はじめに
急速に変化し、ますます世界がつながり合う現代で活躍する技術愛好家や開発者の方々が、複数のデバイス、接続、およびワークフローを管理する上で日々直面する課題を私たちは理解しています。テクノロジが進化するにつれ、現代の需要に対応する多機能なツールのニーズも進化しています。
マイクロコントローラ、SDカード、産業用機械、外部周辺機器など、USBで駆動するデバイスの数が増えるにつれ、アダプタやハブの切り替えが煩雑になってきました。さらに、PCのUSBポートは限られているため、特に高速データ転送や同時デバイス通信が必要な場合、ワークフローはさらに複雑になります。
これらの課題を理解した上で、私たちは、お客様のワークスペースを簡素化しながら生産性を向上させるソリューションを設計しました。オールインワンUSBハブの登場です。
この革新的なハブは、1つのUSB 3.1 Type-Cポートを複数のインターフェースに変換します。
- USBポート： 多様なデバイス接続に対応するUSB 3.1 Type-Cポート2つとUSB 3.1 Type-Aポート2つ
- カードスロット： データ管理用のSDカードスロットおよびマイクロSDカードスロット
- 通信プロトコル： UART/TTL、RS-485、およびRS-232ポートに対応し、それぞれ3.3Vおよび5Vロジックに対応するため幅広いデバイスで使用可。マイクロコントローラ、センサ、および産業用機器に最適。
主要部品
- このデバイスの中心となるのは、MicrochipのIC USB5926CTで、1つのUSBポートを6つのUSBポートに拡張し、最大5Gbpsの高速データ転送、電源管理、さらにさまざまな通信プロトコルとの幅広い適合性といった高度な機能を提供するように設計されています。
- また、この設計には、USB Type-C電源分配コントローラUPD350Aも組み込まれており、適切なケーブルと方向の検出を確実に行います。
- さらに、このハブはUART、RS-485、およびRS-232通信にUARTブリッジCP2102Nを使用しています。CP2102Nからの出力は、デジタルアイソレータADUM341を使用してUART、RS-485、およびRS-232回路から絶縁されており、デバイスの安全性が確保されています。
- UART、RS485、およびRS232の電圧を3.3Vと5Vから選択するために、電源分配スイッチIC MIC2009を5V DC～5V DCコンバータRFM-0505に接続して使用します。このセットアップにより、入力回路と出力回路の間に電気的絶縁が確保されます。
- このハブは、4層PCBを使用して製造されており、高速トレースの正確な配線を確保することで、性能と信頼性を向上させています。
このPCBを収納するために、特注の筐体を設計し、M3のネジ5本で組み立てました。
このUSBハブは、多機能でコンパクト、ポータブルであるだけでなく、Windows、Mac、Linuxなど、すべての主要なオペレーティングシステムに対応しています。
このプロジェクトを利用するために必要なすべてのリソースについては、以下のリンクをご確認ください。
Required Components_USB HUB.docx（USBハブに必要な部品）（32.8 KB）
bom.xlsx（部品表）（33.4 KB）
動画リンク： All in one USB 3.1 Hub for EE-Engineers
Githubリンク：
PCBガーバーリンク：
適用品番
| メーカー品番 | Digikey品番 |
|---|---|
| CL05A105KP5NNNC | 1276-1076-1-ND |
| GRM155R71C104KA88J | 490-6328-1-ND |
| GRM21BR61A476ME15L | 490-9961-1-ND |
| CL21A475KAQNNNE | 1276-1244-1-ND |
| GRM1555C1H100JA01D | 490-5921-1-ND |
| CC0402MRX5R6BB225 | 311-1733-1-ND |
| GRM188R61A226ME15D | 490-10476-1-ND |
| GRM188R61E106MA73D | 490-7202-1-ND |
| CL21A106KOQNNNE | 1276-1096-1-ND |
| CL10A475KP8NNNC | 1276-1044-1-ND |
| GRM1555C1H102JA01D | 490-3244-1-ND |
| BAV99LT1G | BAV99LT1GOSCT-ND |
| USB4155-03-C | 2073-USB4155-03-CCT-ND |
| 12401598E4#2A | 12401598E4#2ACT-ND |
| S4B-XH-A-1 | 455-S4B-XH-A-1-ND |
| SD-2-A | 2223-SD-2-ACT-ND |
| MSD-4-A | 2223-MSD-4-ACT-ND |
| 0484050003 | WM10419-ND |
| S3B-XH-A | 455-S3B-XH-A-ND |
| SRP3212-1R5M | 118-SRP3212-1R5MCT-ND |
| VLS252012HBU-150M | 445-174600-1-ND |
| VLS252012HBU-220M | 445-174601-1-ND |
| B1931NG–20D001114U1930 | 3147-B1931NG–20D001114U1930CT-ND |
| B1911UYG-20D000114U1930 | 3147-B1911UYG-20D000114U1930CT-ND |
| B2612UDNB20D000312U1930 | 3147-B2612UDNB20D000312U1930CT-ND |
| B1931USD-20D000814U1930 | 3147-B1931USD-20D000814U1930CT-ND |
| F1961NB–20C001714U1930 | 3147-F1961NB–20C001714U1930-ND |
| RFM-0505S | 945-3159-ND |
| RC0402JR-071KL | 311-1.0KJRCT-ND |
| RC0402FR-07100KL | 311-100KLRCT-ND |
| RC0402JR-0710KL | 311-10KJRCT-ND |
| ERJ-2RKF2002X | P20.0KLCT-ND |
| CRCW0402120RFKEDC | 541-4077-1-ND |
| ERJ-2GE0R00X | P0.0JCT-ND |
| RC0402FR-07124RL | 311-124LRCT-ND |
| ERJ-2RKF2201X | P2.20KLCT-ND |
| CRCW0402680RFKEDC | 541-4073-1-ND |
| ERJ-2RKF10R0X | P10.0LCT-ND |
| RMCF0402FT200K | RMCF0402FT200KCT-ND |
| RC0402JR-0712KL | 311-12KJRCT-ND |
| RC0402FR-0790K9L | 311-90.9KLRCT-ND |
| RMCF0402FT64K9 | RMCF0402FT64K9CT-ND |
| CRCW040224K0FKEDC | 541-4113-1-ND |
| ERJ-2RKF4022X | P40.2KLCT-ND |
| ERJ-2RKF3831X | P3.83KLCT-ND |
| RMCF0402FT39K2 | RMCF0402FT39K2CT-ND |
| ERJ-2RKF6651X | P6.65KLCT-ND |
| RC1210JR-070RL | YAG3375CT-ND |
| RC0402FR-07330RL | 311-330LRCT-ND |
| ERJ-2RKF4752X | P47.5KLCT-ND |
| CRCW040222K1FKEDC | 541-4088-1-ND |
| CS1213AGF260 | 2449-CS1213AGF260CT-ND |
| OS102011MA1QN1 | CKN9559-ND |
| OS203011MA2QP1 | CKN9562-ND |
| TLV75533PDBVR | 296-50411-1-ND |
| UPD350A/Q8X | UPD350A/Q8X-ND |
| MIC94041YFL-TR | 576-3226-1-ND |
| MIC2009YML-TR | 576-1681-1-ND |
| ADM7171ACPZ-3.3-R7 | 505-ADM7171ACPZ-3.3-R7CT-ND |
| CP2102N-A02-GQFN28R | 336-5890-1-ND |
| ADUM341E0BRWZ-RL | 505-ADUM341E0BRWZ-RLCT-ND |
| SP485REN-L/TR | 1016-SP485REN-L/TRCT-ND |
| SP3232EEY-L | 1016-1109-5-ND |
| TLV62084DSGR | 296-40605-1-ND |
| W25Q80DVZPIG | W25Q80DVZPIG-ND |
| GL3224-OIY04 | |
| SN74LVC1G14DCKR | 296-11608-1-ND |
| SST26VF016BT-80E/SN | SST26VF016BT-80E/SNCT-ND |
| USB5926CT_KD | 150-USB5926CT/KDCT-ND |
| VXM7-9013-25M0000000 | 150-VXM7-9013-25M0000000CT-ND |