Welche Maßnahmen sollte ich ergreifen, um die USB-Anschlüsse meines PCs während der Entwicklung eines USB-Geräts zu schützen?

Ich beginne mit der Entwicklung eines USB 1.1-Geräts mithilfe eines PIC-Mikrocontrollers. Während dieses Vorgangs bleibt einer der USB-Anschlüsse meines PCs mit einer Steckkarte verbunden. Ich möchte den USB-Anschluss meines PCs nicht durch Kurzschluss oder versehentliches Anschließen von Datenleitungen oder einer Stromleitung zerstören .$\pm$

Wie kann ich die USB-Ports schützen? Verfügt ein Standard-USB-Anschluss über einen Kurzschlussschutz? Sollte ich Dioden, Widerstände, Sicherungen an / durch / über einige Stifte anschließen?

Dies soll auf Leons Vorschlag, einen Hub zu verwenden, erweitert werden.

Die USB-Hubs sind nicht alle gleich aufgebaut. Inoffiziell gibt es mehrere "Klassen":

1. Günstige Hubs. Diese sind so kostenoptimiert, dass sie sich nicht mehr an die USB-Spezifikation halten. Häufig sind die + 5V-Leitungen der Downstream-Ports direkt mit dem Computer verbunden. Keine Schutzschalter. Vielleicht eine Polyfuse, wenn man Glück hat.
   edit: Hier ist ein Thread, in dem das OP angibt, dass ein nicht richtig gestalteter USB-Hub seinen PC zurückspeist.
2. Anständige Naben. Die nachgeschalteten + 5V werden über einen Schalter mit Überstromschutz angeschlossen. ESD-Schutz ist normalerweise vorhanden.
3. Industrielle Hubs. Es gibt normalerweise einen seriösen Überspannungsschutz in Form von Fernsehgeräten und rücksetzbaren Sicherungen.
4. Isolierte Hubs. Zwischen dem Upstream-Port und den Downstream-Ports besteht eine tatsächliche galvanische Trennung. Die Isolationsbewertung liegt in der Regel zwischen 2 kV und 5 kV. Isolierte Hubs werden verwendet, wenn eine wirklich hohe Spannung von einem nachgeschalteten Anschluss (z. B. Netzstrom, Defibrillator, Gegen-EMK von einem großen Motor) kommen kann. Isolierte Hubs werden auch zum Brechen von Erdschleifen unter Vanillebedingungen verwendet.

Was zu verwenden ist, hängt von der Art der Bedrohung ab, die Sie erwarten.

• Wenn Sie sich mit Kurzschlüssen zwischen Strom- und Datenleitungen befassen, können Sie einen anständigen Hub verwenden. Im schlimmsten Fall wird der Hub-Controller geopfert, der Anschluss des Laptops bleibt jedoch erhalten.
• Wenn Sie befürchten, dass eine Spannung von mehr als +5 V an den PC gelangt, können Sie den Hub mit einem Überspannungsschutz aus TVS und Polyfuse verstärken. Ich spreche jedoch immer noch von relativ niedrigen Spannungen in der Größenordnung von +24 V.
• Wenn Sie mit sehr hohen Spannungen zu kämpfen haben, ziehen Sie isolierte Gasentladungsröhren in Betracht. Erwägen Sie die Verwendung eines Computers, dessen Verlust Sie sich leisten können.

Verwenden Sie einen Hub. Sie sind recht günstig und Ihre USB-Anschlüsse sind absolut sicher, egal was Ihr Gerät tut.

Als jemand, der dies für seinen Lebensunterhalt tut, sollte jeder billige Hub in-line Ihnen 100% igen Schutz bieten, wenn Ihr Motherboard einen angemessenen Kurzschlussschutz bietet. Wir verwenden sie die ganze Zeit, auch wenn wir ESD-Tests an unseren Teilen durchführen (15-kV-Zaps sind ziemlich unterhaltsam), und haben noch nie einen Host-Port in die Luft gesprengt oder herausgenommen.

Die Datenleitungen von einem billigen Hub können einfach nicht physisch mit dem PC verbunden werden - dazwischen muss ein Hub-Chip vorhanden sein, um die Kommunikation für die 4 oder 7 Ports zu trennen, die der Hub bereitstellt. USB ist kein Bus wie Ethernet - das Verbinden mehrerer Ports über Kabel funktioniert einfach nicht, da die Signalisierung zu stark auf Gleichstrompegeln basiert. Dieser Hub-Chip bietet nahezu kinderleichten Schutz zwischen Ihrem Gerät und dem Host-Port auf den Datenleitungen.

Macht ist ein anderes Thema. Ich hatte ein Motherboard, dessen Strom den USB-Anschluss mit einer Sicherung an der USB 5V-Leitung begrenzte - keine rücksetzbare Polyfuse, sondern eine Schmelzdrahtsicherung. Ein unbeabsichtigter Kurzschluss erforderte eine größere Motherboard-Operation. Strom ist der Bereich, der am wahrscheinlichsten Probleme verursacht. Kaufen Sie einen Hub mit guter Stromversorgung (z. B. im Wert von 25 USD), verwenden Sie den mitgelieferten Adapter, und schon kann es losgehen.

Wenn Sie wirklich paranoid sind, erlaubt USB bis zu 4 Hubs zwischen dem Host und dem Gerät. Kaufen Sie 4 verschiedene, günstige Naben, schließen Sie sie an und probieren Sie es aus.

Viel Glück

Analoge Geräte stellen eine Zwei-Chip-Lösung für Ihr Problem dar. Sie bieten eine vollständige Leistungs- und Datenisolierung für den USB-Bus mit bis zu 12 MBit / s, was für Ihre Anforderungen in Ordnung sein sollte:

http://www.ubasics.com/usb_isolator

Stromversorgung - ADuM5000-
Daten - ADuM4160

Es gibt eine Reihe von Evaluierungskits und Breakout-Boards, die die Verwendung für diejenigen vereinfachen, die mit einem Lötkolben nicht handlich sind.

Verwenden Sie einen drahtlosen Hub. Ich möchte, dass jemand ein USB-Gerät erstellt, das ein Motherboard über den drahtlosen USB-Hub brät ...

Die Verwendung eines Hubs mit eigener Stromversorgung ist eine gute Idee. Sie können auch eine USB-Zusatzkarte in Ihrem PC anstelle der integrierten USB-Anschlüsse Ihres Systems verwenden, um weiteren Schutz zu bieten.

Wenn das Gerät, das Sie verwenden, über den USB-Anschluss verfügt, reicht ein einfacher Hub aus. Wenn das Gerät ein externes Netzteil verwendet, verwenden Sie die Isolierung. Ich spreche aus Erfahrung davon. Einer meiner USB-Anschlüsse meines MacBook Pro ist aufgrund eines Groundloops mit einem extern mit Strom versorgten Arduino-Board gebraten. Eine der anderen Antworten bietet eine gute Lösung für die kostengünstige USB-Isolierung.