Qu'est-ce qu'un schéma de câblage USB ? Connaissances de base et outils de création expliqués

Même les personnes qui entendent fréquemment le terme USB au quotidien ne comprennent pas toujours bien ses caractéristiques. Les appareils USB les plus courants sont les clés USB et les lecteurs flash, mais ils ne sont pas les seuls dispositifs USB. L’USB permet de connecter toutes sortes d’appareils tels que scanners, imprimantes ou caméras à un ordinateur via ses ports.

Avant de dessiner un schéma de câblage USB, passons en revue les connaissances de base sur le câblage USB et les symboles nécessaires au schéma.

En cliquant, vous pouvez agrandir et modifier ce modèle.

Modèle de schéma de connexion USB modifiable

1. Qu'est-ce que l'USB ?

De nos jours, la plupart des appareils connectés aux PC utilisent l'USB. Pour utiliser des périphériques comme une souris, un clavier ou une imprimante, un câble USB est nécessaire. USB est l’abréviation de « Universal Serial Bus » pour la connexion entre ordinateur et périphériques. Un grand avantage de l’USB est qu’il n’est pas nécessaire de redémarrer le PC après avoir branché un appareil.

1.1 De quoi l’USB est-il composé ?

Un câble USB possède quatre conducteurs différents pour le transfert de données : deux fils d’alimentation et deux conducteurs de signal torsadés. Les données sont transmises via les connecteurs D+ et D-, tandis que Vbus et Gnd alimentent l’appareil USB.

Source : wiki

1.2 Signification des couleurs des câbles USB

Après avoir compris la fonction d'un appareil USB, concentrons-nous sur l’intérieur du câble USB. À l’intérieur, on trouve généralement quatre fils de couleurs rouge, blanc, noir et vert, qui représentent le schéma de couleurs le plus courant. Chaque couleur a sa propre fonction spécifique.

Le fil blanc correspond à la ligne de données positive (D+), tandis que le fil vert représente la ligne de données négative (D-). Ces deux fils servent au transfert de données.

Le fil rouge est le conducteur positif qui fournit du courant continu 5V à l’appareil USB. Le fil noir correspond à la masse (Gnd), comme pour les autres appareils électriques.

Si votre câble USB ne suit pas cette combinaison de couleurs, il se peut qu’il soit orange, bleu, blanc et vert. Dans ce cas, le blanc représente la masse, l’orange est le fil d’alimentation 5V, le vert la ligne de données positive, et le bleu la ligne de données négative.

Source : somanytech.com

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2. À propos des schémas de câblage USB

Vous pouvez créer plusieurs schémas de câblage USB afin de montrer comment connecter les périphériques. Voici quelques exemples de schémas prêts à l'emploi.

2.1 Schéma de brochage USB

Ce schéma de brochage USB présente un câble habituellement utilisé pour charger ou transférer des données depuis un smartphone. Le connecteur Type A se branche à un ordinateur ou un chargeur et le Micro USB au smartphone. Chaque fil, broche et connecteur est étiqueté pour faciliter la compréhension du schéma. Le câblage interne du câble USB y est également présenté.

Source : somanytech.com

2.2 Schéma de câblage USB Type A

Ce schéma détaille chaque fil du câble USB pour une meilleure compréhension. Chaque fil du câble USB y est identifié par sa couleur et une explication de sa fonction. Des informations sur l’utilisation de l’USB sont fournies, en indiquant comment connecter le câble à la carte mère.

Source : i.pinimg.com

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USB est un composant essentiel pour connecter plusieurs appareils à un ordinateur. Étant capable de transférer de grandes quantités de données par seconde, il surpasse largement les câbles parallèles. La portabilité et la simplicité d’utilisation d’un câble USB sont aussi des atouts. Pour créer vos schémas USB, nous vous recommandons EdrawMax.

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4. Fonctionnement de l’USB

Avant d’expliquer le fonctionnement de l’USB, il est important d’en connaître les différents types.

4.1 Types d’USB

Il existe plusieurs types d’USB, mais voici les plus couramment utilisés au quotidien.

- Câble USB

Le câble USB existe en plusieurs formes. Une extrémité se connecte au PC, l’autre à un appareil. On trouve des connecteurs de type A pour la connexion au PC (hôte), et de type B pour la connexion à un périphérique USB.

- Clé USB

Un autre type est la clé USB ou le lecteur flash, qui est un dispositif de stockage portable utilisé par de nombreuses personnes.

- Hub USB

Le hub USB permet de connecter plusieurs appareils à un seul port USB. Il fournit de l’alimentation à plusieurs périphériques et distingue les appareils à basse ou haute vitesse. Un hub USB est composé de deux éléments principaux : un contrôleur USB et un répéteur USB. Le répéteur aide à maintenir ou restaurer le signal, tandis que le contrôleur permet au hub de communiquer avec le PC et de gérer les appareils connectés.

Comment fonctionne l’USB et comment se connecte-t-il à d’autres appareils ?

Avant de comprendre le fonctionnement de l’USB, il faut connaître quelques détails essentiels. Deux éléments sont critiques pour l’USB :

Capacité de connexion

Bande passante maximale

Un bon USB prend en charge jusqu’à 127 appareils et offre jusqu’à 12 Mbit/s de bande passante. La performance de l’USB dépend de son débit : une bande passante proche de 12 Mbit/s (environ 1.5 Mo/s) garantit un usage rapide, tandis qu’un débit de 1.5 Mbit/s correspond à une vitesse lente. USB 2.0 atteint jusqu’à 480 Mbit/s, et USB 3.0 jusqu’à 5 Gbit/s (environ 500 Mbit/s).

Lorsqu’un USB est connecté à un PC, le système reçoit et reconnaît les données transmises par l’USB. Le logiciel détecte l’appareil et lui assigne une adresse, de sorte que l’ordinateur puisse l’identifier à tout moment.

Ce logiciel gère l’échange de données entre le PC et l’appareil. Sans attribution d’adresse par le logiciel, l’ordinateur ne peut pas reconnaître l’appareil.