การเลือกใช้สาย USB สำหรับงานไมโครคอนโทรลเลอร์

การเลือกใช้สาย USB สำหรับงานไมโครคอนโทรลเลอร์

choosing the right usb cable for microcontroller projects

สาย USB มี 2 แบบหลักๆ ดังนี้

  • สำหรับจ่ายไฟ: สายชาร์จโทรศัพท์มือถือทั่วไป สายชาร์จแบตเตอรี่ ใช้สำหรับจ่ายไฟ/ชาร์จไฟอุปกรณ์  ไม่มีสายข้อมูลสำหรับถ่ายโอนข้อมูล มักมีเส้นสีแดง ดำ และเขียว หาซื้อง่าย
  • สำหรับจ่ายไฟและสื่อสารข้อมูล: ใช้สำหรับทั้งจ่ายไฟ/ชาร์จไฟอุปกรณ์และถ่ายโอนข้อมูล มีสายข้อมูลเพิ่มเติม มักมีเส้นสีแดง ดำ เขียว และขาว ใช้งานได้หลากหลาย

สาย USB แต่ละแบบมีคุณสมบัติหลักคือเป็นทางเดินสำหรับจ่ายไฟ แต่มีความสามารถในการรองรับการจ่ายกระแสไฟที่ไม่เท่ากัน เป็นเรื่องสำคัญที่ต้องตรวจสอบสายที่ใช้ว่ารองรับการจ่ายกระแสไฟเพียงพอหรือมีคุณภาพตามต้องการหรือไม่ ในขณะเดียวกันก็มีความสัมพันธ์กับอะแดปเตอร์จ่ายไฟที่ควรมีกำลังไฟที่เหมาะสมกับอุปกรณ์ด้วยเช่นกัน

 

 

ประเภทของหัวต่อ (Connector Type)

  • USB Type-A: เป็นหัวต่อแบบดั้งเดิมที่ใช้มานาน รูปร่างแบนๆ ใช้งานกับอุปกรณ์ทั่วไป เช่น คอมพิวเตอร์ แฟลชไดรฟ์ ฮาร์ดดิสก์ภายนอก ฯลฯ
  • USB Type-B: รูปร่างสี่เหลี่ยมผืนผ้า มักใช้กับอุปกรณ์ที่เสียบค้างไว้ เช่น เครื่องพิมพ์ สแกนเนอร์ ฯลฯ
  • USB Type-C: รูปร่างรีๆ ใช้งานพลิกเสียบได้ทั้งสองด้าน รองรับการชาร์จไฟและถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูง พบได้ในอุปกรณ์สมัยใหม่ เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต โน้ตบุ๊ก ฯลฯ
  • Mini USB: รูปร่างเล็กกว่า Type-B นิยมใช้กับอุปกรณ์พกพาในอดีต เช่น กล้องดิจิทัล MP3 Player ฯลฯ ปัจจุบันไม่นิยมใช้แล้ว
  • Micro USB: รูปร่างเล็กกว่า Type-B นิยมใช้กับอุปกรณ์พกพา เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต กล้องดิจิทัล ฯลฯ

 

 

ตัวอย่างอุปกรณ์ไมโครคอลโทรลเลอร์ที่ใช้หัวต่อประเภทต่างๆ

Mini USB : Arduino Nano

USB Type-B : Arduino UNO, Maga

Micro USB : Raspberry pi pico w, ESP32 dev kit

USB Type-C : ESP32-S3-Devkit-C, ESP32 S3 Pico, ESP32 C3 Super Mini, Seeed Studio XIAO, Raspberry pi 4 model B เป็นต้นไป

 

ในเนื้อหาต่อไปนี้ จะเป็นเนื้อหาเกี่ยวกับสายแบบ Micro USB และ USB-C ซึ่งเป็นที่นิยมใช้

 

 

ความสามารถในการจ่ายไฟและสื่อสารข้อมูลของ Micro USB

สาย Micro USB เป็นมาตรฐานการเชื่อมต่อที่ใช้กันทั่วไปสำหรับชาร์จไฟและถ่ายโอนข้อมูลกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยทั่วไปจะรองรับไฟ 5 โวลท์ (DC) สำหรับการชาร์จอุปกรณ์บางประเภทอาจมีที่รองรับไฟ 9 โวลท์ หรือ 12 โวลท์ได้

ความสามารถของสาย Micro USB เกี่ยวกับกระแสไฟที่รองรับได้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ดังนี้:

1. ประเภทของสาย Micro USB:

  • สาย Micro USB 2.0: รองรับกระแสไฟสูงสุด 500 mA (0.5 แอมแปร์) เหมาะสำหรับชาร์จอุปกรณ์ทั่วไป เช่น โทรศัพท์มือถือรุ่นเก่า กล้องดิจิทัล เครื่องเล่น MP3
  • สาย Micro USB 3.0: รองรับกระแสไฟสูงสุด 900 mA (0.9 แอมแปร์) เหมาะสำหรับชาร์จอุปกรณ์ที่ต้องการกระแสไฟปานกลาง เช่น แท็บเล็ต สมาร์ทโฟนรุ่นใหม่
  • สาย Micro USB BC 1.2: รองรับกระแสไฟสูงสุด 1.5 แอมแปร์ เหมาะสำหรับชาร์จอุปกรณ์ที่ต้องการกระแสไฟสูง เช่น กล้อง DSLR แล็ปท็อปบางรุ่น

 

 

    ความสามารถในการจ่ายไฟและสื่อสารข้อมูลของ USB-C

    สาย USB-C ทั่วไป รองรับกระแสไฟฟ้าได้สูงสุด 5 แอมแปร์ (A) ที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุด 20 โวลต์ (V) ซึ่งหมายความว่าสามารถจ่ายพลังงานได้สูงสุด 100 วัตต์ (W) อย่างไรก็ตาม ค่ากระแสและแรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงที่สายเคเบิลสามารถจ่ายได้นั้น ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ดังนี้:

    • มาตรฐาน USB: สายเคเบิล USB-C รองรับมาตรฐาน USB หลายเวอร์ชัน แต่ละเวอร์ชันรองรับความเร็วในการส่งข้อมูลและพลังงานไฟฟ้าที่แตกต่างกัน
    มาตรฐาน USB ความเร็วในการส่งข้อมูล พลังงานไฟฟ้า
    USB 2.0 480 Mbps 15 W
    USB 3.0 5 Gbps 15 W
    USB 3.1 Gen 1 5 Gbps 100 W
    USB 3.2 Gen 2 10 Gbps 100 W
    USB 4 สูงสุด 40 Gbps 100 W

     

    • ชิป E-Marker: สายเคเบิล USB-C บางสายมีชิป E-Marker ชิปนี้ช่วยให้สายเคเบิลสามารถสื่อสารกับอุปกรณ์และโฮสต์ เพื่อแจ้งความสามารถในการจ่ายพลังงานสูงสุด หากสายเคเบิลไม่มีชิป E-Marker อุปกรณ์จะจำกัดพลังงานไฟฟ้าที่จ่ายผ่านสายเคเบิลไว้ที่ 15 W
      *ชิป E-Marker บนสาย USB-C ไม่จำเป็นสำหรับงานไมโครคอนโทรลเลอร์ทั่วไป เนื่องจากชิป E-Markerไมโครคอนโทรลเลอร์ทั่วไปไม่ได้รองรับมาตรฐานการส่งข้อมูลที่สูง และมักใช้พลังงานต่ำหรือปริมาณข้อมูลที่ไม่มาก ซึ่งไม่มีระบบหรือโปรโตคอลที่ชิป E-Marker รองรับ
    • คุณภาพของสายเคเบิล: สายเคเบิล USB-C ที่มีคุณภาพต่ำอาจไม่สามารถรองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดได้ อาจทำให้เกิดความร้อนและความเสียหายต่ออุปกรณ์

     

     

    ตารางสรุปความสามารถในการจ่ายไฟและสื่อสารข้อมูล Micro USB และ USB-C

    ตารางนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับการใช้ micro USB และ USB-C ในมาตรฐานต่างๆ รวมถึงความเร็วในการส่งข้อมูล, การใช้พลังงานในหน่วยวัตต์ (W), แอมป์ (A), และโวลต์ (V) พร้อมแรงดันที่สามารถใช้งานได้ทั้งหมด:

    มาตรฐาน USB ประเภท แรงดันไฟฟ้า (V) กระแสไฟฟ้า (A) พลังงาน (W) ความเร็วในการส่งข้อมูล
    USB 2.0 Micro USB 5V 0.5A 2.5W 480 Mbps
    USB 3.0/3.1 Gen 1 Micro USB 5V 0.9A 4.5W 5 Gbps
    USB 3.2 Gen 1 Micro USB 5V 0.9A 4.5W 5 Gbps
    USB BC 1.2 Micro USB 5V 1.5A 7.5W 480 Mbps
    USB-C Default
    (USB3.1G2)
    USB-C 5V 3A 15W สูงสุด 10 Gbps
    USB 3.2 Gen 2 USB-C 5V 0.9A 4.5W 10 Gbps
    USB PD (USB3.1 G2) USB-C 5V, 9V, 12V, 15V, 20V สูงสุด 5A สูงสุด 100W สูงสุด 40 Gbps
    USB 4.0 USB-C 5V, 9V, 12V, 15V, 20V สูงสุด 5A สูงสุด 100W สูงสุด 40 Gbps
    Thunderbolt 3 USB-C 5V, 9V, 15V, 20V สูงสุด 5A สูงสุด 100W สูงสุด 40 Gbps

     

     

    การเลือกสาย USB ที่เหมาะสมสำหรับโปรเจกต์ไมโครคอนโทรลเลอร์

    ปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณาเลือกสาย USB สำหรับโปรเจกต์ไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ:

    1. การเลือกว่าจะชาร์จหรือสื่อสาร: ควรเลือกสายที่เหมาะสมกับจุดประสงค์การใช้งาน หากเน้นการชาร์จ(ใช้เป็นสายสำหรับจ่ายไฟ) ควรเลือกสายที่รองรับกระแสไฟสูงได้ดี แต่ถ้าเน้นการสื่อสาร ควรเลือกสายที่มีคุณภาพการถ่ายโอนข้อมูลที่มั่นคง
    2. ประเภทของตัวต่อปลายทั้งสองด้าน: ตรวจสอบว่าเป็นประเภทที่เข้ากันได้กับพอร์ตของไมโครคอนโทรลเลอร์ เช่น Micro USB, USB-C หรือ USB-A
    3. ความยาวของสาย: เลือกความยาวที่เหมาะสมกับการตั้งค่าพื้นที่ทำงาน โดยไม่ยาวเกินไป เพราะสายสั้นมักจะมีสัญญาณที่แข็งแรงและมีการถูกรบกวนน้อยกว่า
    4. ความต้องการในเรื่องพลังงาน: เน้นเลือกสายที่นำกระแสไฟได้ดี และหากใช้เพาเวอร์อะแดปเตอร์ ควรเลือกแบบที่มีเอาต์พุต 5V เท่านั้น เพราะการใช้แรงดันสูงกว่าอาจทำให้ไมโครคอนโทรลเลอร์เสียหายได้
    5. ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล: ปกติไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้ปริมาณข้อมูลที่ไม่มาก แต่ควรเลือกสายที่รองรับความเร็วขั้นต่ำที่เหมาะสมกับการใช้งาน
    6. คุณภาพและความทนทาน: เลือกสายที่มีวัสดุคุณภาพสูง ทนต่อการใช้งานซ้ำๆ และการโค้งงอ
    7. คุณสมบัติพิเศษ: เช่น สายที่มีหัวโค้งงอหรือออกแบบมาเพื่อให้เหมาะกับโปรเจกต์ของคุณ
    8. แบรนด์และรีวิว: เลือกสายจากแบรนด์ที่น่าเชื่อถือ และอ่านรีวิวจากผู้ใช้จริงเพื่อประกอบการตัดสินใจ
    9. การทดสอบและการตรวจสอบจริง: ก่อนใช้งาน ควรทดสอบการเชื่อมต่อและความเสถียร เพื่อให้แน่ใจว่าสายสามารถทำงานได้ตามต้องการ

     

     

    สรุป

    การเลือกสาย USB และเพาเวอร์อะแดปเตอร์ที่เหมาะสมมีความสำคัญสำหรับการใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์อย่างมีประสิทธิภาพโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้า 5V

    ดังนั้น ควรใช้เพาเวอร์อะแดปเตอร์ที่มีเอาต์พุต 5V เพื่อป้องกันความเสียหายต่อวงจรและอุปกรณ์รอบข้าง การใช้แหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสมจะช่วยให้ระบบมีความเสถียรและลดปัญหาการค้างหรือการรีเซ็ต

     

     

    หมายเหตุ: อาจมีมาตรฐาน USB ใหม่กว่า หรืออุปกรณ์ที่สามารถจ่ายไฟและรับกำลังงานที่สูงกว่านี้ในอนาคต เราจะอัปเดตอีกครั้ง แต่ในตอนนี้ข้อมูลยังคงถูกต้องสำหรับการใช้งานทั่วไปในปัจจุบัน

     

     

     

    แหล่งข้อมูล

    https://www.usb.org/usbc

    https://en.wikipedia.org/wiki/USB_hardware

    https://en.wikipedia.org/wiki/USB-C

    https://compliance.usb.org/index.asp?UpdateFile=Cables%20and%20Connectors&Format=Standard

    https://www.kingston.com/en/usb-flash-drives/usb-30?capacity_2=32gb&connector_2=usb-a
     

     

     

    กดติดตามเพื่อไม่พลาดทุกบทความดีๆ! 💡
    ถ้าคุณชอบเนื้อหานี้ อย่าลืมกดติดตามเป็นกำลังใจ ❤️
    รับอัพเดตเนื้อหาใหม่ๆ และไอเดียเจ๋งๆ ได้ที่นี่ทันที!

     

     

     

     

    Generate by OpenAI, Gemini, Adobe Firefly

    แหล่งอ้างอิง

    Disclaimer: ข้อมูลนี้จัดทำขึ้นเพื่อเป็นแนวทางในการศึกษาและทำความเข้าใจเท่านั้น ไม่ควรถือเป็นคำแนะนำทางวิชาการหรือทางการค้า

    BESTการเลือกใช้สาย USB สำหรับงานไมโครคอนโทรลเลอร์

    Related Posts

    Dustation dev kit V.2| SET and RESET

    SET สามารถสลับการเข้าสู่โหมดพักและเริ่มใหม่ได้ RESET เม