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USB2514集線器調試總結

17. 因此 6.5 srv 焊盤 很多 第一個 理論 完全

一般的MCU不會留有太多的USB口,但在實際項目中又會遇到需要很多個USB口的情況,這時就會用到USB集線器來擴展USB口了。USB2514這個芯片是我在工作中用的比較多的,但是問題很多,從來沒有調穩定過,前幾天抽空把這個芯片調了一下,終於調穩定了。現在就把我調試過程寫下來。

首先在網上抄了一個電路,原理如下:

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圖中所有的紅色標號全部用導線引出,下遊的USB端口接了4個USB座。所有電路手工焊接,焊完後插上電腦一點反應都沒有,測量各電壓都正常,但是晶振沒起振。網上搜了一下有人說這個芯片必須下級要連設備晶振才會起振,於是我插了一個U盤,但是晶振還是沒有起振。

之後將芯片各腳重新過了一遍錫後將晶振旁邊的18pf電容換成了22pf,插上電後提示“無法識別的USB設備”。

網上搜資料,大多數人說是焊接問題導致的,於是我又把芯片各引腳過了一遍錫,插上電腦提示“USB端口上的電湧”,“未知USB設備所需電量超出該端口所能提供的電量”,如圖:

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手摸芯片明顯發熱,我本以為還是用不了,結果用示波器量一下晶振竟然起振了(此時下級USB沒有連接設備),插上一個U盤也識別到了,而且還能正常使用,不過接出的4個USB口有一個不能用,於是我又把各引腳過了一遍錫,現象和之前還是一樣的。後來發現其實並不是每次都能識別到設備,測量電流在200mA左右。

雖然最後問題都沒有解決,但我覺得就是焊接導致的。這版電路沒有什麽保護,我不想在上面耗費太多時間,因此直接換了另一版電路,如下:

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第二版比第一版多了很多東西,有些地方還有差異,具體來看一下這些差異:

第一處是22,24,25這三個引腳,第一版是接了100K電阻到地,第二版直接懸空了,查看資料:

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雖然沒有完全理解是什麽意思,但是發現這幾個引腳還挺重要的,資料上並沒找到這幾個引腳懸空是什麽狀態,為了保險起見還是應該下拉到地。

第二處是第一版的27號引腳接的是3.3V,而第二版27號引腳接的是5V,查看資料:

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必須連3.3V !!!

第二版原理圖中新增的部分第一處是多了一個TPS2069,這是一個電流驅動芯片,輸入電壓4.5V~5.5V,輸出電流1.5A。所以這裏不知道接這個東西有什麽意義。

另外加入了兩個SRV05-4,這是USB接口常用的靜電保護器件。

將有問題的地方修改後原理如下:

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圖中藍色的圓都是焊盤。根據原理圖設計PCB,如下:

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拿到樣板後進行焊接,第一個要焊的器件就是USB2514。根據上次調試的經驗,這個芯片的焊接一定一定不能出問題。我的方法是先在USB2514底下的焊盤上放一些錫膏,然後將芯片壓上去,註意錫膏不能放太多,不然壓芯片的時候會把錫膏擠出來。調整好位置後將PCB板架高,用熱風槍吹PCB的背面,感覺錫膏熔了就OK了。之後再用烙鐵把引腳焊好。一點助焊劑都不要用。之後再焊接剩下的器件。我當時因為手頭沒有SRV05-4這個件,因此就沒焊。

然後將集線器貼在一塊開發板上(只是借助了開發板上的焊盤及公共的地線,僅僅是為了方便焊接而已)。再連一個5V轉3.3V的芯片給USB2514供電。4個下級USB插座也焊上,連上USB插頭,這樣理論上來說它就和我們平時用的USB集線器一樣了。焊接好後如下:

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插上電腦後直接就識別成了一個通用USB集線器:

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不接設備時測量電流只有6.5mA,4個USB口全部能正常使用。而且不接設備時測量晶振是沒有起振的,接上設備時測量晶振才起振,附上示波器測量圖:

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最後總結一下

連接電腦後沒反應;連接電腦後提示USB端口上的電湧;下級沒有連接設備但是晶振起振了,存在用不了的下級USB口;這些都是焊接導致的。

USB2514是3.3V供電,下級不接設備時晶振是不起振的。

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