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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB über CAT5 Kabel


Autor: Malte (Gast)
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Moin!

Wie gut sind die Chancen ein USB Signal (Webcam) unbeschadet über ein 
CAT5 Kabel zu bekommen, solange man mit der CAT5-Leitungslänge nicht 
über 5 m kommt? Mir grundsätzlich klar, dass Leitungsimpedanzen 
vermutlich nicht passen werden, mich würde immerhin interessieren, ob 
ein praktischer Versuch überhaupt lohnenswert ist. Vielleicht hat da ja 
jemand schon mal Erfahrungen gesammelt. USB-zu-CAT5-Konverter sind mir 
bekannt, ohne wäre es schlicht billiger ...

Danke für alle Tipps!

Autor: Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Die Chancen sind gering.

Warum aber nimmst Du nicht einfach ein 5m langes USB-Kabel? Die gibt es 
fertig konfektioniert in dieser Länge.

Autor: Malte (Gast)
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Rufus Τ. F. schrieb:
> Die Chancen sind gering.
>
> Warum aber nimmst Du nicht einfach ein 5m langes USB-Kabel? Die gibt es
> fertig konfektioniert in dieser Länge.

okay danke, dann lass ich das Gefummel besser gleich. Geht darum, dass 
eine entsprechende Verbindung in einem Roboterarm verlegt ist, der 
vorne am Werkzeugflansch ("Handgelenk") ne USB-Cam bekommen soll. Das 
Kabel um den Arm rumzutüddeln ist blöd - zumindest wenn's anders geht 
... Danke!

Autor: H.Joachim S. (crazyhorse)
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Malte schrieb:
> Roboterarm
Das ist nicht nur ein elektrisches Problem, wenn es um mehr als ein 
Demo-Modell geht.

Autor: Name: (Gast)
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Es gäbe entsprechende Kabel schon fertig. Also zumindest 
Schleppkettenfähige.

Beispiel:
https://www.sab-kabel.de/produkte/buskabel-und-lei...

Autor: georg (Gast)
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Malte schrieb:
> Mir grundsätzlich klar, dass Leitungsimpedanzen
> vermutlich nicht passen werden

Die sind nicht das Problem, die sind ziemlich ähnlich, aber ein 
USB-Kabel hat dickere Adern für die Stromversrogung. Aber auf die Länge 
eines Roboterarms (sind sicher keine 5 m) und bei geringem 
Stromverbrauch müsste auch das gehen. Kann man, wenn das Kabel liegt, 
einfach mal ausprobieren, ausserdem kann man die übrigen Paare auch für 
GND und 5V zusammenschalten.

Georg

Autor: Manfred (Gast)
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Rufus Τ. F. schrieb:
> Die Chancen sind gering.

Wo, außer bei der Speiseleistung, sind Deine Bedenken?

Ich würde eher erwarten dass es funktioniert.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Manfred schrieb:

>> Die Chancen sind gering.
>
> Wo, außer bei der Speiseleistung, sind Bedenken?

Bei der Impedanz. Grundsätzlich sind USB-Signale sehr empfindlich
gegenüber Verzögerungen und Veränderung der Anstiegszeiten.
Wesentlicch empfindlicher als LAN-Signale.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Rufus Τ. F. schrieb:
> Die Chancen sind gering.

Die Chancen stehen gut.

Autor: georg (Gast)
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Harald W. schrieb:
> Bei der Impedanz.

USB 90 Ohm, CAT5 100 Ohm +- 15%. So genau sind die Kabel garnicht zu 
fertigen.

Georg

Autor: Vka (Gast)
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Wenn man einen Port direkt am Mainboard nimmt und so schon mal die ganze 
schlechte Gehäuse Verkabelung im PC einspart, habe ich USB eigentlich 
als sehr robust kennen gelernt.
Ich würde es wohl einfach mal probieren, kaputt geht davon nichts, 
funktioniert nur evtl. nicht.

Andere Idee: Netzwerkfähige Kamera mit PoE Versorgung. Die läuft dann 
100%ig am CAT5 Kabel!

Autor: Crazy H. (crazy_h)
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Es gibt auch auf ebay&Co. sog. Inspektionskameras mit bis zu 15m Kabel 
für USB.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Crazy H. schrieb:
> Es gibt auch auf ebay&Co. sog. Inspektionskameras mit bis zu 15m
> Kabel
> für USB.

Wahrscheinlich alle 5m ein Knubbel im Kabel wo ein USB-Hub 
eingeschrumpft ist. Und nach 15 Metern reicht die Spannung für den 
dritten Hub nicht mehr aus weil die Chinesen sich kein Kupfer leisten 
können, deshalb maximal 15m.

Autor: tfx (Gast)
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Habe das vor Jahren selbst mal mit einer Webcam probiert und es lief zu 
meiner Verwunderung problemlos. Waren mehrere Meter gewöhnliche 
Aderleitung.

Autor: Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Bernd K. schrieb:
> deshalb maximal 15m.

Nee, weil die Anzahl der kaskadierbaren USB-Hubs beschränkt ist, und 
irgendwann die ganze Chose zu langsam wird.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Rufus Τ. F. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> deshalb maximal 15m.
>
> Nee, weil die Anzahl der kaskadierbaren USB-Hubs beschränkt ist, und
> irgendwann die ganze Chose zu langsam wird.

Ein bisschen mehr als nur 2 Hubs geht schon (afair 7) und langsamer 
sollte es eigentlich auch nicht werden.

Autor: Crazy H. (crazy_h)
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Bernd K. schrieb:
> Crazy H. schrieb:
>> Es gibt auch auf ebay&Co. sog. Inspektionskameras mit bis zu 15m
>> Kabel
>> für USB.
>
> Wahrscheinlich alle 5m ein Knubbel im Kabel wo ein USB-Hub
> eingeschrumpft ist. Und nach 15 Metern reicht die Spannung für den
> dritten Hub nicht mehr aus weil die Chinesen sich kein Kupfer leisten
> können, deshalb maximal 15m.

Oder die Bild-USB-Wandlung ist im USB-Stecker und das Kabel ist nur fürs 
Videosignal. Bei einer Kameragröße von d5.5x40mm (hab auch schon 
d3.9x40mm gesehen) sehr wahrscheinlich.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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Bei der Stromversorgung lassen sich ja jeweils 3 Adern paralle schalten, 
hast ja 8 davon im Kabel.

Autor: Malte (Gast)
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Okay, vielen Dank für die zahlreichen Hinweise! Vielleicht probiere ich 
es dann doch einfach mal aus ...

Noch eine Nachfrage dazu: Da intern ja wie gesagt ein Kabel mit mehreren 
(genaugenommen drei) jeweils geschirmten Twisted-Pairs verlegt ist, 
könnte ich die USB+ und USB- Datenleitungen entweder über ein 
twisted-pair laufen lassen oder sogar jedem Signal eine gesonderte Ader 
in jeweils unterschiedlichen Paaren gönnen. Gibt's es einen guten Grund 
letzteres zu tun? Wenn ich es richtig sehe sind die Adern in typischen 
USB Kabeln ja weder verdrillt noch einzelnd geschirmt.

Danke!

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Ich glaube, man verdrillt D+ mit D-. jedenfalls wird das bei RS485 
empfohlen, dass mir ähnlich vorkommt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Christian R. (supachris)
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Jo, auf jeden Fall verdrillen, sonst ist es witzlos mit + und -. Und 
wegen der Impedanz mach dir keine Sorgen, das wird klappen. 5m geht aber 
auch mit sehr guten USB Kabeln gerade so. Ab 6m klappt es dann 
protokollmäßig nicht mehr ohne Hub.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Malte schrieb:
> a intern ja wie gesagt ein Kabel mit mehreren
> (genaugenommen drei) jeweils geschirmten Twisted-Pairs verlegt ist,
> könnte ich die USB+ und USB- Datenleitungen entweder über ein
> twisted-pair laufen lassen

Ja natürlich. Nur so hast Du die 100 Ohm Wellenwiderstand und 
symmetrische Übertragung. Das ist doch gerade der Witz dabei, genau 
dafür sind doch die verdrillten Doppeladern gemacht, nämlich um jeweils 
genau ein IRGENDWAS+/IRGENDWAS- Päärchen gemeinsam zu transportieren! 
USB+/USB- sind genau so ein Päärchen für ne Doppelader.

: Bearbeitet durch User
Autor: USB4.0 (Gast)
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Christian R. schrieb:
> Jo, auf jeden Fall verdrillen, sonst ist es witzlos mit + und -. Und
> wegen der Impedanz mach dir keine Sorgen, das wird klappen. 5m geht aber
> auch mit sehr guten USB Kabeln gerade so. Ab 6m klappt es dann
> protokollmäßig nicht mehr ohne Hub.

Ja, auf den richtigen USB-Hub Chip kommt es an - dann geht es auch über 
10m ohne Knubble bei 5m.

Anbei der Chip der in Delocks USB2.0 Highspeed 10m 4-Port Hub war.

Hersteller: unbekannt

Autor: c-hater (Gast)
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Bernd K. schrieb:

> Ein bisschen mehr als nur 2 Hubs geht schon

Ja. Maximal fünf (inclusive root hub) sind spezifiziert. Sprich: An die 
USB-Buchse eines Computers kannst du maximal vier aktive Verlängerungen 
(mit Hubs an ihren Enden) "in Reihe" anschließen (mit jeweils maximal 5m 
Strippe) und dann noch das Gerät an den letzten Hub, ebenfalls mit 
maximal 5m Strippe. Insgesamt ist also bei 5*5=25m Schicht im Schacht, 
jedenfalls soweit es die Spezifikation betrifft. Alles darüber hinaus 
kann funktionieren, aber niemand wird es dir garantieren können oder 
wollen.

> langsamer
> sollte es eigentlich auch nicht werden.

Das wird es tatsächlich nicht. Der Durchsatz wird davon absolut nicht 
beeinflusst. Sofern die Qualität der Komponenten stimmt, also alles ohne 
Retries auf höheren Protokollebenen abläuft. Genau dazu, eben das sicher 
zu stellen, gibt es die Specs, die die Beschränkung auf 5 Hubs und je 5m 
Strippe einer bestimmten Mindestqualität fordern...

Autor: H. (Gast)
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USB4.0 schrieb:
> Hersteller: unbekannt

Terminus, Taipeh. FE1.1 und FE2.1 (7Port) sind richtig gute Produkte, 
hocher Datendurchsatz, stabil. Es gibt von Exar einen baugleichen, 
Urheber ist aber Terminus:

https://cdn-shop.adafruit.com/product-files/2991/F...
(Rev.+1.0).pdf


Siehe auch:
Beitrag "FE1.1s/FE2.1 == XR22404/XR22417"

Autor: H. (Gast)
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