यूएसबी डिवाइस के विकास के दौरान मुझे अपने पीसी के यूएसबी पोर्ट की सुरक्षा के लिए क्या उपाय करने चाहिए?

Question

मैं PIC माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके USB 1.1 डिवाइस विकसित करना शुरू करने जा रहा हूं। मैं इस प्रक्रिया के दौरान अपने पीसी के एक यूएसबी पोर्ट को ब्रेड बोर्ड से जुड़ा रखने जा रहा हूं। मैं एक शॉर्ट सर्किट या जोड़ने के द्वारा मेरे पीसी के यूएसबी पोर्ट नष्ट करने के लिए नहीं करना चाहते हैं गलती से डाटा एक दूसरे के लिए लाइनों या एक बिजली की लाइन।$\pm$

मैं USB पोर्ट की सुरक्षा कैसे कर सकता हूं? क्या एक मानक यूएसबी पोर्ट में अंतर्निहित शॉर्ट सर्किट सुरक्षा है? क्या मुझे कुछ पिनों पर डायोड, रेसिस्टर्स, फ़्यूज़ को / के माध्यम से / कनेक्ट करना चाहिए?

Comments

VCC पर एक resettable फ्यूज का उपयोग करना एक अच्छी शुरुआत होगी, यह मानते हुए कि आपने इसे सही तरीके से मूल्यांकित किया है। हालांकि वे डेटा लाइन पर कैसे काम करेंगे, इसके लिए मैं नहीं बोल सकता।

— बहुपद

डेटा लाइनों को कम से कम एक टीवीएस, या इससे भी बेहतर, ऑप्टोइसोलेशन की आवश्यकता होगी।

— इग्नासियो वाज़केज़-अब्राम्स

मुझे लगता है कि आधुनिक मेनबोर्ड कुछ सहनशील हैं। जब AVR के साथ छेड़छाड़ करता है, तो मैंने गलती से GND को VCC से जोड़ दिया था और इसके अलावा डिवाइस को सिस्टम द्वारा डिस्कनेक्ट किया जा रहा था (यानी विंडोज़ ने "डिवाइस डिस्कनेक्ट" साउंड बजाया) कुछ भी नहीं हुआ। यह ध्यान देने योग्य हो सकता है कि यह कोई प्रत्यक्ष यूएसबी कनेक्शन नहीं था । वीसीसी आईएसपी केबल के माध्यम से आया (जो इसे यूएसबी से मिला) और जीएनडी एक यूएसबी => सीरियल केबल के माध्यम से आया।

— ThiefMaster

@ThiefMaster "कुछ हद तक" - मुझे अभी भी इस पर भरोसा नहीं होगा। मैंने एक मानक माइक्रोयूएस 3 कनेक्टर में प्लगिंग की प्रक्रिया में एक बिल्कुल नया बोर्ड (आधे यूएसबी पोर्ट को अक्षम करने) को तला दिया है - गलती से किसी तरह कुछ पिन को छोटा कर दिया होगा। बिंदु, यह अभी भी क्षति के लिए काफी आसान है।

— बॉब

किसी भी परिस्थिति में, अपनी रक्षा के लिए मदरबोर्ड पर भरोसा न करें। मैं अपनी मदरबोर्ड, कीबोर्ड, माउस और कुछ अन्य USB बाह्य उपकरणों को उड़ाने का प्रबंधन करता हूं, जब मैं 5V रेल पर 24v डालता हूं ....

— CurtisHx

Answer 1

यह एक हब का उपयोग करने के लियोन के सुझाव पर विस्तार करना है।

USB हब सभी समान नहीं बनाए गए हैं। अनौपचारिक रूप से, कई "ग्रेड" हैं:

1. सस्ते हब। ये उस बिंदु के अनुकूल हैं जहाँ वे USB युक्ति का पालन नहीं करते हैं। अक्सर, डाउनस्ट्रीम बंदरगाहों की + 5V लाइनें सीधे कंप्यूटर से वायर्ड हो जाती हैं। कोई सुरक्षा स्विच नहीं। शायद एक पॉलीफ़्यूज़, अगर भाग्यशाली हो।
   संपादित करें: यहाँ एक धागा है जहाँ ओपी कम्पैनिनिग है कि अनुचित तरीके से बनाया गया USB हब अपने पीसी को बैक-फीड कर रहा है।
2. डिसेंट हब्स। डाउनस्ट्रीम + 5 वी को ओवर-करंट प्रोटेक्शन वाले स्विच के माध्यम से जोड़ा गया है। ESD सुरक्षा आमतौर पर मौजूद है।
3. औद्योगिक हब। टीवीएस और रीसेटेबल फ़्यूज़ के रूप में आमतौर पर सम्मानजनक ओवरवॉल्टेज संरक्षण होता है।
4. पृथक हब। अपस्ट्रीम पोर्ट और डाउनस्ट्रीम पोर्ट के बीच वास्तविक गैल्वेनिक अलगाव है। अलगाव रेटिंग 2kV से 5kV हो जाती है। पृथक हब का उपयोग तब किया जाता है जब वास्तव में उच्च वोल्टेज एक डाउनस्ट्रीम पोर्ट (उदाहरण के लिए एसी, डीफिब्रिलेटर, एक बड़ी मोटर से वापस ईएमएफ) से आ सकता है। आइसोलेटेड हब का उपयोग वेनिला स्थितियों में ग्राउंड लूप को तोड़ने के लिए भी किया जाता है।

क्या उपयोग करना है यह उस प्रकार के खतरे पर निर्भर करता है जिसकी आप अपेक्षा कर रहे हैं।

• यदि आप बिजली और डेटा लाइनों के बीच शॉर्ट्स से संबंधित हैं, तो आप एक सभ्य हब का उपयोग कर सकते हैं। सबसे खराब स्थिति में, हब नियंत्रक का बलिदान हो जाएगा, लेकिन यह लैपटॉप पर पोर्ट को बचाएगा।
• यदि आप चिंतित हैं कि + 5V से अधिक वोल्टेज पीसी को मिल सकता है, तो आप हब को टीवीएस और पॉलीफ़्यूज़ से मिलकर ओवरवॉल्टेज संरक्षण के साथ मज़बूत कर सकते हैं। हालांकि, मैं अभी भी + 24 वी के आदेश पर अपेक्षाकृत कम वोल्टेज के बारे में बात कर रहा हूं।
• यदि आप वास्तव में उच्च वोल्टेज से संबंधित हैं, तो अलग हब, गैस डिस्चार्ज ट्यूब पर विचार करें। एक कंप्यूटर का उपयोग करने पर विचार करें जिसे आप खो सकते हैं।

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क्या होगा यदि हम अन्य उपकरणों के बारे में चिंतित हैं जो एक ही हब से जुड़े हैं? क्या कोई औद्योगिक हब पर्याप्त होगा?

— user42875

@ user42875 उत्तर है: संभवतः, यह एक विशिष्ट हब पर और आपके अपेक्षित खतरे के स्तर पर निर्भर करता है। आपको अपने विशेष औद्योगिक केंद्र के विनिर्देशों को देखना होगा।

— निक एलेक्सीव

@NickAlexeev ठीक है, लेकिन आप "सस्ते" और "सभ्य" हब के बीच अमेज़न पर अंतर कैसे कर सकते हैं? और क्यों usb आइसोलेटर (सबसे सस्ती लागत 10 डॉलर के आसपास) का उपयोग नहीं कर रहे हैं

— जिनसो

Answer 2

एक हब का उपयोग करें। वे काफी सस्ती हैं, और आपके यूएसबी पोर्ट पूरी तरह से सुरक्षित रहेंगे, चाहे आपका डिवाइस कोई भी हो।

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खैर, कुछ भी नहीं ... उन हब केवल अलगाव के लायक केवी के एक जोड़े के लिए मूल्यांकन कर रहे हैं;)

— बहुपत्नी

यदि हब एक निष्क्रिय है तो पावर पिन सीधे पीसी पावर लाइनों से जुड़ा होगा, या वे अभी भी बिजली अलगाव की पेशकश करते हैं?

— अलेक्सां_ए

@ गुइडो बुरी कहानी। आप के उस शिक्षक को नहीं पता था कि वह क्या कर रहा है। लाइटनिंग किसी भी व्यवसाय की तरह एक नागरिक यूएसबी हब में कूद सकती है। गैस डिस्चार्ज ट्यूब्स (जीडीटी) के माध्यम से चार्ज के ग्राउंड (पृथ्वी) को अलग करके, और शेष चार्ज को टीवीएस ज़ेनर्स के साथ जोड़कर उचित बिजली संरक्षण किया जाता है।

— निक एलेक्सीव

Answer 3

यदि कोई ऐसा करता है जो जीवन यापन के लिए करता है, तो किसी भी सस्ते हब-इन-लाइन को आपको 100% सुरक्षा देनी चाहिए यदि आपका मदरबोर्ड उचित शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा प्रदान करता है। हम हर समय उनका उपयोग करते हैं, तब भी जब हमारे भागों पर ESD परीक्षण कर रहे हैं (15KV zaps बहुत मनोरंजक हैं), और कभी भी एक को उड़ा दिया या एक मेजबान पोर्ट नहीं निकाला।

सस्ते हब से डेटा लाइनें केवल शारीरिक रूप से पीसी से कनेक्ट नहीं हो सकती हैं - 4 या 7 पोर्ट के लिए संचार को अलग करने के लिए बीच में हब चिप होनी चाहिए जो हब प्रदान करता है। USB ईथरनेट की तरह एक बस नहीं है - कई पोर्ट को तार से जोड़ना बस काम नहीं करता क्योंकि सिग्नलिंग का बहुत अधिक उपयोग डीसी स्तरों पर आधारित है। यह हब चिप आपके डिवाइस और डेटा लाइनों पर होस्ट पोर्ट के बीच लगभग मूर्खतापूर्ण सुरक्षा प्रदान करेगा।

सत्ता एक अलग मुद्दा है। मेरे पास एक मदरबोर्ड था जो वर्तमान में यूएसबी पोर्ट को यूएसबी 5 वी लाइन पर फ्यूज के साथ सीमित करता था - एक पुन: प्रयोज्य पॉलीफ़्यूज़ नहीं बल्कि पिघलने वाले तार फ्यूज। एक अनपेक्षित लघु आवश्यक प्रमुख मदरबोर्ड सर्जरी। पावर वह क्षेत्र है जिसमें समस्याएँ उत्पन्न होने की सबसे अधिक संभावना है। एक अच्छा पावर्ड हब खरीदें (कहें, $ 25 मूल्य), आपूर्ति किए गए एडॉप्टर का उपयोग करें, और आप जाने के लिए अच्छे हैं।

यदि आप वास्तव में पागल हैं, तो USB होस्ट और डिवाइस के बीच 4 हब तक की अनुमति देता है। 4 विभिन्न सस्ते संचालित हब खरीदें, उन्हें लाइन में हुक करें, और इसके लिए जाएं।

शुभ लाभ

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मल्टीपल हब्स स्टैकिंग का एक और फायदा है। USB के शुरुआती दिनों में उन उपकरणों को देखना असामान्य नहीं था जो होस्ट से एक से अधिक हब दूर होने पर भी अच्छी तरह से या बिल्कुल भी काम नहीं करेंगे। नियमित रूप से चार के साथ परीक्षण बहुत कम विलंबता मान्यताओं को हिला देना चाहिए। एक बार जब आप परिचालन सुरक्षा के प्रति आश्वस्त हो जाते हैं, तो कम हब के साथ सही संचालन के लिए परीक्षण करना भी न भूलें।

— RBerteig

जैसा कि कोई है जो प्रोटोटाइप यूएसबी हार्डवेयर को पीसी से जोड़ता है, यह भी जानते हैं कि परतदार यूएसबी सॉफ्टवेयर होस्ट ओएस को क्रैश कर सकता है। हमारे पास USB पोर्ट (रिबूट की आवश्यकता) को अक्षम करने के साथ विंडोज हैं। इसके अलावा OSX कभी-कभी खराब यूएसबी डेटा के कारण कर्नेल घबराहट करता है।

— डेविड पूले

Answer 4

एनालॉग डिवाइस आपकी समस्या के लिए दो चिप समाधान करता है, यह 12mbps तक की USB बस के लिए पूर्ण शक्ति और डेटा अलगाव प्रदान करता है, जो आपकी आवश्यकताओं के लिए ठीक होना चाहिए:

http://www.ubasics.com/usb_isolator

पावर - ADuM5000
डेटा - ADuM4160

कई मूल्यांकन किट और ब्रेकआउट बोर्ड हैं, जो टांका लगाने वाले लोहे के साथ काम नहीं करने वालों के लिए उपयोग करना आसान बनाते हैं।

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और जब वह इसे बनाता है और पहली बार इसका परीक्षण करता है, तो वह यूएसबी की सुरक्षा कैसे करता है ;-)

— Myforwik

@Myforwik वह एक हब का उपयोग करेंगे!

— इयान बॉयड

Answer 5

वायरलेस हब का उपयोग करें। मैं किसी को USB डिवाइस बनाने के लिए देखना चाहता हूं जो वायरलेस USB हब के माध्यम से मदरबोर्ड को भून सकता है ...

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क्या आप कुछ सेंटीमीटर की दूरी पर मेरे 10 केवी टेस्ला कॉइल की कोशिश करना चाहेंगे?

— इलियट फ्रिस्क

निश्चित रूप से वह देखना चाहेंगे कि कौन नहीं करेगा? :)

— पॉल बिकोटे

@PaulBecotte उल से अंडरराइटर। ;)

— इलियट फ्रिस्क

@BenjiWiebe बस मुझे पहले इसे एक गर्म-गोंद कॉर्ड गर्म करें ...

— इलियट फ्रिश

एक नीयन साइन ट्रांसफार्मर के साथ स्पार्क गैप कॉइल ; यह एक मजेदार सप्ताहांत परियोजना थी।

— इलियट फ्रिस्क

Answer 6

सेल्फ-पावर्ड) हब का उपयोग करना एक अच्छा विचार है। इसके अलावा, आप अपने सिस्टम के बिल्ट-इन USB पोर्ट के बजाय अपने पीसी में USB ऐड-ऑन कार्ड का उपयोग कर सकते हैं, जो आगे की सुरक्षा प्रदान करेगा।

Answer 7

यदि आप जिस डिवाइस से usb पोर्ट की शक्ति का रन बना रहे हैं वह एक साधारण हब करेगा। यदि डिवाइस बाहरी शक्तियों का उपयोग करता है तो अलगाव का उपयोग करें। मैं इसके बारे में बात करता हूं। मेरी मैकबुक प्रो के एक यूएसबी पोर्ट को बाहरी रूप से संचालित अरुडिनो बोर्ड के साथ ग्राउंडलूप के कारण तला हुआ है। अन्य एवियर्स में से एक में कम लागत वाले यूएसबी अलगाव के लिए एक अच्छा समाधान है।