USB Switcher

[BobV]

Ik ben van plan om een apparaat te maken om één usb-toetsenbord te kunnen aansluiten op twee apparaten. Nu weet ik dat er daarvoor kant en klare apparaten te koop zijn, maar zelf maken vind ik veel leuker

Nu heb ik een schakeling ontworpen in Crocodile Physics (zie Screen) wat doet wat ie doen moet, maar ik heb werkelijk geen idee of het zo mogelijk is dat mijn usb poort beschadigd...
Daar zou ik dus graag jullie mening van willen weten



Op de data lijnen is nu een pulsgenerator aangesloten om te kijken of de switch werkt door de ledjes te laten knipperen.
Ook zit een van de ledjes met een transistor en de andere niet, maar dit is meer omdat de simulatie hem anders niet pakte.
Ook de weerstand waarde is in deze simulatie te laag, maar anders branden de ledjes niet Normaal zou ik een 10K pakken op de uitgang van een 12V geheugencel.

Mijn vraag aan de Tweakers.net community: Kan een schakeling als deze de USB poort beschadigen?

[Rmg]

zijn er features op je switch die je echt nodig hebt en die je niet met een 4 pdt switch kan doen ?



zoiets

[BobV]

De schakeling die ik heb ontworpen kan ik maken zonder enige vorm van kosten te maken, behalve de ingestoken tijd Anders moet ik dus iets kopen zoals die 4 pdt switch die je suggereert

En die status ledjes zijn onmisbaar!

Edit: Maar als je zo'n switch aanraadt, neem ik aan dat deze schakeling hoogstwaarschijnlijk geen schade maakt aan de usb poorten van beide apparaten (PC en PS3)?

[ Voor 26% gewijzigd door BobV op 27-04-2010 11:41 ]

[AlexanderB]

http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.7409
is dit niet gewoon precies wat je zoekt?

[Jimster]

AlexanderB schreef op dinsdag 27 april 2010 @ 11:43:
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.7409
is dit niet gewoon precies wat je zoekt?

Lees je zijn 2e zin ook even?

[BobV]

AlexanderB schreef op dinsdag 27 april 2010 @ 11:43:
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.7409
is dit niet gewoon precies wat je zoekt?

Absoluut, maar zoals in mijn TS:

MisterX1992 schreef op dinsdag 27 april 2010 @ 11:25:
Nu weet ik dat er daarvoor kant en klare apparaten te koop zijn, maar zelf maken vind ik veel leuker

En waarschijnlijk gebruik is voor de relaistjes en ic'tjes gewoon de 5V van een van de USB poorten (USB hub met eigen voeding )

[ReneK]

Forget it. USB 2.0 heeft een snelheid van 480 Mbps. Dergelijk hoge frequenties vergen speciale componenten, print layout's en dito kabels. Je kunt dat soort signalen niet schakelen met een simpel relais.
Bijvoorbeeld een impedantie mismatch met de kabel kan het signaal aantasten door bv. reflecties. Als het al werkt, dan is het op z'n minst dubieus of de communicatie betrouwbaar is.

Ik raad je sterk af dit zo te doen, en een kant-en-klaar switcher te kopen.

[Xghost]

Je hebt echt geen 480 (theoretische) mbps nodig voor een toetsenbordje hoor. Die snelheid heb je eigenlijk alleen voor massaopslag nodig.

Volgens mij werkt deze schakeling prima hiervoor en ik zie geen redenen waarom het iets zou beschadigen. (correct me if i'm wrong)

[leuk_he]

ReneK schreef op dinsdag 27 april 2010 @ 15:15:
Forget it. USB 2.0 heeft een snelheid van 480 Mbps. Dergelijk hoge frequenties vergen speciale componenten, print layout's en dito kabels.

Hmm.. frequentie en data rate in 1 regel.

Jij doet op dit verhaal:

USB 2.0 Board Design and Layout Guidelines

Kortom de usb lijnen kort houden.

Volgens mij werken de meeste toetsen borden op de laagste snelheid van usb, dus 750Khz.. Heel ander verhaal dan 240 Mhz voor de high speed 2.0 rate.

In jouw schakeling raakt de 12 volt schakeling niet de USB lijnen, dus de kans lijkt me klein dat je dan problemen krijgt. Anders sluit het om te testen toch even aan via een HUB, dan blaas je enkel de bug op in plaats van een dure pc.

[BobV]

Bedankt voor alle reactie's
Die twaalf volt lijn is de bedoeling om gewoon vijf volt te worden van de usb-poort (mits het niet meer gebruikt dan 500 mA natuurlijk, anders een externe voeding), maar omdat de simulatie software hier en daar brak is (de relais hierin kunnen niet op 5V schakelen) staat die twaalf er...

Uit jullie reacties blijkt toch dat dit mogelijk is, dus ik ga het zeker proberen.
Updates over het project plaats ik dan ook hier in het topic

Edit: Oow en om te testen gebruik ik pc's van school waar ik als het goed bijna vanaf ben , dus boeiend!

[ Voor 10% gewijzigd door BobV op 27-04-2010 16:16 ]

[naftebakje]

Let goed op met je schakelen, je moet een volgorde respecteren! Eerst de gnd en +5V verbinden, daarna pas de datalijnen (kijk maar eens in een usb connector, de datalijnen zijn korter waardoor ze pas later contact maken). Als je dat niet doet kunnen er IC's flink in de war komen of zelfs kapot gaan.

[Fish]

is dit niet iets wat je makkeljker met synergy kan oplossen toevallig ?
http://synergy2.sourceforge.net/

[BobV]

naftebakje schreef op dinsdag 27 april 2010 @ 20:30:
Let goed op met je schakelen, je moet een volgorde respecteren! Eerst de gnd en +5V verbinden, daarna pas de datalijnen (kijk maar eens in een usb connector, de datalijnen zijn korter waardoor ze pas later contact maken). Als je dat niet doet kunnen er IC's flink in de war komen of zelfs kapot gaan.

Ok, dat is iets waar ik wat aan heb, dat ga ik nog even inbouwen in de schakeling, post zo (of morgen) nog wel even een update... Enige idee hoe ik dat het makkelijkst kan doen? Ik zat te denken aan de vijf volt van port B gebruiken om de relais te schakelen zodat zodra die vijf volt is aangesloten, de datarelais schakelen (met behulp van een transistor)

fish schreef op dinsdag 27 april 2010 @ 20:39:
is dit niet iets wat je makkeljker met synergy kan oplossen toevallig ?
http://synergy2.sourceforge.net/

Helaas gaat het om een PC en een PS3, anders was het inderdaad een goede oplossing geweest

{EDIT}
Even een nieuw schema gemaakt na de tip van naftebakje


Clickable, en voor de mensen met Crocodile Physics: http://home.kpn.nl/bobvandevijver/USBSwitcher_versie2.rar

Wat dit schema nu doet bij het drukken op een van de twee knoppen:
1) Verbreekt de verbinding van de datalijnen
2) Verbreekt de verbinding van de voedingslijnen
3) Switcht dan de usb port van A naar B of andersom
4) Verbindt de voedingslijnen
5) Verbindt de datalijnen

Voor mij is het nu in ieder geval duidelijk dat er een losse aparte voeding van 12 volt bijkomt (want dan weet ik hoe ik een 1hz puls generator kan maken )
Zitten er nog fouten hierin? Zoja, waar?
Mensen die nog andere tips hebben voor de schakeling?

[ Voor 29% gewijzigd door BobV op 27-04-2010 22:41 . Reden: KPN webserver pakte de .cyp file niet goed, heb er een .rar van gemaakt... ]

[voodooless]

Waar ik me zorgen over zou maken is of je de datalijnen wel goed kan schakelen met een relais. Logisch gezien zou dat wel moeten werken, je zit echter wel met een behoorlijk hoogfrequent signaal, dat eigenlijk twisted pair moet blijven, en ook nog eens 90 Ohm impedant moet zijn, om goede datatransfer te verzekeren. Je zult in ieder geval relais moeten gebruiken die speciaal voor dit soort toepassingen gemaakt zijn. Hou de kabeltjes en spoortjes gewoon lekker kort en compact, dan zou het geen probleem moeten geven.

[BobV]

- Spoortjes/kabeltjes kort houden --- Ga ik rekening mee houden

- Speciale relais? --- Mensen die daarvoor suggesties hebben, anders ga ik het gewoon proberen met normale relais.... Ik had namelijk het idee dat het alleen de twee verschillende pinnen hoeft te verbinden en het daarom niet zoveel zou uitmaken...

- Apart schakelen van de datalijnen en de voedingslijnen --- Check!

- Als de schakeling op vijf volt minder dan 500mA gebruikt, kan ik dan gewoon de voedingsspanning van de pc gebruiken? (zit via een usb-hub met eigen voeding aangesloten). Scheelt weer een aparte adapter...
Ik vraag dit omdat ik ergens heb gelezen dat het aangesloten apparaat specifiek om de maximale voedingsstroom (500mA) zou moeten vragen, en dat zal me niet gaan lukken

{edit}
Het toetsenbord zelf gebruikt 70 mA, dus als de schakeling maximaal 430 mA gebruikt moet het lukken toch? (behalve als het apparaat moet vragen om de maximale stroom....

[ Voor 14% gewijzigd door BobV op 28-04-2010 10:44 ]

[mux]

Ik zou echt niet schakelen met relais. Dat wordt a) onmogelijk lomp groot en b) gaat ontzettend veel bounce opleveren. Ik zou het met snelle gates doen, bijv. 74sn541. Maar... Het kan nog veel mooier, je kunt bijvoorbeeld een USB multiplexer chip gebruiken, denk aan dit.

[BobV]

Zo'n USB multiplexer is dus in feite allemaal relais maar dan in een chip? Want dat zou dan wel ideaal zijn om het klein te houden ja...
Dan kan ik voor het toetsenbord ook gewoon de 5 volt van de hub blijven gebruiken, en aan zijn verbruik te zien ook gewoon zonder extra adapter. de rest van het schema blijft wel intact, omdat ik wel graag die status leds over hou

[mux]

Ja, het zijn een soort relais in een chip, als je het zo bekijkt. Het belangrijkste punt is dat je IMO eigenlijk gewoon echt niet relais kunt gebruiken om een HF datasignaal te schakelen. Het gaat vast wel goed met de meeste apparaten, maar ik weet uit ervaring met soft-USB AVRs (zelfbouwprojectjes met usb erin geklust) dat die dingen flippen als je 100x per seconde de usb-stekker erin en eruit haalt (lees: slecht contact of bouncende contacten, zoals bij mechanische schakelaars). Een silicium multiplexer is dan echt the way to go.

De meeste multiplexers of gates (lees je maar even in op die dingen) zijn alleen niet supersnel - ze kunnen meestal enkele à 10 MHz aan, maar geen 500 MHz. Die link die ik in mn vorige post gaf heeft een multiplexer specifiek voor USB 2.0 erin zitten dus ik neem aan dat die wel netjes de juiste snelheid haalt.

[BobV]

Hij ziet er absoluut netjes uit, sterker nog, ik wilde hem gaan bestellen, leveren ze alleen uit aan bedrijven... Daar moet ik nog even een oplossing op verzinnen

[Sphere-]

Farnell levert wel aan particulieren vanaf een bepaald bedrag (50e).
Hou je er rekening mee dat dit een klein SMD chipje is?

[mux]

En met klein bedoelen we... die pinnetjes die je ziet zitten 0.65mm van elkaar af. Dat soldeer je niet zomaar, daar moet je ofwel veel geduld voor hebben, of een printje voor etsen/frezen.

[ReneK]

Het is een QFN behuizing, dus alleen contactvlakjes aan de onderzijde. Bedoeld voor machinale montage.
Zelfs als je een print hebt, soldeer je dat er niet zomaar met de hand op.

[BobV]

Sphere- schreef op woensdag 28 april 2010 @ 19:00:
Farnell levert wel aan particulieren vanaf een bepaald bedrag (50e).

2 van deze chipjes leveren nog lang geen vijftig euro, dus dat zal hem niet worden Ik ga morgen langs mijn elektronica handel in de buurt, is kijken of die ze kunnen bestellen..

ssj3gohan schreef op woensdag 28 april 2010 @ 19:08:
En met klein bedoelen we... die pinnetjes die je ziet zitten 0.65mm van elkaar af. Dat soldeer je niet zomaar, daar moet je ofwel veel geduld voor hebben, of een printje voor etsen/frezen.

ReneK schreef op woensdag 28 april 2010 @ 19:24:
Het is een QFN behuizing, dus alleen contactvlakjes aan de onderzijde. Bedoeld voor machinale montage.
Zelfs als je een print hebt, soldeer je dat er niet zomaar met de hand op.

Gelukkig heb ik veel geduld, en ik heb wel is wat van gelijke grote gesoldeerd Ik ga het gewoon proberen, en mocht het niet lukken, kan ik altijd zelf nog een plaatje etsen

Wss ga ik er kleine stukjes metaaldraad aan de contactjes maken die daarna op de print komen (uiteraard zo kort mogelijk). En voor de prijs van +/-1 euro per stuk hoeven we het natuurlijk ook niet te laten

[BobV]

Omdat ik beloofd heb updates bij te houden:
Vandaag langs de elektronica boer in Harderwijk geweest, en daar gedaan:
- Printplaatje gehaald (€4)
- 2 drukknopjes (€1.50)
- 7474 (dual D-type Flipflop) (€0.50)
- De TS3USB211 (USB multiplexer) besteld

Van school draadjes en de 7411 (Triple Triple-input And Gate, met een input constant op 5V zodat deze functioneert als een Dual-input And Gate) en de 7404 (Hex Inverter). Ook de ledjes en bijhorende weerstanden meegenomen...

Lekker aan het solderen geweest en het volgende al gebouwd:


Wat er zo uit ziet:

Had even niets beters dan mijn telefoon voor handen...

Helaas werkte de flipflop niet, anders was ik al bijna klaar geweest....
Wat het nu doet: De drukknopjes ruisvrij versterken en filteren, beide knopjes kunnen niet tegelijkertijd ingedrukt worden.

Nog even de multiplexer afwachten en dan klaar om te testen met het toetsenbord