Micro USB: O que é, Configuração de Pinos e Seu Funcionamento

17 de agosto de 2023 0 Comentários Leitura: 9 min

O termo USB representa Universal Serial Bus e foi introduzido no ano de 1990 para simplificar as conexões entre distintos dispositivos e computadores. Ele é amplamente reconhecido por sua compatibilidade com variados sistemas operacionais e plataformas, seu custo reduzido e a facilidade de uso. Nos dias atuais, diversos computadores disponibilizam portas USB variadas, incluindo MiniUSB, Micro USB, entre outras.

Sumário

O que é Micro USB?

A versão menor do USB é denominada Micro USB. Ela é empregada para conectar dispositivos compactos e móveis, como impressoras fotográficas, MP3 players, smartphones, dispositivos GPS e câmeras digitais. O conector MicroUSB apresenta três formatos: Micro A, B e USB 3. O MicroUSB 3 é similar ao Micro B, porém com um pino adicional na face, destinado a otimizar a velocidade do USB 3. De forma análoga ao USB convencional, as variantes micro são plug & play.

O desenvolvimento da interface USB foi uma colaboração entre empresas como IBM, Compaq, DEC, Northern Telecom, Microsoft, NEC, Intel, entre outras. Essa tecnologia está disponível de forma gratuita para todos os dispositivos e computadores. As normas do USB são elaboradas e mantidas por um órgão da indústria denominado USB-IF (USB Implementers Forum). Na especificação atual do USB, apenas dois tipos de conectores são identificados, os tipos A e B.

Modificações nas especificações e orientações por parte dos fabricantes resultaram em uma ampliação na variedade dos conectores empregados para dispositivos USB. Contudo, a maioria dos produtos baseados em USB ainda adota interfaces de conectores dos tipos A e B.

Configuração de pinos

O conector Micro USB frequentemente é utilizado para carregar dispositivos por meio do cabo de carregamento micro-USB ou para conectar dispositivos móveis ao computador. A disposição dos pinos do conector Micro USB é abordada na seção subsequente.

Pin1 (VCC): É +5 VDC e a cor do fio conectado é vermelha
Pino2 (D-): Branco Dados – e a cor do fio conectado é branco
Pin3 (D+): Verde Data + e a cor do fio conectado é verde
Pin4 (ID): o modo detecta e a cor do fio conectado é azul
Pin5 (GND): Terra e a cor do fio conectado é preta

O cabo MicroUSB utiliza quatro fios blindados, como dois fios são usados para alimentação como +5v e GND, enquanto os outros dois fios são usados para sinais de dados diferenciais como D+ e D-.

Non-Return to Zero Invert ou NRZI é um sistema de codificação usado principalmente para transmitir dados através de um campo de sincronização para sincronizar os relógios do receptor e do host. No cabo de dados do USB, os sinais como Data+ e Data- são transmitidos por um cabo de par trançado.

Especificações

As especificações do MicroUSB incluem o seguinte.

Micro USB é tipo B ou SMT
Eles estão disponíveis como drop-in, montagem reversa e padrão
gênero é feminino
A resistência de contato é de 30mΩ a 100mA
O número de pinos é 5
A classificação máxima de tensão é de 30V
O ciclo de acasalamento está acima de 5k vezes
A classificação atual é 1A

Tipos de Micro USB

Os micro USBs são principalmente empregados para conectar uma variedade de dispositivos eletrônicos, tais como smartphones, dispositivos GPS e câmeras digitais. Esses tipos de USBs possibilitam a criação de dispositivos compactos. Sua principal função é permitir a conexão Plug & Play, semelhante a um USB convencional. Existem diferentes tipos de MicroUSB, incluindo o Micro-A USB, Micro-B USB e Micro-B USB 3.0.

Micro-A USB

O Micro-A USB é utilizado em dispositivos móveis contemporâneos, como smartphones, unidades de GPS, câmeras digitais, entre outros. Comparado ao Mini-B USB, este cabo USB é menor em tamanho, mas possui uma taxa de transferência de alta velocidade de 480 Mbps. Possui um design em forma de retângulo com cinco pinos e um conector fêmea.

Micro-B USB

O tipo Micro-B USB é semelhante ao Micro-A em relação à sua aplicabilidade em dispositivos eletrônicos compactos e atuais. É menor em tamanho e suporta diversos recursos, assim como o tipo Micro-A. Dispositivos como USB 1.1 e USB 2.0 incluem portas Micro-B que se assemelham entre si.

Este tipo de USB apresenta conectores macho e fêmea, permitindo que vários dispositivos utilizem qualquer um dos dois tipos de conexão. Ele possui um design contido em um invólucro preto e inclui cinco pinos.

Micro-B USB 3.0

Esse tipo de USB é encontrado em dispositivos compatíveis com USB 3.0. Foi projetado para operar com aplicativos USB de alta velocidade que transferem dados e energia. No entanto, não é incompatível com dispositivos que operam em USB 1.1 e 2.0.

O Micro-B USB 3.0 é semelhante ao Micro-B USB, mas apresenta um grupo adicional de pinos em sua face, o que permite o dobro de fios. Isso possibilita que o USB 3.0 opere em sua velocidade máxima.

Funcionamento do MicroUSB

Os micro-USBs são amplamente utilizados para carregar dispositivos como smartphones, tablets e câmeras. Ao conectar o cabo USB a uma fonte de energia, a energia é transmitida através do cabo micro USB para carregar o dispositivo, como smartphones.

Em laptops e PCs, o micro USB é usado para conectar dispositivos aos computadores, possibilitando diversas tarefas. Além do carregamento, ele pode ser empregado para acessar arquivos e fotos.

Considerações ao Selecionar um Cabo Micro USB

Ao escolher um cabo micro USB, leve em conta os seguintes aspectos:

Revestimento/Trançado do Cabo: O revestimento ou a trança protege o cabo e reduz o risco de rupturas.

Medidor: Medido em amperes, o medidor aumenta a resistência do cabo, possibilitando um carregamento mais rápido.

Núcleo de Ferrite de Ferro/Conta de Ferrite: O núcleo de ferrite de ferro melhora o desempenho do cabo, reduzindo ruídos e aumentando a velocidade de transferência de dados.

Alívio de Tensão: Similar à trança, o alívio de tensão reduz a possibilidade de fraturas e protege o cabo do desgaste. Um pescoço reforçado no cabo micro USB pode diminuir o estresse e evitar rupturas.

Dispositivos: Além dos componentes, considere o tipo de dispositivo que utilizará o cabo ao realizá-lo.

Como usar o circuito Micro USB/Micro USB

O circuito do banco de potência é uma das aplicações do MicroUSB. Este circuito de banco de potência pode ser construído com um módulo TP4056, bateria Li-ion e um circuito conversor boost. Este circuito DIY é muito útil para smartphones para fornecer energia de backup.

Os componentes necessários deste circuito USB são célula 18650 Li, chave deslizante, módulo TP4056, incluindo circuito de proteção de bateria , conversor de reforço de 3V-5V por meio de controle de corrente de 1Amp. O diagrama do circuito do banco de potência usando MicroUSB é mostrado abaixo.

A forma da célula 18650 Li é cilíndrica com 85 mm de altura e 18 mm. Essas células podem ser obtidas em várias capacidades com base em aplicações. Estas são células recarregáveis e geram uma saída de 3,7 V.
Um módulo como o Módulo TP4056A é uma solução de carregamento econômica para carregar qualquer tipo de bateria de íon-lítio.

Portanto, esta é uma opção confiável para carregar qualquer bateria com menos capacidade devido ao controle de corrente 1A o/p simplesmente mutável. Ele pode ser conectado a qualquer tomada de parede, dependendo do carregador do telefone. Ele é projetado com arquitetura de interruptor de carga PMOS IC, diminuindo assim os componentes extras gerais .

A tensão fornecida pela bateria Li é de apenas 3,7V, mas o circuito precisa de 5v para operar. Portanto, um módulo conversor boost com 3v para 5v é usado. A eficiência deste módulo é alta até 92% e incorporada acima da proteção atual. A topologia utilizada é um conversor elevador com não isolado que funciona a 1MHz de frequência de comutação.

A potência de saída total retirada deste módulo é de 5 Watts e a tensão o/p pode ser alterada para 12 Volts substituindo um resistor dentro do módulo, porém a corrente máxima será de 400 mA. Mas este módulo é acessível em uma classificação de 1A 5V por padrão. Este módulo inclui um USB tipo A universal para que qualquer cabo de alimentação USB possa ser utilizado como uma interface.

A temperatura operacional deste módulo varia de -40°C a +85°C e inclui um indicador LED para especificar a alimentação existente da fonte da bateria. A cor vermelha semelhante ao LED especifica a existência de uma fonte de alimentação além dos terminais.

Uma vez feitas as conexões dos circuitos de acordo com o diagrama, elas devem estar prontas para serem usadas para carregar os telefones celulares.

Onde usar/aplicações

As aplicações do Micro USB incluem o seguinte.

O microUSB é usado para construir muitos projetos embarcados sempre que for necessária uma fonte de alimentação, caso contrário, a comunicação serial é necessária. Como o carregamento do celular, também é usado em módulos ESP, raspberry pi, etc.

As portas MicroUSB são frequentemente observadas em smartphones, tablets e outros dispositivos, como dispositivos GPS, controladores de videogame, câmeras digitais, etc.

A versão miniaturizada do USB é o MicroUSB e foi projetada para conectar dispositivos móveis, dispositivos compactos, etc.

Portanto, trata-se de uma visão geral do Micro USB e seu funcionamento. Um cabo USB desempenha um papel fundamental ao conectar diferentes dispositivos ao computador para trocar dados, arquivos, etc. E também é usado para carregar telefones celulares, guias conectando-os a um laptop ou computador. Existem diferentes tipos de interfaces USB disponíveis, onde o Micro USB é um dos tipos; Esta interface foi desenvolvida principalmente para mudar a interface antiga como Mini USB.

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