что питание девайса плохое, и вам придётся хаб «передёргивать». Ноги эти можно подтянуть как по отдельности резюками 10к-100к, так и все одним резюком 10к-100к. Я лично делал и так и так, разницы в работе не заметил.
  3. Номинал резистора подтяжки ножки REXT. Он должен быть именно 2,7k, и никак иначе. С другими номиналами хаб работать отказывается.

Опыт использования

На самом деле, хаб выполненный по данной схеме работает без каких либо нареканий. На некоторых форумах я встречал описания проблем при применении хабов на данных микрухах, такие как периодический сброс хаба, и сигналы о перегрузке, но как описано выше, причину их мне вроде бы удалось найти. Девайс с хабом построенным по схеме приведённой выше работает уже больше года без нареканий.

Ещё отмазки
На самом деле как мне кажется, мало кому из электронщиков часто надо самостоятельно изготовить USB HUB. Но если задача возникла такая, вот решение дешёвое и сердитое:)
Даташит на FE1.1, FE2.1 и схематика для FE1.1 в прикрепленном архиве.

USB хаб с принцессами и драконами ⁠ ⁠

С идеей создания многофункционального USB-хаба я носился довольно давно, но это ж обычное дело — сначала для других, а уж потом (читай — никогда) — для себя, любимого.

В общем, когда я, наконец, собрался, это был уже основательно выношенный проект.

Выглядит он почти как настоящий радиоприбор, и, по сути, таковым и является 🙂

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Правда, сперва я просто хотел засунуть в какую-нибудь небольшую коробочку все те прибамбасы, которые я использую во время работы и которые обычно занимают почти всю свободную поверхность стола : программатор, всякие переходники-с-USB-на-что-то-другое, лог. анализатор, т.н. USB-доктор (вольт/ампер-метр), частотомер и прочее.

И первоначальный вариант выглядел так себе :

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Не стал его домучивать, на полдороге разобрал и отобрал наиболее нужное и то, что действительно нуждается в общем корпусе :

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Зеленая платка — собственно, сам хаб, затем по кругу — светодиодный дисплей для частотомера, тот самый «USB-доктор», переходник USB-UART, GPS-приемник со своей антенной и преобразователь напряжения на LM2596.

Будущий корпус — алюминиевый профиль, из которого делают офисные перегородки и двери. Его сечение 50х100мм, длина — 80мм.

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Окошки и отверстия вырезаны на домашнем фрезере

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Заводская краска на нем держится очень крепко, обычно, если вдруг надо, ее снимают пескоструем. Но один добрый человек предложил просто замариновать этот кусок в растворителе. Я так и сделал : налил в пакет 647-й растворитель, положил в него железяку и выставил на солнце. К вечеру краска облезла большими лоскутами :

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Боковые стенки я вырезал из 1,5-миллиметрового листа и немного прошелся напильником, устраняя «несовершенства»

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Краска — порошковая, не знаю ее код по таблице RAL, мастер (тот самый добрый человек) называет ее «черный крокодил». Наносится, как и всякая другая, тонким слоем, но при запекании дает такую необычную поверхность :

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Основная печатная плата — двухсторонняя, сделана фоторезистивным способом (я только развожу, сам платы не делаю). Отверстия, те, что НЕкруглые, вырезались вручную, поэтому вид у них не очень.

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

На этом фото, кроме заводских — плата с разъемами и небольшая платка со светодиодами, которые показывают выбранный рабочий режим.

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

В собранном виде это выглядит так :

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

С обратной стороны — микроконтроллер, генератор на 20MHz, гребенки для подключения к другим платам и всякая мелочь

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

С платы USB-хаба один внутренний порт выводится на лицевую панель (4-пиновый разъем), два других — на заднюю (длинный разъем под гребенку), а последний, четвертый, занят переходником USB-UART.

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Входной разъем — Type-B. К нему припаяна планка для крепления и с обратной стороны он выглядит гораздо фотогеничней

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Для крепления платы приемника я вырезал прокладку из акрила. Антенна — на ее обратной стороне.

Тут они все перед финальным броском

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Хаб принимал участие в недавнем конкурсе на «Радиокоте», поэтому на боковой стенке — соответствующая гравировка.

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Осталась самая малость — закрыть антенну крышкой, наклеить стекла поверх индикаторов и сделать ручку для энкодера

USB хаб с принцессами и драконами USB, Электроника, Arduino, Длиннопост, Видео

Тут для самых стойких технарей, поэтому можно не читать 🙂

Основное назначение — как ни странно, хаб : один порт — на лицевой панели, два других — сзади.

Встроенный амперметр дает возможность замерять ток потребления USB-девайсов.

Верхний тумблер переключает напряжение, от которого можно запитывать какие-то внешние устройства (3,3 и 5 вольт). Нижним тумблером можно выбрать длительность измерения для частотомера (1/10/50 сек).

Есть LC-метр, он сейчас делается в виде выносного блока, который подключается через разъем DB-9 ( на лицевой панели). Задний DB-9 — резервный, пока не занят ничем.

Частотомер имеет несколько рабочих режимов, которые выбираются энкодером : частота, период, скважность, длительность одиночных импульсов. Набортный GPS-приемник дает возможность калибровать и этот частотомер, и что-то другое — с него снимается сигнал 1pps, который имеет погрешность 10 в минус шестой (или седьмой ?) степени и высокую стабильность при изменении температуры.

Помимо этого, когда хаб «просто стоит и ничего не делает», на дисплей можно выводить время, принимаемое с GPS-спутников (на видео) или какую-то информацию с компьютера (пока только загрузку ЦП и памяти, но я еще что-нибудь придумаю :).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *