设计目的:
工作中经常会有,各种厂家的调试工具,我们自己的辅助工具,用的接口都不一样。
各种类型的数据线都会有用到:方口(USB-B型)、MINI_USB 、MICRO_USB。手上就会有一把的数据线。
我需要两点,1:USB_HUB 专门用来拉我的各种工具。2:专用线,别人没有我的HUB没法用我的线。
在极端的调试情况下,我有用过 三家厂商的MCU,意味着我几乎是同时用三个调试器(仿真工具)、再挂一个逻辑分析仪(抓spi用的)。 这样的情况下,一个USBHUB的需求。构成这个主题之一(USB_HUB 集线器 一拖四即可)。
很多情况,数据线并不是很多,问问同事借一下,同事需要的时候跟你借一下, 一般都是肉包子打狗有去无回的。构成这个主题之二(专用性,就我自己能用,你们都用不了)
设计思路、想法:
1:USB_HUB 一拖四 , 选用USB2.0的方案。USB3.0的价格,真的难看。
1.1:USB_HUB方案选择
1: 刚开始选择的是 SL2.1A 原因无他,随便搜出来的,外部电路真的是很简洁。
但是我第第二版pcb回来的时候(别问第一版,画错线废了),发现其他都还好,我手上新唐的开发板用的没啥问题,但是辉芒微的调试工具就是没办法用。
怀疑是差分布线的问题,但是想了一下,我直接把数据线的两条数据线给直接焊在芯片引脚上了,还是不行,换方案吧。
2: 手上有一个n年前的USB_HUB 方案是 MA8601 ,直接在hub上边焊线出来接烧录器,OJBK,没问题。那就换这个方案,再查了一下,这玩意是为了替代FE1.1S的。那就按FE1.1S来画,用MA8601就是稍微少一点东西嘛 ,无伤大雅。因为MA601的方案外围比SL2.1A多些东西,单面布线就稍微有点费劲。反正板子尺寸加大了,好弄很多。布线就稍微随意一点,没有usb布线经验,这个做的还行。接一个mp4,写入速度能到6MB/S。
2:这玩意肯定不是直接一个USB公头直接插电脑上的。 因为一拖四有点体积,不能一起站着旁边的USB口。
那就用USB线连着,选用type-c线和USB_HUB连接是对我来说方便,毕竟type-c的数据线一般办公室两条。家里两条。
3:一拖四,四个输出,不能用 常规USB_A母座 ,原因两点;1:体积大。 2:这样没法玩专用。
4:上下堆叠两块板子,中间用隔离柱隔开,两块板子中间距离11mm。这样上下的usb都可以插进去不受干扰。
顶层和底层用两块无布线的空PCB在外边隔离,做成 顶层面板+顶层板(2usb)+底层板(2usb+1usb)+底层面板。
体积按理来说越小越好。但是因为之前第一个版本,就是几乎有点方形的感觉,也没有多薄。个人真的不喜欢那样子。感觉缺乏美感。
还是喜欢一个东西做成长方形的样子,甚至可以参考一下黄金比例。
5:我是在10cm*10cm尺寸内画的,手上有小台锯,锉刀,切了板子之后稍微磨一下。
6:电路方面, LED6 USB输入状态指示灯有两颗电阻,一颗来自5V 一颗来自芯片的控制,二选一。
LED指示灯本来就是用的侧发光的发光二极管,最近疫情快递一直没到,0805的干上去也可以,灯色由个人喜好,亮度自己选阻值。
CC1 CC2的电阻,是为了拉起来有些电脑的TYPE-C接口。
7:后续想法:
a:FE1.1S的方案还是有点繁杂,FE8.1的倒是挺简单的,后续会调整。
b:找一颗合适的USB3.0HUB芯片,改方案成USB3.0。
c:集成一个 隔离的USB转串口上去, 试试非光耦的逻辑芯片,但是体积肯定会增加一点,毕竟那颗隔离DCDC的电源就吃一些空间。至于485这种东西 ,我目前没需求不要。
d:集成一个功率计。显示、按键 、MOS,运放(都不一定,用MCU的内置运放都可以),做全保护,做足限流保护和短路保护。
e:挂一块屏幕就事情多了,可以做一个简单的辅助调试工具,跟平时调试的产品做通讯,显示数据。 单线模拟半双工通讯,串口、I2C格式的通讯用于接受数据。
USB-HUB图片:
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